Technologie PCB - Comment choisir le bon film de soudure pour carte PCB

Le masque de soudure est un processus clé dans la fabrication de circuits imprimés (PCB), conçu pour protéger les parties métalliques de la carte contre l'oxydation et empêcher la formation de connexions conductrices entre les Plots. Cette étape est particulièrement importante dans les processus de fabrication de PCB, en particulier lorsque des procédés de soudage tels que le soudage par reflux ou le soudage par vagues sont utilisés, car ces procédés rendent difficile le contrôle précis de la position des plots de la soudure fondue sur la plaque, tandis que le film de soudage par arrêt assure Le contrôle nécessaire. Parfois appelé "masque de soudure", un masque de soudure est un terme plus approprié car il ne s'agit pas d'une couche de soudure couvrant toute la carte, ce qui est souvent mal compris.

Types de flux de soudure PCB

Tous les masques de soudure sont constitués d'une couche de polymère appliquée sur les fils métalliques de la carte de circuit imprimé. Selon le coût et les exigences de l'application, il existe plusieurs types de couches de soudage par soudure PCB à choisir. L'une des options de masque de soudure les plus basiques consiste à imprimer de la résine époxy liquide sur les conducteurs en utilisant la technologie de sérigraphie, un processus similaire à la peinture par pochoir. Les masques de soudure peuvent prendre différentes couleurs pour répondre à différents besoins.

Soudure époxy liquide

Le masque de soudure époxy liquide est le choix le plus fondamental, dans lequel la résine époxy liquide est appliquée au PCB en utilisant la technologie de sérigraphie. C'est le processus de soudage par résistance le moins coûteux et le plus largement utilisé. Dans ce processus, un filet tissé est utilisé pour soutenir le motif de résine d'encre. La résine époxy liquide est un polymère thermodurcissable qui durcit après durcissement par chauffage. La couleur du masque de soudure est obtenue en mélangeant le colorant dans une résine époxy liquide et en le solidifiant.

Pastilles d'imagerie photoréalistes à l'état liquide (lpsm)

Les masques de soudure plus avancés sont appliqués à l'aide d'un procédé de lithographie à film sec ou à résine liquide, similaire à celui utilisé pour l'exposition à la photorésine dans la fabrication de semi - conducteurs. Lpsm peut être appliqué par sérigraphie ou par pulvérisation, qui est généralement une option plus économique. Une méthode plus avancée et plus précise consiste à utiliser un processus de lithographie pour définir les ouvertures du masque de soudure pour les Plots, les Vias et les trous de montage.

Dans le processus lpsm, une feuille lithographique est d'abord fabriquée à partir d'un fichier gerber pour correspondre au masque de soudure souhaité. Ensuite, nettoyez soigneusement la carte pour vous assurer qu'il n'y a pas de particules de poussière sous la couche de soudure résistante. Ensuite, les deux côtés de la plaque sont entièrement recouverts de lpsm liquide. La partie noire de la feuille lithographique définit les zones où l'on souhaite exposer les conducteurs, tandis que les zones de la carte que l'on souhaite recouvrir d'un masque de soudure restent claires.

Les masques de soudure sont généralement revêtus d'une résine époxy ou d'un polymère photosensible. Après application du lpsm, la carte est séchée dans un four et placée dans un dispositif de développement UV. Le film lithographique est soigneusement aligné sur la plaque sèche et la plaque est irradiée avec des rayons ultraviolets. Les zones exposées du matériau lpsm sont durcies par les rayons UV et les zones non exposées sont nettoyées avec un solvant, laissant un masque de soudure dur.

Soudage par film sec (dfsm)

Le masque de soudure dfsm utilise un processus de lithographie similaire à celui du lpsm. Les deux types de masque de soudure PCB sont exposés lors de la lithographie. Contrairement à un revêtement liquide, le film de soudure à film sec est appliqué sous la forme d'un diaphragme de film de soudure à l'aide d'un processus de laminage sous vide. Cette étape de laminage sous vide assure que le masque de soudure non exposé adhère étroitement à la plaque et élimine les bulles d'air du film. Après exposition, les zones non exposées du masque de soudure sont éliminées avec un solvant et le film restant est solidifié au cours du traitement thermique.

Pads supérieur et inférieur

Les deux types de masques de soudure souvent mentionnés dans d'autres guides sur les types de masques de soudure PCB sont la couche supérieure et la couche inférieure. Ces termes se réfèrent uniquement à une couche de soudure spécifique placée en haut ou en bas de la carte de circuit imprimé, indépendamment d'un procédé de fabrication particulier ou d'un type particulier de matériau de soudure.

Étape finale: durcissement et traitement de surface

Après l'application du média ci - dessus, il est nécessaire de nettoyer la carte pour enlever toute la poussière. Ensuite, ils passeront par le processus final de durcissement et de durcissement. Les masques de soudure époxy liquide sont thermodurcissables car ils ne sont pas exposés aux rayons UV. D'autre part, les films lpsm et dfsm seront durcis par irradiation UV lors de la photolithographie. Après exposition, ces films seront durcis et durcis par traitement thermique.

