Budova A19 a C2, čtvrť Fuqiao č. 3, ulice Fuhai, čtvrť Bao'an, Šen-čen, Čína
+86 0755 2306 7700

homeDomov > Zdroje > Blogy > 7 nejlepších rad, které byste si měli poslechnout před studiem pájecí masky

7 nejlepších rad, které byste si měli poslechnout před studiem pájecí masky

2023-05-20Zpravodaj: SprintPCB

Použití vysoce kvalitní pájecí masky je v procesu výroby desek plošných spojů klíčové. Pokud deska plošných spojů nemá spolehlivou pájecí masku, její životnost se výrazně sníží. Vytvoření účinné pájecí masky zahrnuje několik faktorů a je klíčovou součástí složení vaší desky plošných spojů.

Co je to pájecí maska?

Pájecí maska ​​je tekutý fotosenzitivní lak používaný k ochraně mědi na desce plošných spojů vytvořením ochranné vrstvy. Aplikuje se na obě strany desky plošných spojů, aby chránila měď před různými problémy, které by mohly způsobit poruchu, jako je oxidace, vnější vodivé vlivy, pájení, vysokonapěťové špičky, vlivy prostředí a další.

Typy pájecích masek

Desky plošných spojů mají různé typy pájecích masek. Bez ohledu na typ procházejí všechny po určení vzoru termosetickým procesem. Typy pájecích masek jsou uvedeny níže:

Epoxidová kapalina

Pájecí maska ​​se dodává v různých médiích v závislosti na požadavcích aplikace. Nejlevnější pájecí maska ​​je epoxidová kapalina, která se nanáší sítotiskem přes vzor na desku plošných spojů.

LPSM (tekutá fotozobrazitelná pájecí maska)

LPSM lze na desku plošných spojů nanést sítotiskem nebo nastříkat, exponovat na vzor a vyvolat tak, aby ve vzoru vytvořily otvory pro pájení součástek na měděné plošky.

DFSM (suchá fólie fotozobrazitelná pájecí maska)

DFSM se vakuově laminuje na desku plošných spojů, poté se exponuje a vyvolá.

Jak měřit tloušťku pájecí masky

Během procesu výroby desek plošných spojů se na výrobní desku nastříká pájecí maska ​​a poté se na ni aplikuje UV záření s vhodným vzorem pájecí masky. Následně se maska ​​vyvolá a vysuší. Ačkoli je zelená běžnou barvou pro pájecí masky na deskách plošných spojů, je k dispozici i v jiných barvách a volitelně je i čirá pájecí maska.

Definování vrstev pájecí masky v Gerberových datech

Při práci s daty Gerber je důležité pochopit, jak definovat vrstvy pájecí masky. Vrstvy pájecí masky v datech Gerber by měly být považovány za negativní obraz. To znamená, že tam, kde vidíte barvu na vrstvě masky, by nemělo být žádné pokrytí pájecí maskou. Všechno ostatní na desce bude pokryto pájecí maskou. Představte si pájecí masku jako kompletní pokrytí desky plošných spojů a soubory pájecí masky označují oblasti, kde by se žádná pájecí maska ​​neměla aplikovat. V datech Gerber pro pevné desky představuje GTS horní vrstvu pájecí masky, zatímco GBS spodní vrstvu pájecí masky. U flexibilních nebo flexibilních desek plošných spojů lze pro pájecí masku a krycí vrstvy použít jak GTS, tak GBS. Během procesu vydávání souborů Gerber (CAM inženýrství) SprintPCB automaticky upraví otvory pájecí masky podle potřeby pro výrobu desky plošných spojů. Otvor pájecí masky se obvykle nastaví tak, aby byl o 4 mil větší než měděná ploška, ​​kterou odhaluje (o 2 mil větší na každé straně). Toto nastavení zajišťuje, že maska ​​je vystředěna na plošce a zabraňuje tomu, aby pájecí maska ​​měděnou plošku zakrývala. Tolerance pro registraci pájecí masky je obvykle +/- 2 mil, a proto se otvory upravují tak, aby byly o 2 mil větší po celém obvodu měděného prvku, čímž se zajistí, že lze pájet celou kontaktní plošku. Existují situace, kdy je vyžadována kontaktní ploška definovaná pájecí maskou (SMD). O kontaktní plošku SMD se jedná, když má reliéf pájecí masky stejnou nebo menší velikost než měděná ploška, ​​kterou odhaluje. Tyto kontaktní plošky se běžně používají, když jsou mezi kontaktními ploškami pro povrchovou montáž potřebné přepážky pájecí masky, ale není dostatek místa pro vytištění přepážky a dodržení standardního zvětšení pájecí masky. Pokud požadujete kontaktní plošku definovanou pájecí maskou a nechcete, aby se upravovaly vůle pájecí masky, je důležité zahrnout poznámku k výrobě, která uvádí, které kontaktní plošky by se neměly upravovat.

