Lóðmaski er þunnt pólýmerlag á prentplötu. Það þekur mestan hluta af ytri kopar en skilur eftir hreinar göt fyrir púða, prófunarpunkta og aðra lóðpunkta. Þetta hjálpar til við að draga úr oxun, lóðbrýr og smávægilegum skemmdum á yfirborði. En það getur ekki lagað lélegt bil, slæmar stensilop, óstöðugt endurflæði eða óviðeigandi yfirborðsáferð. Þessi grein gefur ítarlegar upplýsingar um tegundir lóðmálmmaska, reglur og algengar niðurstöður.
Yfirlit yfir lóðmaska
Lóðmaski er þunnt varnarlag sem er borið yfir koparlög prentplötu (PCB). Hann hylur koparlínur og yfirborð en skilur eftir sérstaka púða og tengipunkta opna fyrir lóðun rafeindahluta.
Aðalhlutverk hans er að vernda koparinn gegn oxun, raka, ryki og líkamlegum skemmdum. Hún hjálpar einnig til við að koma í veg fyrir óvart skammhlaup með því að einangra þétt staðsettar rásir og stjórna því hvar lóð getur flýtt við samsetningu. Án lóðmálmgrímu gæti lóð dreifst á óæskileg svæði og skapað óæskilegar rafmagnstengingar.
Flest lóðmálmmaskar eru úr epoxý-bundnu pólýmerefni og eru yfirleitt grænir, þó aðrir litir séu í boði. Það er ómissandi lag í nútíma PCB-framleiðslu til að tryggja endingu, áreiðanleika og hreinar lóðunarniðurstöður.
Takmörkun á lóðgrímu
Lóðmaski getur ekki bætt upp fyrir grundvallarvillur í hönnun eða ferli. Það getur ekki lagað lélegt pláss milli púða eða veikar reglur um fótspor sem brjóta gegn réttum hönnunarstöðlum. Hún getur heldur ekki lagað vandamál sem stafa af ónákvæmum stensilopum, of mikilli lóðunarpasta eða óstöðugum endurflæðishita. Ennfremur, ef valin yfirborðsáferð er ósamrýmanleg valinni samsetningaraðferð eða langtímakröfum um áreiðanleika, leysir lóðunarmaski ekki þessi vandamál ein og sér.
Lóðmaski í PCB-staflanum
• Silkiskjátexti – Efsta prentaða lagið sem inniheldur íhlutamerki, skautunarmerki, lógó og tilvísunarmerki. Hún flytur ekki rafmagnsmerki. Þetta lag er prentað yfir lóðunargrímuna til að auðvelda samsetningu, bilanaleit og auðkenningu.
• Lóðmaskalag – Þunn verndandi pólýmerhúð sem er lögð yfir koparlagið. Það einangrar koparspor, kemur í veg fyrir oxun og minnkar hættu á lóðbrýr við samsetningu. Það sýnir aðeins svæði sem þarf að lóða.
• Púðaopnun – Nákvæmlega skilgreind op í lóðmálmmaskanum sem sýna koparpúða undir. Þessi op gera kleift að lóða íhluti örugglega við borðið, sem tryggir réttar rafmagns- og vélrænar tengingar.
• Koparspor – Leiðandi leiðir sem flytja rafmerki og rafmagn yfir PCB-ið. Lóðmaskinn verndar þessar rásir gegn skammhlaupum, tæringu og líkamlegum skemmdum.
• FR-4 undirlag – Grunnefni PCB úr trefjaglerstyrktu epoxýi. Það veitir burðarstyrk og rafmagnseinangrun, styður öll efri lög, þar á meðal kopar og lóðmálmgrímu.
