Технология PCB - толщина паяльной маски

Чтобы понять толщину паяльной маски, мы должны сначала узнать, что такое паяльная маска. Из сегодняшней статьи вы узнаете о различных аспектах, связанных с паяльной маской.

1. Определение паяльной маски

Паяльная маска - это покрытие, покрывающее поверхность печатной платы, и ее основным компонентом является паяльная паста или припой. Паяльная паста обычно содержит такие ингредиенты, как припой и флюс, и предназначена для пайки электронных компонентов при сборке печатной платы.

Во время пайки, в дополнение к соединительным площадкам (pads), которые необходимо припаять, паяльная маска играет важную роль в предотвращении проникновения припоя и образования мостиков (притирок) в других деталях, тем самым эффективно защищая первоначальные характеристики несварных частей печатной платы. На самом деле, в дополнение к предотвращению сварки деталей, которые не должны быть сварены, более важно обеспечить безопасность и надежность печатной платы в течение длительного времени во время использования печатной платы, например, защиту от коррозии (химической, физической и т.д.), от влаги, анти-защищает от плесени и загрязнения окружающей среды. В то же время он также играет важную роль в управлении значением характеристического сопротивления. Иными словами, паяльная маска не только повышает стойкость к припою или предотвращает его появление, но и обеспечивает "три защиты" (от коррозии и загрязнения, от влаги и плесени). В настоящее время для обработки паяльных масок используются методы трафаретной печати и электростатического напыления.

Влияние конструкции паяльной маски для печатных плат на PCBA (сборку печатных плат) в основном отражается в следующих аспектах:

1. Влияние на технологичность изготовления

• Плохое покрытие паяльной маски: если конструкция паяльной маски неправильная, например, отверстие в паяльной маске слишком большое или слишком маленькое, это может привести к недостаточному воздействию на контактную площадку или увеличить риск короткого замыкания, что повлияет на качество сварки.

• Проблемы с перемычками или обрыв цепи: Слишком малое расстояние между паяльными масками может привести к перемычкам припоя, что приведет к короткому замыканию; слишком большое - к нестабильной сварке.

2. Влияние на качество сварки

• Растекание припоя: толщина, материал и конструкция окна маски для пайки влияют на распределение припоя. Если окно маски для пайки слишком велико, это может привести к неконтролируемому вытеканию припоя, что приведет к короткому замыканию или образованию шариков припоя.

• Точность выравнивания компонентов: Неправильная конструкция паяльной маски может привести к неравномерному нанесению олова на контактную площадку, что отрицательно скажется на надежности монтажа и сварки компонентов.

3. Влияние электрических характеристик

• Толщина паяльноймаски влияет на полное сопротивление: В высокочастотных приложениях толщина паяльной маски влияет на согласование полного сопротивления, что, в свою очередь, влияет на целостность сигнала. Обычно к высокочастотным платам предъявляются строгие требования к толщине паяльной маски для обеспечения стабильных электрических характеристик.

• Защита изоляции: Разумная конструкция паяльной маски может снизить риск короткого замыкания и повысить долговременную надежность печатных плат.

4. Сложность переделки и ремонта

• Переделка комплектных устройств, таких как BGA: Если конструкция паяльной маски не подходит (например, слишком большое окно), качество пайки может снизиться из-за окисления контактной поверхности или диффузии припоя во время переделки, что усложняет ремонт.

5. Влияние визуального контроля и автоматического оптического контроля (AOI)

• Влияние на точность обнаружения: такие факторы, как цвет, контрастность и толщина паяльной маски, могут влиять на точность распознавания при обнаружении AOI, тем самым влияя на скорость обнаружения дефектов.

Стандартная толщина паяльной маски для печатных плат

Паяльная маска для печатных плат должна обладать хорошими пленкообразующими свойствами, а ее толщина должна соответствовать нормативным требованиям. В настоящее время большинство производителей печатных плат проводят идентификацию в соответствии с гражданским стандартом США IPC-SM-840C. В соответствии с настоящим стандартом толщина паяльной маски для изделий класса 1 не ограничена; минимальная толщина паяльной маски для изделий класса 2 составляет 10 мкм; минимальная толщина изделий класса 3 должна составлять 18 мкм. Огнестойкость паяльной маски обычно определяется в соответствии со спецификациями агентства UL США и должна соответствовать требованиям стандарта UL94V-0 (UL94-испытание пластмасс на воспламеняемость для компонентов устройств и оборудования).