Jak aplikovat pájecí masku LPI na desky plošných spojů?

Pájecí masku LPI lze nanést na desku plošných spojů pomocí sítotisku. Poté se na ni nanese požadovaný vzor a vyvolá se, čímž se ve vzoru vytvoří otvory pro pájení součástek na měděné plošky. Na druhou stranu se suchá pájecí maska ​​(DFSM) vakuově laminuje na desku plošných spojů a poté se exponuje a vyvolá. Oba procesy obvykle procházejí tepelným vytvrzováním pro finalizaci vzoru. Pájecí masky LPI jsou však k dispozici také v ultrafialových (UV) variantách vytvrzování. V minulosti se pájecí masky běžně nanášely pomocí suchých filmů. S pokrokem v pájecích maskách LPI a souvisejících technikách se však dnes DFSM používá jen zřídka. SprintPCB primárně využívá pájecí masky LPI (Liquid Photo Imageable), které se staly převládající volbou. Masky LPI nabízejí zvýšenou spolehlivost, přesné možnosti tisku a lepší kontakt s povrchem desky a měděnými prvky, což poskytuje vynikající ochranu. Tyto pájecí masky jsou vyrobeny z materiálů na bázi epoxidu, díky čemuž jsou mimořádně odolné a po úplném vytvrzení je téměř nemožné je odstranit. Zde je podrobný postup nanášení pájecí masky LPI na desky plošných spojů:
  1. Důkladné čištění: Výrobní deska plošných spojů prochází pečlivým procesem čištění, aby se odstranily veškeré prachové částice nebo nečistoty, které by mohly ohrozit aplikaci pájecí masky. Tento krok zajišťuje čistý povrch pro optimální přilnavost.
  2. Plné pokrytí: Panely jsou kompletně potaženy pájecí maskou LPI, buď z jedné nebo z obou stran. To zajišťuje komplexní pokrytí povrchu desky.
  3. Sušení lepivostí: Potažené panely se poté umístí do pece k sušení lepivostí. Tento proces částečně vytvrdí pájecí masku, což jí umožní dosáhnout lepkavého stavu, který usnadňuje další zpracování.
  4. Příprava fólie: Na základě souborů Gerber pro pájecí masku se připraví fólie, přičemž pro každou stranu desky je použita samostatná fólie. Oblasti na fólii, které odpovídají místům, kde by měla pájecí maska ​​přilnout, jsou čiré, zatímco oblasti, které je třeba odstranit, jsou znázorněny černě.
  5. UV expozice a vyvolání: Desky desky s UV zářením se vloží do UV vývojky. Fólie je přesně zarovnána na desce desky, což zajišťuje její přesné umístění. Začerněné části fólie zabraňují vytvrzení pájecí masky UV světlem v těchto oblastech, což umožňuje přesné odstranění nežádoucího materiálu masky.
Je důležité poznamenat, že pájecí masky LPI nabízejí výjimečnou spolehlivost a odolnost, což z nich činí preferovanou volbu v moderní výrobě desek plošných spojů.