Quel que soit le type de film de soudure PCB utilisé, le film de soudure final laissera des zones de cuivre exposées sur la plaque. L'utilisation d'un revêtement de traitement de surface est nécessaire pour protéger ces zones exposées de l'oxydation. Le traitement de surface le plus courant est le lissage de soudure à l'air chaud (hasl), bien que d'autres traitements de surface populaires comprennent l'or nickelé chimiquement (enig) et l'or nickelé chimiquement plaqué au palladium (enepig). Le cas échéant, laissez des trous supplémentaires dans la couche de diaphragme pour la couche de flux. La couche de flux est utilisée pour fixer des plots ou d'autres composants à une carte de circuit imprimé et est traitée différemment en fonction du processus de fabrication.

Comment choisir le bon film de soudure pour carte PCB le film de soudure contient une couche de polymère qui peut être enduite sur des traces métalliques sur la carte PCB. Il existe différents types de matériaux de masque et le meilleur choix pour une carte PCB dépend du coût et de l'application. L'option de soudage par résistance la plus basique consiste à imprimer une résine époxy liquide sur un PCB en utilisant la sérigraphie. C'est comme peindre une finition avec un pochoir. Les masques de soudure fantaisie utilisent un film sec ou un masque de soudure liquide pour la photo - imagerie. Les masques de soudure à imagerie par lumière liquide (lpsm) peuvent être sérigraphiés ou peints sur une surface comme une résine époxy, ce qui est généralement une méthode d'application moins coûteuse. La couche de soudure par blocage de film sec (dfsm) doit être laminée sous vide sur la carte pour éviter les défauts de bulles. Les deux méthodes d'imagerie optique visent à éliminer la partie du masque qui soude les Plots sur l'assemblage et à le solidifier par un processus de cuisson ou par irradiation UV. Le masque de soudure est utilisé comme résine époxy ou comme polymère photo - imagerie. Quel film de soudage par résistance dois - je utiliser? La détermination de la couche de soudure appropriée dépend des dimensions physiques de la carte, des trous, des composants et des conducteurs, de la disposition de la surface et de l'application finale du produit. Tout d'abord, si vous avez un film de soudage par résistance PCB, il sera utilisé dans l'aérospatiale, les télécommunications, le médical ou d'autres industries "de haute fiabilité", vérifiez les normes de l'industrie pour le film de soudage par résistance, ainsi que votre application générale. Certaines exigences spécifiques remplacent tout autre contenu que vous avez étudié sur Internet. Pour la plupart des conceptions modernes de circuits imprimés, vous aurez besoin d'un flux de soudure qui peut être photographié. La topographie de surface déterminera si vous souhaitez utiliser un liquide ou une application sèche. Le revêtement à sec répartit uniformément l'épaisseur sur toute la surface. Mais si la surface de la carte est très plate, le masque sec adhérera mieux. Si vous avez des caractéristiques de surface complexes, il est préférable d'utiliser l'option liquide (lpism) pour un meilleur contact avec des traces de cuivre et de stratifié. L'inconvénient des applications liquides est que l'épaisseur de l'ensemble de la plaque n'est pas parfaitement uniforme. Vous pouvez également obtenir différentes finitions sur la couche de masque. Discutez avec votre fabricant de PCB des produits qu'ils peuvent obtenir et de l'impact que cela aura sur la production. Par exemple, si un procédé de soudage par reflux est utilisé, le traitement mat réduira les billes de soudage. Les PCB fabriqués à l'aide du procédé de soudage par refusion nécessitent un masque de soudure. La douceur du masque affecte la qualité de la soudure à reflux. Quelle est l'épaisseur de mon masque? L'épaisseur de la couche de soudure d'arrêt dépend principalement de l'épaisseur du fil de cuivre sur la carte. Normalement, une couche de soudure d'arrêt d'environ 0,5 mil est nécessaire sur vos traces. Si un masque liquide est utilisé, il doit avoir une épaisseur différente des autres fonctions. Dans les zones de stratifié vides, vous pouvez vous attendre à une épaisseur de 0,8 à 1,2 mil, tandis que sur les caractéristiques complexes telles que le point d'inflexion du circuit, l'épaisseur peut être aussi mince que 0,3 mil. Comme pour tout autre paramètre ou processus de fabrication, vous devez tenir compte de la sensibilité de votre application finale et planifier votre conception en conséquence. Il est toujours important de discuter des options de fabrication avec le fabricant. Ils peuvent même proposer de meilleures options en fonction de leurs capacités. Comment ajouter un film de soudage par résistance à la conception? Lors de la conception d'une carte de circuit imprimé, la couche de soudure par résistance doit être sa propre couche dans le fichier gerber. Vérifiez les règles de conception de la couche de soudure d'arrêt. En général, si le film de soudage par résistance n'est pas complètement centré, il est nécessaire d'utiliser une lunette de 2 Mil autour de la fonction. La distance minimale entre les Plots est typiquement de 8 mils pour que le masque soit suffisant pour éviter la formation de ponts de soudure.