Helstu tegundir lóðmaska
| Tegund lóðmaska | Notkunaraðferð | Myndgreiningaraðferð | Nákvæmnisstig | Dæmigerð notkun | Kostir | Takmarkanir |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Vökvaljósmyndaleg (LPI) | Vökvahúðun (úða eða gardínuhúð) | Útfjólublá útgeislun með ljósmyndagrímu | Mjög hátt | Flest nútíma prentplötur, fíntóna SMT hönnun | Há upplausn, framúrskarandi viðloðun, hentug fyrir þéttleika borð, hagkvæm fyrir fjöldaframleiðslu | Krefst stjórnaðs vinnsluumhverfis |
| Þurrfilmu lóðmálmmaski (DFSM) | Lagskipt þurrfilmublað | UV-ljósmyndun | High | Hánákvæmni og sérhæfð prentplötur | Einsleit þykkt, góð skilgreining eiginleika, hrein vinnsla | Hærri efniskostnaður, sjaldgæfari í fjöldaframleiðslu |
| Epoxý silkiprentað (ekki ljósmyndanlegt) | Silkiprentun | Engin myndgreining (aðeins vélræn gríma) | Miðlungs til lágt | Einföld, lágþéttni PCB | Lágt kostnaður, einfalt ferli | Takmörkuð upplausn, ekki hentug fyrir fíntóna íhluti |
| Bleksprautu-lóðmálmmaski | Stafræn bleksprautuútfelling | Bein stafræn mynsturgerð | Mjög hátt | Frumgerðagerð og hraðframleiðsla | Engin ljósmyndagríma nauðsynleg, sveigjanlegar hönnunarbreytingar, lágmarks sóun | Hægari fyrir framleiðslu í miklu magni |
| Afhýðanleg lóðmálmgríma | Silkiprentun (tímabundið lag) | Engin myndgreining | Ekki fyrir fín mynstur | Vörn gegn bylgjulóðun | Auðveld fjarlæging eftir lóðun, verndar valin svæði | Ekki varanlegt, takmarkað notkunarsvið |
| Tjaldgríma (í gegnum tjaldagerð) | LPI eða þurrfilma | UV-myndataka | High | Með vernd í fjöllaga prentplötum | Verndar vias gegn mengun, bætir einangrun | Ekki hentugt fyrir vias sem krefst lóðunar |
Ferli við að setja á lóðgrímu
Skref 1: Hreinsa og undirbúa yfirborð PCB
Plötur eru hreinsaðar til að fjarlægja oxun, fingraför og agnir svo gríman festist áreiðanlega.
Skref 2: Berðu á þig grímuefni
Valið grímuefni er lagt sem jafnt blautt lag eða lagskipt filma yfir allt opið kopar.
Skref 3: Myndaðu og skilgreindu opnanir
Fyrir ljósmyndagrímur skilgreina ljósmyndatól og UV-geislun hvar gríman á að vera og hvar púðar eiga að vera opnaðir.
Skref 4: Þróa og þvo burt óþörf svæði
Óopin eða oflýst svæði eru fjarlægð, sem afhjúpar ber púðar og önnur hönnunarskilgreind op.
Skref 5: Lækna til að herða og binda grímuna
Varma- og/eða UV-herðing læsir grímunni á sínum stað og veitir henni efna-, vélræna og varmaþol.
Skref 6: Skoðaðu skráningar- og opnunargæði
AOI og sjónrænar athuganir staðfesta að opnun púðanna sé miðjuð, laus við leifar og innan víddarmarka.
Lóðmaskaop og rými á púðum
Lóðmaskaopin eru gerð örlítið stærri en koparpúðarnir. Þessi aukna stærð, kölluð grímuþensla, hjálpar til við að koma í veg fyrir að kopar hyljist óvart þegar lögin eru ekki fullkomlega stillt. Magn stækkunar fer eftir afkastagetu og fjölgun borða. Ef útþenslan er of lítil getur maskinn skríðið á púðana og dregið úr gæðum lóðmálmsins. Ef hún er of stór verður grímustíflan milli púðanna mjög þunn, sem eykur hættuna á að lóð brúist við þröngt pláss milli púða.
Lóðgrímustíflur og breiddarstýring
Lóðmaska-stífla er mjó ræma af grímu sem situr á milli nálægra púða. Á fíngerðum hlutum hjálpar traust stífla til við að halda lóðmálmi á hverri púða og minnkar líkur á brú milli leiða. Ef breidd stíflunnar nálgast lágmarkið getur myndast þunnar flísar sem geta lyftst eða brotnað við vinnslu. Að velja örugga breidd marksins og athuga hana með hönnunarreglum hjálpar til við að halda stíflunum sterkum á meðan samt er nægilegt bil eftir í kringum hverja pall.