Pájecí maska ​​VS. pastová maska

Pájecí masky a pastové masky se často zmiňují ve stejném kontextu, což začátečníkům ztěžuje jejich odlišení. Pokud jste někdy viděli desku plošných spojů (PCB), nepochybně znáte její převážně zelené zbarvení. Tato tenká zelená ochranná vrstva na horním a spodním povrchu desky je pájecí maska. Navzdory svému významu nejsou pájecí masky pro všechny desky plošných spojů nezbytnou nutností. Mohou také nastat situace, kdy chcete masku na horní, ale ne na spodní vrstvě, nebo naopak. Pájecí maska ​​v podstatě pokrývá celý horní nebo spodní povrch a vynechává pouze oblasti, kde by součástky nutily kupovat desku plošných spojů; může vás to zmást různými věcmi. Ať už se jedná o jednostrannou, oboustrannou nebo jakýkoli jiný typ desky plošných spojů, můžete se obrátit na měděné vodiče desky. Pastová maska ​​je na druhou stranu materiál, který se nanáší na oblasti, které zůstaly odkryté pájecí maskou, aby se usnadnilo pájení. Pasta se běžně používá k připojení součástek pro povrchovou montáž k ploškám na desce plošných spojů během pájení. Přesto lze také pracovat s detaily pin-in-paste procházejícími otvory pomocí šablony, stříkačky nebo tryskového tisku k nanesení masky do otvorů nebo přes ně. Adhezivní vlastnosti pájecí pasty jí umožňují přilepit součástku na místo, po čemž se deska zahřeje, čímž se maska ​​roztaví a vytvoří se jak elektrické, tak mechanické spojení mezi součástkou a povrchem. Zatímco pájecí maska ​​se tedy používá během výroby k zabránění oxidaci měděných stop a tvorbě pájecích můstků, pastová maska ​​se nanáší během montáže na místa, kde se piny součástky dotýkají desky plošných spojů, aby se usnadnilo pevné a spolehlivé spojení mezi nimi. Šablony vyrobené pro aplikaci pájecí masky se liší od šablon určených pro pastové masky v tom, že první ponechává odkryté oblasti na desce, které druhá zakrývá, a naopak. Pastová maska ​​je obvykle šedá, ale jak se dozvíte v další kapitole, pájecí maska ​​je k dispozici v mnoha barvách.

Barvy pájecí masky

Přestože je pájecí maska ​​již nějakou dobu výhradně zelená, objevují se další odstíny, které vyhovují návrhům se specifickými požadavky na barvu. Aby byly prototypy a revizní změny lépe identifikovatelné, stačí deska plošných spojů v průhledném krytu vypadat moderně. Vzhledem k tomu, že výrobci originálního vybavení (OEM) stále více využívají průhlednou elektroniku a spotřebiče, výrobci desek plošných spojů zavádějí barevné pájecí masky, aby svým deskám dodali trochu osobitosti.

Běžně používané barvy pájecích masek

Dnes jsou nejpoužívanějšími barvami červená, modrá, černá, bílá a žlutá. Čirá – technicky vzato barva není – je také odstínem volby designérů. A výrobci mohou také syntetizovat další barvy, jako je fialová, oranžová nebo dokonce růžová, ze tří základních barev – červené, modré a žluté.

Zelený 

Přestože se barevné spektrum pájecích masek v posledních letech výrazně rozšířilo, většina desek plošných spojů je stále pokryta zelenou maskou. Jedním z hlavních důvodů, proč je zelená preferovanou barvou pro mnoho návrhářů, je to, že usnadňuje kontrolu. Podle výzkumu jsou oči citlivější na zelenou než na barvy jako žlutá, bílá nebo černá, což usnadňuje vidění kontrastu mezi měděnými ploškami, stopami a prázdnými prostory. Zelená maska ​​navíc přilne relativně rovnoměrně, vhodně vytvrzuje a má vyšší rozlišení než většina barev. To znamená, že může vytvářet menší masky pro prostorově efektivnější obvody. Červená barva Návrháři, zejména ti v moderních oborech, jako je umělá inteligence a internet věcí, stále častěji využívají červené pájecí masky z estetických důvodů. V některých obvodech může červená také poskytnout výraznější barevný kontrast mezi součástkami a stopami desky a sítotiskem.

