Công nghệ PCB - Làm thế nào để chọn đúng kháng hàn phim cho bảng mạch PCB

Mặt nạ hàn là một quá trình quan trọng trong sản xuất PCB (bảng mạch in) được thiết kế để bảo vệ phần kim loại của bảng khỏi quá trình oxy hóa và ngăn chặn sự hình thành các kết nối dẫn điện giữa các tấm hàn. Bước này đặc biệt quan trọng trong quá trình sản xuất PCB, đặc biệt là khi sử dụng các quy trình hàn như hàn ngược hoặc hàn sóng, vì các quy trình này khó kiểm soát chính xác vị trí của mặt nạ nóng chảy trên tấm, trong khi màng hàn cung cấp các điều khiển cần thiết. Đôi khi được gọi là "mặt nạ hàn", mặt nạ hàn là một thuật ngữ thích hợp hơn vì nó không phải là một lớp hàn bao phủ toàn bộ bảng, điều này thường bị hiểu lầm.

Các loại PCB resistant

Tất cả các mặt nạ hàn bao gồm một lớp polymer được áp dụng trên dây dẫn kim loại của bảng mạch in. Có một số loại lớp hàn kháng PCB để lựa chọn tùy thuộc vào chi phí và yêu cầu ứng dụng. Một trong những tùy chọn mặt nạ hàn cơ bản nhất là in epoxy lỏng trên dây dẫn bằng công nghệ in màn hình, một quá trình tương tự như sơn qua khuôn mẫu. Mặt nạ hàn có thể xuất hiện với nhiều màu sắc khác nhau để đáp ứng các nhu cầu khác nhau.

Chất lỏng Epoxy hàn

Mặt nạ hàn epoxy lỏng là sự lựa chọn cơ bản nhất, trong đó epoxy lỏng được áp dụng cho PCB bằng công nghệ in màn hình. Đây là quy trình hàn điện trở có chi phí thấp nhất và được sử dụng rộng rãi nhất. Trong quá trình này, lưới dệt được sử dụng để hỗ trợ các mẫu mực chống ăn mòn. Nhựa epoxy lỏng là một loại polymer nhiệt rắn có thể cứng lại sau khi đun nóng và chữa khỏi. Màu sắc của mặt nạ hàn được hình thành bằng cách trộn thuốc nhuộm vào epoxy lỏng và trong quá trình bảo dưỡng.

Đĩa hàn hình ảnh quang học lỏng (LPSM)

Mặt nạ hàn tiên tiến hơn được áp dụng bằng cách sử dụng quá trình in thạch bản khô hoặc chất lỏng chống ăn mòn, tương tự như quá trình được sử dụng trong sản xuất chất bán dẫn để tiếp xúc với chất quang kháng. LPSM có thể được áp dụng bằng cách in lụa hoặc phun, và phun thường là một lựa chọn kinh tế hơn. Một phương pháp tiên tiến và chính xác hơn là sử dụng quá trình in thạch bản để xác định các lỗ mặt nạ hàn cho các tấm, thông qua các lỗ và các lỗ gắn.

Trong quy trình LPSM, lá in thạch bản lần đầu tiên được sản xuất dựa trên tệp Gerber để phù hợp với mặt nạ hàn mong muốn. Sau đó, bảng mạch được làm sạch kỹ lưỡng để đảm bảo rằng không có hạt bụi nào dưới lớp hàn đã được chữa khỏi. Tiếp theo, hai bên của tấm được bao phủ hoàn toàn bằng LPSM lỏng. Phần màu đen của lá in thạch bản xác định khu vực mà bạn muốn tiếp xúc với dây dẫn, trong khi khu vực bảng mạch mà bạn muốn bao phủ bằng mặt nạ hàn vẫn rõ ràng.

Mặt nạ hàn thường được phủ epoxy hoặc polymer nhạy sáng. Sau khi áp dụng LPSM, bảng được sấy khô trong lò và đặt trong thiết bị phát triển UV. Cẩn thận căn chỉnh màng in trên tấm khô và chiếu sáng tấm bằng tia cực tím. Khu vực tiếp xúc của vật liệu LPSM được bảo dưỡng bằng tia cực tím và khu vực không tiếp xúc được rửa sạch bằng dung môi, để lại mặt nạ hàn cứng.

