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如何设计适合激光焊接的FPC软板？

作者：普思立

激光锡焊技术是以半导体激光器发射出的915nm波长的光，经过光学聚焦成直径在100微米以上的激光束光斑照射焊盘区域，焊盘吸收了红外波长的激光的激光能量后迅速升温，再添加焊料，继续照射使焊料熔化，然后停止激光照射使焊区冷却、焊料凝固，形成焊点。激光是非接触式的只对焊区进行局部加热，整个组件的其它部位几乎不受热的影响，也没有机械应力的接触影响，焊接时激光的照射时间通常只有数百毫秒，因此激光锡焊技术在焊接间距小、焊点小、对温度比较敏感的元器件上，比传统焊接方式更有优势。

普思立在实际应用中也经常遇到，客户的产品设计是按照传统的波峰焊、回流焊、烙铁焊工艺设计的。但是当传统焊接工艺或者效率不满足客户质量需求，需要换成普思立激光焊接工艺时，产品的设计不符合激光工艺的可焊要求。

今天专门分享，如何设计适合激光焊接的FPC软板。

主要从2个方面来分享，一是柔性板的结构设计，二是柔性板的工装固定工艺。

一、设计适合激光锡焊的FPC结构设计

比较常见的就是将软排线(FPC)焊接于电子印刷电路(PCB)上.在实际焊接时，PCB焊盘上预刷一定厚度的锡膏，将FPC的pad平贴于焊盘上。点锡膏在FPC的pad上，激光作为热源加热焊膏，以及底部PCB上的锡膏，将其熔化焊接。

1）首先要求，FPC导热性比较好，能将热量往下传导。

2） 其次是在FPC焊锡垫上制作电镀孔(Plating holes)或称为过孔(Vias)来作为热传导的接口。一般建议在每个FPC的单独焊垫上要有三个电镀过孔，或是2.5个电镀过孔。激光加热FPC时候，让多余的锡经由电镀孔导入到底部PCB。

下面是给 激光锡焊 FPCB 软板及过孔设计的建议尺寸：

1）导通孔的孔径为大于0.4mm

2）导通孔中心到中心为1.2mm

3）焊垫间距大于0.2mm

4）焊垫宽度为0.9mm

二、设计适合激光锡焊的FPC结构设计

柔性电路板(FPC，简称柔性板)与刚性板的最大不同就是“柔”，生产的核心工艺是将柔性板“变”为刚性板，常用方法就是使用工装夹具(托盘)进行生产。

托盘的设计与制作直接决定FPC的生产良率。关键的要求就是确保FPC贴装面的平整。

影响FPC贴装面平整的因素有：

（1）FPC的变形。

（2）贴附材料的厚度、位置。

（3）FPC的补强板的厚度或背胶的厚度。

为了消除FPC的不平整，可以采取以下措施：

（1）高温胶纸是影响FPC表面平整的主要因素。为了消除对焊膏印刷的影响，一般要求高温胶纸距离焊盘8mm以上（取决于焊盘尺寸与胶纸厚度）。

（2）FPC补强板和背胶是影响FPC表面平整的另一主要因素。一般通过在托盘上挖槽的方法解决。FPC设计时就应考虑到补强板和背胶到焊盘的距离，比如8mm。

（3）磁性夹具压片的厚度与开口尺寸。一般选用0.06mm厚的不锈钢。开口尺寸应比印刷焊盘大6～8mm以上。

武汉普思立激光科技有限公司专注于恒温激光锡焊系统、精密激光焊接机、紫外激光剥漆机、激光剥皮机、紫外打标机。核心产品恒温激光锡焊系统在国内享有盛誉，恒温激光器在自动化焊接中大量配套使用。我们愿与您共同开发最适合贵司产品的激光锡焊解决方案。公司设有工艺实验室，欢迎前来试样。

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