Modrý

Modrá a zelená pájecí maska ​​jsou si funkčně velmi podobné, ale pro některé uživatele desek plošných spojů vítězí modrá kvůli své jedinečnosti. Desky s modrou přední stranou jsou na trhu poměrně vzácné. Pokud je ale chcete pro svůj projekt, můžete je získat od výrobce, jako je SprintPCB.

Černý

I když není zrovna nejpoutavější, černá pájecí maska ​​může být výhodná v aplikacích, které vyžadují odraz světla. Také absorbuje teplo snadněji než jiné barvy, což znamená, že potřebuje méně tepla během přetavování. 

Bílý 

Bílá je nejméně oblíbenou barvou pájecí masky pro plošné spoje, protože poskytuje nejméně viditelnou barvu. Navíc některé masky nízké kvality začnou po chvíli žloutnout, zejména pokud jsou trvale vystaveny teplu. Nicméně bílé masky jsou často první volbou pro LED systémy, protože jsou jasnější než jiné barvy  plošných spojů .

Jiné barvy Pokud žádný z výše uvedených odstínů na vaší desce nepluje, můžete zvážit vzácnější, ale jedinečně atraktivnější barvy pájecí masky, jako je žlutá, oranžová a fialová. Tyto barvy jsou oblíbené mezi společnostmi, které se vyrábějí ve specializované elektronice, a designéry, kteří chtějí, aby jejich nové produkty na trhu vynikly. Pokud chcete mimořádně kompaktní obvod, průhledná maska ​​vám poskytne nejminiaturnější maskovací přepážky a reliéfy ve srovnání s jinými barvami. Výběr správné barvy I když experimentování s různými odstíny může váš projekt učinit mnohem zajímavějším než se standardní zelenou, vyplatí se vědět, že barva, kterou si vyberete, do určité míry ovlivní výkon vaší pájecí masky. 

 Pro začátek, černá, bílá a žlutá jsou známé svým špatným rozlišením, protože UV světlo ne vždy pronikne celým povlakem. Deska plošných spojů maskovaná těmito barvami bude mít méně stop než deska podobné velikosti se zelenou, červenou nebo modrou maskou. Na druhou stranu, ačkoli průhledné pájecí masky poskytují nejvyšší rozlišení, jsou náchylné k barevným změnám během mnoha tepelných výkyvů a chemického ošetření, kterým se deska plošných spojů setká. 

 Výkon barevného typu je také určen kvalitou samotné pájecí masky. Přední dodavatelé obvykle nabízejí vlastní odstíny, které poskytují vysoké rozlišení a také teplotní a chemickou odolnost. Konstruktéři často používají pájecí masky různých barev z čistě estetických důvodů. Pokud však nemáte konkrétní barevné požadavky, různé odstíny vám mohou pomoci identifikovat vaše desky během montáže i po ní. Můžete použít červenou, modrou a černou barvu k označení různých fází návrhu prototypu a poté se pro konečný produkt shodovat na zelené nebo bílé.

Výroba desek plošných spojů (PCB)

Jak měřit tloušťku pájecí masky?