Как правило, толщина паяльной маски в середине линии обычно составляет не менее 10 мкм, а толщина по обе стороны линии обычно составляет не менее 5 мкм, в зависимости от потребностей заказчика.

Важность паяльной маски для печатной платы

1. Предотвращение коротких замыканий: Паяльная маска играет важную роль в предотвращении коротких замыканий между компонентами печатной платы. При пайке компонентов к печатной плате, если нет защиты от паяльной маски, в процессе пайки может произойти перелив паяльной пасты или некачественная пайка, что приведет к короткому замыканию между компонентами. Паяльная маска может эффективно изолировать область пайки, чтобы предотвратить это, тем самым повышая надежность печатной платы.

2. Улучшите качество сварки: Контролируя форму и размер зоны пайки, паяльная маска также помогает повысить точность и качество сварки. В процессе сварки паяльная маска позволяет уменьшить площадь сварки, повысить точность сварки, избежать неравномерного или чрезмерного расхода припоя и обеспечить соответствие качества сварки стандартным требованиям.

3. Увеличьте механическую прочность: Наличие паяльной маски может повысить механическую прочность печатной платы и сделать ее более долговечной. В качестве защитного слоя паяльная маска может фиксировать компоненты и соединять цепи, предотвращая повреждение печатной платы внешней средой. В то же время, во время сборки и транспортировки печатной платы, паяльная маска также может эффективно защитить поверхность печатной платы и уменьшить воздействие механической вибрации и столкновений.

4. Повышенная влагостойкость: Паяльная маска обычно обладает хорошими герметизирующими свойствами, что позволяет эффективно предотвращать попадание влаги, пыли и других загрязнений внутрь печатной платы, тем самым защищая компоненты печатной платы от воздействия окружающей среды. Это имеет решающее значение для электронного оборудования, требующего высокой надежности и длительного срока службы, особенно для оборудования, работающего во влажной среде.

5. Удобство обнаружения и обслуживания: Наличие паяльной маски делает поверхность печатной платы более гладкой, что удобно при обнаружении и обслуживании. При устранении неполадок или замене компонентов паяльная маска может упростить рабочий процесс, эффективно защитить другие детали от повреждений и сократить время и затраты на техническое обслуживание.

6. Защита окружающей среды и красота: Использование паяльной маски позволяет снизить выбросы загрязняющих веществ при производстве печатных плат и отвечает требованиям охраны окружающей среды. Кроме того, паяльная маска обеспечивает защиту цвета и внешнего вида печатной платы, делая ее более красивой и профессиональной.

Соответствующая толщина паяльной маски может не только повысить надежность и стабильность печатной платы, но и защитить компоненты печатной платы от воздействия внешней среды, а также облегчить операции по обнаружению и техническому обслуживанию. Применение паяльной маски может не только повысить производительность и надежность печатной платы, но и помочь упростить производственный процесс, снизить затраты на техническое обслуживание и в определенной степени повысить эффективность производства.

Обработка паяльной маски

Материалы для паяльных масок можно использовать методом мокрого напыления или ламинирования сухой пленкой. Материалы для паяльных масок из сухой пленки обычно поставляются толщиной 0,07-0,1 мм, что подходит для некоторых изделий для поверхностного монтажа, но не рекомендуется для применения с тонким шагом. Жидкие светочувствительные материалы для паяльных масок обычно используются для поверхностного монтажа из-за их экономичности и точности.

Толщина паяльной маски является основным параметром, влияющим на электрические характеристики печатной платы (такие как стабильность импеданса, целостность высокочастотного сигнала), механическую надежность (прочность на отслаивание, гибкость) и качество сварки (смачиваемость подложки). За счет оптимизации толщины (рекомендуемый диапазон: 15-25 мкм) можно значительно улучшить возможности регулирования ослабления сигнала высокочастотных печатных плат (диапазон оптимизации составляет 12-18%) и значительно повысить производительность пайки автомобильных электронных печатных плат (примерно на 20%).