Lóðmaskaskilgreindir og ómaskuskilgreindir púðar
Yfirborðsfestir púðar eru oft flokkaðir í tvo stíla: ólóðgrímuskilgreinda (NSMD) og lóðmaska-skilgreinda (SMD). Í NSMD púðum skilgreinir koparpúðinn sjálfur lóðanlega svæðið og gríman er dregin aftur svo að öll brún púðans sé sýnileg. Þessi stíll er dæmigerður fyrir BGA, QFN og litla óvirka hluti vegna þess að koparlögun er stjórnað af ætingarferlinu, sem getur stutt stöðugri lóðsetningar. Í SMD-púðum setur opið í lóðmálmmaskanum lokaflatarsvæðið. Gríman skarast örlítið við koparinn og snyrtir svæðið sem er berskjaldað, sem getur hjálpað til við að stjórna lóðunarmagni og halda því nálægt þéttum hlutum í þéttum uppsetningum.
Litaval á lóðgrímu
• Grænn – Iðnaðarstaðallinn og algengasti litur lóðmálmgrímunnar. Það býður upp á frábæran andstæða við hvítan silkiprent, sem auðveldar skoðun. Grænt er einnig hagkvæmasta og aðgengilegasta valið.
• Svartur – Veitir glæsilegt, vandað útlit sem oft er notað í háþróuðum neytendatækjum. Hins vegar getur það gert snefilskoðun erfiðari vegna minni kontrasts.
• Hvítur – Algengur í LED og lýsingu vegna þess að hann endurvarpar ljósi vel. Það gefur hreint útlit en getur sýnt bletti, rispur eða litabreytingar með tímanum.
• Blár – Vinsæll valkostur við grænan, sem býður upp á gott sjónrænt aðdráttarafl og ágætan andstæðu. Oft valin fyrir iðnaðar- eða hljóðtengd prentplötur.
• Rauður – Bjartur og áberandi, sem gerir hann fullkominn fyrir frumgerðagerð og sérsniðnar hönnun. Hún veitir góða sýnileika koparspora undir ákveðnum birtuskilyrðum.
• Gulur – Hásýnilegur litur sem sker sig auðveldlega úr. Oft notað í sérhönnun en getur dregið fram yfirborðsgalla.
• Fjólublár – Oft tengdur sérsniðnum eða áhugamannaPCB-þjónustum. Valin aðallega fyrir vörumerki • og fagurfræðilega sérstöðu.
• Matt vs gljáandi áferð – Fyrir utan lit geta lóðunargrímur haft matt eða glansandi áferð. Matt dregur úr glampa við skoðun, á meðan glansandi eykur sjónrænt aðdráttarafl.
Algengar gallar í lóðgrímu
| Galli | Hvað þú munt sjá | Dæmigerð rót orsaka | Fyrirvarar um uppsetningarreglur og athugasemdir |
|---|---|---|---|
| Rangskráning | Opnin raðast ekki saman, og hluti af púðanum er hulinn | Venjuleg samstillingarmörk við vinnslu | Notaðu stækkun grímunnar sem passar við getu verksmiðjunnar og forðastu mjög þunnar grímustíflur. |
| Nálarholur/holur | Litlir koparpunktar sem sjást í gegnum grímuna | Óhreint yfirborð eða ójöfn húðun | Haltu koparsvæðum hreinum og jöfnum og forðastu skyndilegar hæðarbreytingar sem geta haft áhrif á húðunina. |
| Flögnun/losun | Gríman lyftist, springur eða flagnar af | Veik tenging vegna lélegrar undirbúnings eða of lítill græðslu | Nefndu sannað grímuferli í framleiðsluathugasemdunum og forðastu harða endurvinnslu sem getur dregið grímuna upp. |
| Gríma á púðum | Þunn filma af grímu liggur á púðanum og lóðið rennur illa | Of lítil opnun eða myndgreiningarvandamál | Settu skýrar lágmarksreglur um grímufjarlægð og opnun svo púðar haldist fullkomlega sýnilegir. |
Gátlisti yfir DFM lóðmaska
• Skilja tilgang lóðmálmmaskans - Lóðmaskinn verndar koparspor gegn oxun, kemur í veg fyrir lóðbrýr og bætir rafmagnseinangrun. Hannaðu alltaf með vörn og framleiðanleika í huga.
• Notaðu staðlaða liti fyrir fyrstu verkefni - Byrjaðu með græna lóðmálmgrímu því hún er hagkvæm, víðtæk og auðveldari í skoðun við samsetningu.
