柔性电路组装:成功的挑战和策略
小型化的持续趋势以及越来越多的小型设备功能是柔性印刷电路市场增长的主要驱动力。一切都变得越来越小,越来越快,越来越复杂。一直推动IT发展的细分市场更多是在消费者方面,比如手机和智能电子产品。在工业方面,贡献市场包括医疗便携式医疗电子、诊断电子和军事/国防。
当然,在装配过程中处理柔性电路与刚性印制电路板是非常不同的。Lenthor Engineering的销售和营销总监大卫穆迪(David Moody)表示,这里的关键挑战之一是材料本身,以及“灵活”一词:“灵活的电路是灵活的;它们不是扁平的,它们不是刚性的,它们符合形状。”它的另一部分是一个柔性电路的三维性;你要做的是用小部件BGA进行电路安装组装,并在基板的柔性电路上工作,而这些柔性电路通常具有不同的平面水平。电路上有更高的部分,所以晚上出去玩真的是一个挑战,要得到一个漂亮、平坦、安全的表面来安装组件。”
Lenthor从事柔性和刚性柔性制造业务已有35年。10年前,它为客户带来了内部柔性和刚性柔性组件,作为附加值。穆迪指出,他们和他们的客户在当时很难找到精通柔性电路组装的组装业务人员,因为在刚性板组装中找不到柔性电路的一些特性。”由于能够在内部实现这一点,我们能够提前向客户提供这部分产品。”
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处理柔性电路装配时,Lenthor将手工装配和自动装配完美结合。”“柔性电路本身通常有一些手工装配,自动,表面贴装线,回流,选择和地点的组合,”穆迪解释说。刚性柔性板设计通常复制刚性板组件,因为刚性柔性板上的大部分功能都集中在刚性区域中。刚性柔性的柔性区域通常是柔性区域之间的互连。因此,问题就少了一点;但是柔性电路本身更适合于多进程环境。”
Lenthor最初发现柔性电路组件具有挑战性。穆迪说:“幸运的是,我们雇了一位非常优秀的工程师,他能设计出很多我们使用的夹具,这正是我们在装配方面取得成功的原因。”“一开始很困难,返工的数量远远超过今天。但是,技术,我们现在拥有的设备,确实让他们有了一个可以预测的装配。我们得到了很好的一次收益率。我想第一关的收益率是96-97%。10年前不是这样的。”
事实上,在处理柔性电路时,确保成功组装的首要主题是适当的固定。
根据电子返工/维修和印刷电路板组装公司Best Inc.的负责人Bob Wettermann的说法,“在刚性世界中,你有一个共面表面和已知固定尺寸的部件,因此拣配机知道如何以及在何处放置设备。它总是一个平面。现在,添加三维度以及表面刚度的不足,很难在基本上是面条上放置微组件。”
“固定是解决这个问题的关键。拥有一个良好的共面表面来移除和替换设备是改造柔性电路上复杂设备的关键。在物理维修方面,如IPC-7721相关的物理维修类型,弹性材料没有任何标准。你必须在进行过程中弥补这个过程。前几天,一位客户给我们发了一个案例,我们正在参考放在柔性电路上的SOIC焊点的可接受性标准。我们正在处理一种环氧树脂对flex的连接。你猜怎么着?没有行业可接受性标准。所以,在标准、知识和实践方面,我称之为“蛮荒的西部”,它还是有点蛮荒。你一边走一边补。”
把它扔到墙上
在我们与行业专家的对话中,他们总是提到一个关键因素,当涉及到沿供应链的设计、制造或组装通信时,对成功至关重要。因为通常情况下,该行业仍有一种“推倒重围”的心态。
这种情况也不例外。”Wettermann说:“这仅仅是因为我们在装配方面的业务类型,我们是原型设计人员,所以我们的工作是让客户的职能部门参与到第二轮或第三轮。”通常情况下,董事会不会最终落入最终客户手中。我们的工作是获得职能部门。”
穆迪回应了韦特曼所说的话。”在原型阶段,很多客户只是想从最初的产品中获得一些功能,他们只是想让你去弄清楚。另一方面,因为我们确实与客户接触了一些生产方面的内容,而且我仍然感兴趣的是,当我们开始对话时,有时甚至在设计阶段开始,直到几乎必要时,构建的组装方面仍然没有被考虑。无论你在开始时多么努力地推动对话,我都不知道为什么,但还是有一些人不愿意集中精力在组装前必须完成的组装工作上。”