关于如何控制FPC微连点分板后毛刺大小的研究试验

吴卫钟

（景旺电子（深圳）有限公司，广东 深圳 518102）

1 前言

目前FPC行业大部分的客户FPC产品都需要连片交货，以方便SMT贴装元器件、FPC工厂生产与客户上线的成本管控和效率提升，FPC工厂一般是以连接点的方式实现连片交货，传统设计为先冲外形（冲成带连接点的连片），再连片贴装元件，因此贴完元器件后，需要将单件FPC从连片上分开下，此时在连接点处就会产生毛刺，传统的连接点设计（图1）分板后毛刺大小一般在0.3 mm ～ 0.8 mm之间，低于业界同行的技术能力水平，当客户要求严格时，这么大的毛刺将会有客户抱怨的隐患；如果设计为先连片贴装元件，再冲外形（冲成单件），由于冲切时板面已贴有元器件，在冲切过程中，可能会有元器件压伤，压裂，静电损坏，板冲坏等产品报废隐患和客诉隐患，报废成本非常高，同时先贴元件再成型的方法，成型后成单件，产品点数和FQC检验时生产效率非常之低，此种设计不建议使用；为此，对连接点设计与管控进行以下的研究。传统的连接点设计图1。

图1

2 试验目的

改善连接点处分板后毛刺大小，满足客户对产品品质日益增长的要求，提高产品生产效率，缩短交货周期。此次试验选用厂内料号“A”与“B”为试验对象，分别试验外凸和内凹两种新型微连点设计方案，流程设计为：先冲外形（冲成带连接点的连片），再连片贴元件；以下就两种设计方案作简要阐述。

3 外凸型微连点试验方案：

使用双面TFT板“A”为试验跟进对象，工程设计修改如下。

3.1 线路菲林微连点处设计修改

（1）外形外微连点处位置单面线路菲林增加“限位耳朵铜皮”，并且在“限位耳朵铜皮”内增加一条CVL对位线，但注意不能影响其他性能。

（2）在客户允许的情况下，可以在外形内微连点处位置单面线路菲林增加“防撕裂线”，但注意不能影响其它性能，“防撕裂线”。

3.2 CVL开窗设计

（1）CVL在连接点处设计为圆形开口，开口向单元内进行内缩设计。

（2）流程卡注明以“限位耳朵铜皮”内CVL对位线对位。

3.3 模具微连点设计（图2）

（1）微连点长度尺寸：1.2 mm。

（2）微连点位置避免在线路位置，尽量在铜皮（地线）或线路距外形大于0.25 mm以上的地方放置。

（3）微连点数量：4个。

（4）微连点位置：纵横方向各2个。

图2为测试阶段图纸，其上的所有数据仅供参考。

图2

4 内凹型微连点试验方案

使用双面TFT板“B”为试验跟进对象，工程设计修改如下。

4.1 线路菲林微连点处设计修改

（1）外形外微连点处位置双面线路菲林增加“限位耳朵铜皮”，“限位耳朵铜皮” 内缩（向外形内），并且在“限位耳朵铜皮”内增加一条CVL对位线，但不能影响其它性能。

（2）在客户允许的情况下，可以在外形内微连点处位置单面线路菲林增加“防撕裂线”，但注意不能影响其它性能，“防撕裂线”。

4.2 CVL开窗设计

（1）CVL在连接点处设计为方形开口，开口向单元内进行内缩设计。

（2）流程卡注明以“限位耳朵铜皮”内CVL对位线对位。

4.3 模具微连点设计（图3）

（1）微连点设计尺寸：1.0 mm。

（2）微连点数量：4个。

（3）微连点位置：纵方向1个，横方向3个。

图3为测试阶段图纸，其上的所有数据仅供参考。

图3

5 试验过程简述

（1）主流程：开料—钻孔—图形转移—蚀刻—贴合—压合—冲孔—冲外型—SMT

（2）各流程生产参数均按照正常参数不变；

6 试验结果

（1）外凸和内凹两种新型设计的板成型后检查连接状态均完好，均没有掉板现象；

（2）两种设计的板分成单片时都不会分坏，目视板边较整齐，二次元测量毛刺数据外凸均在0.3 mm以内，内凹均在0.2 mm以内，具体数据见图4。

图4

（3）用200X USB放大镜拍摄图片如下。

①“A”外凸型微连点撕板后放大图片见图5。

②“B”内凹型微连点撕板后放大图片见图6。

7 结论

图5

图6

通过以上试验验证：采用上述设计可以确保分板后连接点处毛刺外凸≤0.3 mm，内凹≤0.2 mm，当客户对连接点处毛刺要求外凸≤0.3 mm且内凹≤0.2 mm时，可以采用上述设计以满足客户要求。并且，对使用于双面板SMT产品上，若按照整板SMT后单PCS成型则每张板需要点数90次，平均检查需要2 s/PCS；冲型一台机需要配3个人，放板时间5 s/PCS；包装每SET数量板7 min ～ 10 min，采用微连点设计每张板载切成2SET则每张板只需点数2次，平均检查1SET只需要10 s左右，FQC整体生产效率提高了300%～500%；冲切人员生产相关产品可以节省两个人的人员工作成本，冲切整体生产效率提高了近400%左右，同时避免了由于冲切不当导致的SMT产品报废，品质得到了更有效的保障；在包装时连片撕废料后单片包装效率高且整齐美观，时间只需30s ～ 60 s，包装整体生产效率提高500%～800%。

本文主要基于以实际试验为主，提供行业同仁借鉴。