Hàn màng khô (DFSM)

Mặt nạ hàn DFSM sử dụng quy trình in thạch bản tương tự như LPSM. Cả hai loại mặt nạ hàn PCB được tiếp xúc trong quá trình in thạch bản. Không giống như lớp phủ lỏng, màng hàn khô được áp dụng dưới dạng màng ngăn bằng cách sử dụng quá trình cán chân không. Bước cán chân không này đảm bảo rằng mặt nạ hàn không tiếp xúc được gắn chặt vào tấm và bong bóng khí được loại bỏ khỏi bộ phim. Sau khi tiếp xúc, các khu vực không tiếp xúc của mặt nạ hàn được loại bỏ bằng dung môi và bộ phim còn lại được bảo dưỡng trong quá trình xử lý nhiệt.

Top và đáy Pad

Hai loại mặt nạ hàn thường được đề cập trong các hướng dẫn khác về loại mặt nạ hàn PCB là lớp trên cùng và lớp dưới cùng. Các thuật ngữ này chỉ đề cập đến một lớp hàn điện trở cụ thể được đặt trên đỉnh hoặc dưới cùng của bảng mạch và không liên quan đến quy trình sản xuất cụ thể hoặc loại vật liệu hàn điện trở cụ thể.

Bước cuối cùng: Chữa và xử lý bề mặt

Sau khi áp dụng các phương tiện trên, bảng mạch cần được làm sạch để loại bỏ tất cả bụi. Tiếp theo, chúng sẽ trải qua quá trình làm cứng và bảo dưỡng cuối cùng. Mặt nạ hàn epoxy lỏng được bảo dưỡng bằng nhiệt vì chúng không tiếp xúc với tia cực tím. Mặt khác, các bộ phim LPSM và DFSM sẽ được chữa khỏi bằng tia cực tím trong quá trình in thạch bản. Sau khi tiếp xúc, các bộ phim này sẽ được bảo dưỡng và làm cứng thêm bằng cách xử lý nhiệt.

Bất kể loại màng hàn PCB nào được sử dụng, màng hàn cuối cùng sẽ để lại một vùng đồng tiếp xúc trên bảng. Các khu vực tiếp xúc này cần được bảo vệ khỏi quá trình oxy hóa bằng cách sử dụng lớp phủ hoàn thiện bề mặt. Các phương pháp xử lý bề mặt phổ biến nhất là làm phẳng hàn không khí nóng (HASL), mặc dù các phương pháp xử lý bề mặt phổ biến khác bao gồm nhúng niken hóa học (ENIG) và nhúng palladium hóa học niken hóa học (ENEPIG). Nếu có thể, hãy để lại các lỗ bổ sung trong lớp màng ngăn cho lớp thông lượng. Các lớp thông lượng được sử dụng để gắn pad hoặc các thành phần khác vào bảng mạch in và xử lý khác nhau theo quy trình sản xuất.