I když je pro ochranu obvodů nezbytná dostatečná tloušťka pájecí masky, je zásadní ji změřit, aby nebyla příliš velká. Pro horní a boční okraje vodiče se preferuje tloušťka větší než 7 mikronů. Maximální tloušťka pájecích masek na hotových měděných dílech do 35 mikrometrů je 40 mikrometrů, zatímco u silnější mědi může být až 80 mikrometrů. Pro zajištění účinnosti pájecí masky se doporučuje dodržovat následující pokyny:
  • Splňte minimální požadavky na prstencový kroužek, pokud se pájecí rezist dostane do kontaktu s kontaktními plochami.
  • Nenechávejte odkryté izolované elektrody.
  • Pájecí rezist nanášejte pouze na pokovené průchozí otvory, které nejsou určeny k pájení.
  • Nenanášejte pájecí prostředek na testovací body nebo konektory.
Dosažení vhodné tloušťky při nanášení pájecí masky je delikátní proces a je jednou z mnoha výzev, kterým výrobci čelí při výrobě vysoce kvalitních desek plošných spojů. Ve společnosti Sprintpcb máme rozsáhlé zkušenosti ve všech aspektech výroby dobře navržených desek plošných spojů a rádi se s vámi o své znalosti podělíme. Pokud potřebujete více informací o požadavcích na tloušťku pájecí masky, metodách měření tloušťky pájecí masky nebo o jakýchkoli dalších otázkách týkajících se výroby, distribuce nebo hodnocení kvality desek plošných spojů, jsme tu, abychom vám pomohli. Kontaktujte Sprintpcb ještě dnes a promluvte si s jedním z našich zkušených odborníků na plošné spoje.

co si dovolíme a co ne

  1. Pájecí maska ​​může zasahovat do pozemků, pokud jsou dodrženy minimální požadavky na prstencový kroužek.
  2. Pájecí maska ​​je povolena u těch PTH, které nejsou určeny pro pájení.
  3. Žádné izolované kontaktní plošky nejsou odkryté.
  4. Žádné zasahování pájecí masky do kontaktů konektoru na hraně desky nebo testovacích bodů.
  5. Na SMT podložkách s roztečí 1,25 mm je povoleno zasahování pouze na jedné straně podložky a nepřesahuje 50 mikronů (2 mil).
  6. Na SMT podložce s roztečí < 1,25 mm je povoleno zasahování pouze na jedné straně podložky a nepřesahuje 25 mikronů (1 mil)

IPC-SM-840D | Specifikace kvalifikace a výkonu permanentní pájecí masky  Tato specifikace nastiňuje požadavky na kvalifikaci a výkon permanentních pájecích masek. Zavádí dvě odlišné třídy, a to T a H, které představují různé požadavky na funkční výkon a náročnost testování. Klasifikace pájecí masky do konkrétní třídy by neměla být rozšířena na žádnou jinou třídu. T - Telekomunikace: Tato třída zahrnuje různé aplikace, jako jsou počítače, telekomunikační zařízení, sofistikované obchodní stroje, přístroje a určité nekritické vojenské aplikace. Pájecí masky v této třídě jsou vhodné pro vysoce výkonné komerční a průmyslové produkty, které vyžadují prodlouženou životnost. I když může dojít k přerušení provozu, neohrožuje to život. H - Vysoká spolehlivost/Vojenské: Tato třída zahrnuje zařízení, u kterých je nepřetržitý výkon kritický, u kterých jsou prostoje zařízení nepřijatelné a/nebo u kterých zařízení slouží jako položka pro podporu života. Pájecí masky v této třídě jsou vhodné pro aplikace, které vyžadují vysokou úroveň jistoty a nepřetržitý provoz je nezbytný.

.Návrh desek plošných spojů

Poznámky: Označení tříd: Předchozí verze této specifikace IPC a dalších souvisejících specifikací odkazují na koncové třídy produktů „Třída 1“, „Třída 2“ a „Třída 3“. Z praktických důvodů však neexistuje pájecí maska ​​třídy 1. Požadavky uvedené v této specifikaci se nevztahují na pájecí masky používané v koncových produktech třídy 1. Třída 2 je ekvivalentní třídě T (telekomunikace), zatímco třída 3 je ekvivalentní třídě H (vojenské/vysoká spolehlivost).

Kontaktujte nás

Rádi odpovíme na vaše dotazy a pomůžeme vám k úspěchu.
  • *

  • Odpovíme do 1 hodiny. Naše pracovní doba: 9:00~18:30

  • ODESLAT ZPRÁVU

Zákaznická podpora