Làm thế nào để chọn đúng màng hàn cho bảng mạch PCB Màng hàn có chứa một lớp polymer có thể được phủ trên dấu vết kim loại trên bảng mạch PCB. Có nhiều loại vật liệu mặt nạ khác nhau và sự lựa chọn tốt nhất cho bảng PCB phụ thuộc vào chi phí và ứng dụng. Tùy chọn hàn cơ bản nhất là in epoxy lỏng trên PCB bằng cách sử dụng in màn hình. Nó giống như phun sơn hoàn thiện với một khuôn mẫu. Fancy Welding Mask sử dụng màng khô hoặc mặt nạ hàn lỏng cho hình ảnh quang học. Mặt nạ hàn hình ảnh quang lỏng (LPSM) có thể được in lụa hoặc phun lên bề mặt như epoxy, thường là một phương pháp rẻ hơn để áp dụng. Lớp hàn màng khô (DFSM) phải được ép chân không vào bảng để tránh các khuyết tật bong bóng. Cả hai phương pháp hình ảnh quang học được thiết kế để loại bỏ phần mặt nạ hàn pad vào cụm và chữa khỏi bằng quá trình nướng hoặc chiếu xạ tia cực tím. Mặt nạ hàn được sử dụng làm epoxy hoặc polymer hình ảnh quang học. Tôi nên sử dụng loại màng hàn nào? Việc xác định lớp hàn kháng thích hợp phụ thuộc vào kích thước vật lý của bảng, lỗ, thành phần và dây dẫn, bố trí bề mặt và ứng dụng cuối cùng của sản phẩm. Thứ nhất, nếu bạn có màng hàn PCB, nó sẽ được sử dụng trong ngành hàng không vũ trụ, viễn thông, y tế hoặc các ngành công nghiệp "có độ tin cậy cao" khác, kiểm tra các tiêu chuẩn công nghiệp cho màng hàn cũng như các ứng dụng chung của bạn. Một số yêu cầu cụ thể sẽ thay thế bất kỳ nội dung nào khác mà bạn đã học trên Internet. Đối với hầu hết các thiết kế bảng mạch in hiện đại, bạn sẽ cần một điện trở hình ảnh. Hình dạng bề mặt sẽ quyết định nên sử dụng chất lỏng hay ứng dụng khô. Sơn khô phân phối độ dày đồng đều trên toàn bộ bề mặt. Tuy nhiên, nếu bề mặt của bảng mạch rất phẳng, mặt nạ khô sẽ bám dính tốt nhất. Nếu bạn có các đặc điểm bề mặt phức tạp, thì tốt nhất là sử dụng tùy chọn Liquid (LPISM) để tiếp xúc tốt hơn với các dấu vết của đồng và laminate. Nhược điểm của ứng dụng chất lỏng là độ dày của toàn bộ tấm không hoàn toàn đồng đều. Bạn cũng sẽ nhận được các kết thúc khác nhau trên lớp mặt nạ. Nói chuyện với nhà sản xuất PCB của bạn về những gì họ có thể nhận được và làm thế nào điều này sẽ ảnh hưởng đến sản xuất. Ví dụ, nếu quá trình hàn reflow được sử dụng, matt sẽ làm giảm bóng hàn. PCB được sản xuất bằng cách sử dụng quá trình hàn reflow yêu cầu mặt nạ hàn. Độ mịn của mặt nạ ảnh hưởng đến chất lượng của hàn reflow. Mặt nạ của tôi dày như thế nào? Độ dày của lớp kháng hàn chủ yếu phụ thuộc vào độ dày của dây đồng trên bảng mạch. Thông thường, bạn sẽ cần khoảng 0,5 triệu lớp hàn trên dấu vết của mình. Nếu sử dụng mặt nạ chất lỏng, nó phải có độ dày khác với các chức năng khác. Trong một khu vực laminate trống, bạn có thể mong đợi độ dày 0,8-1,2 mils, trong khi trên các tính năng phức tạp, chẳng hạn như điểm uốn của mạch, độ dày có thể mỏng tới 0,3 mils. Như với bất kỳ thông số sản xuất hoặc quy trình khác, bạn nên xem xét độ nhạy của ứng dụng cuối cùng và lên kế hoạch thiết kế của bạn cho phù hợp. Nó luôn luôn quan trọng để thảo luận về các lựa chọn sản xuất với nhà sản xuất. Họ thậm chí có thể đưa ra những lựa chọn tốt hơn dựa trên khả năng của họ. Làm thế nào để thêm một bộ phim kháng hàn vào thiết kế của bạn? Khi thiết kế bảng mạch in, lớp kháng hàn nên là lớp riêng trong tệp Gerber. Kiểm tra các quy tắc thiết kế của lớp kháng hàn. Nói chung, nếu màng hàn không hoàn toàn tập trung, bạn sẽ cần phải sử dụng một đường viền 2 triệu xung quanh chức năng. Khoảng cách tối thiểu giữa các tấm hàn thường là 8 mils để đảm bảo mặt nạ đủ để ngăn chặn sự hình thành của cầu hàn.