• Fylgdu hönnunarreglum framleiðanda - Sæktu og notaðu alltaf forskriftir PCB-framleiðandans um lóðmálmmaska, bil og lágmarksbreidd stíflu áður en uppsetningin er endanleg.
• Forðastu mjög þunnar grímustíflur - Mjóar lóðunargrímur milli púða geta losnað eða brotnað við framleiðslu. Haltu nægu bili, sérstaklega fyrir fíntóna íhluti.
• Athugaðu samræmi milli púða og grímu - Skekkja milli koparpúða og grímuopna getur afhjúpað óæskilega kopar- eða hálfhuldu púða og valdið lóðunarvandamálum.
• Vertu varkár með fíntóna íhluti - QFN, QFP og BGA pakkar krefjast nákvæmra grímuopna. Tvíathugaðu stækkunargildi grímunnar á þessum svæðum.
• Ákveddu Via Tenting snemma - Veldu hvort vias eigi að vera tjaldað (þakið) eða sýnilegt. Opnar vias nálægt púðum geta dregið lóð og valdið veikum samskeytum.
• Keyra loka-DRC fyrir innsendingu - Framkvæma fullkomna hönnunarregluathugun (DRC) þar á meðal reglur um lóðunarmaska til að greina flísar, skörun eða bilunarvillur.
• Skoðaðu Gerber-skrár vandlega - Skoðaðu alltaf lóðmálmmaskalögin þín í Gerber-skoðara áður en þú sendir skrár til borðsins.
• Hugsaðu um samsetningu og skoðun - Hugleiddu hvernig tæknimenn munu lóða og skoða borðið. Góður maskakontrast og hreinar opnanir bæta samsetningargæði.
Val á lóðunarmaska sérsniði
| Forgangur | Mælt er með stefnu |
|---|---|
| Fíntóna eða þétt SMT | Veldu LPI eða þurrfilmu lóðmaska fyrir betri skráningarstjórn og hreinni, stöðugri op. |
| Lægsti kostnaður á einföldu uppsetningu | Notaðu epoxý vökva lóðmaska þegar stærðir og bil á milli eiginleika skilur eftir þægilegar brúnir. |
| Ljós- eða LED-borð | Veldu hvíta eða svarta lóðunargrímu eftir endurkasti, andstæðu merkimiðans og magni ljóss sem á að stjórna. |
| Endurhönnun og langtíma áreiðanleiki | Haltu þig við stöðugt, sannað grímuferli, sterka herðingu og varfærnar reglur um útþenslu og breidd stíflu. |
Niðurstaða
Góð niðurstaða fyrir lóðunargrímu fæst með því að velja rétta tegund grímu og stilla op, útþenslu og breidd stíflu sem ferlið ræður við. Útþensla kemur í veg fyrir að púðarnir séu að hluta huldir þegar lögin færast. Of lítil útþensla getur látið grímuna hanga á púðum og skemmt lóðflæði, á meðan of mikil útþensla getur gert stíflurnar of þunnar og aukið hættu á brú. NSMD og SMD púðar breyta einnig hvernig lokapúðasvæðið er stillt. Litur og áferð hafa áhrif á glampa, andstæður og hversu auðvelt er að sjá galla.
Algengar spurningar [Algengar spurningar]
Q1. Hversu þykk er lóðmaskinn?
Það er þunnt lag og þykkt þess getur verið mismunandi eftir öllu. Ójöfn þykkt getur mýkt fínar brúnir í kringum op og dregið úr samkvæmni á litlum hlutum.
Q2. Hefur lóðmálmmaski áhrif á læsileika silkiprents?
Já. Sléttari yfirborð grímunnar hjálpar til við að gera silkiprentið skarpara, á meðan grófara yfirborð getur látið lítið texta líta minna hreint út. Yfirborðsglampi getur einnig haft áhrif á hversu auðvelt er að lesa það.
Q3. Hvað er þensla á lóðmaska?
Þetta er örlítil breyting á lögun grímunnar við vinnslu. Það getur aðeins fært brúnir eða minnkað opnastærð, sem skiptir mestu máli þegar bil er þröngt.
Q4. Ætti að hylja koparhellur eða skilja þær eftir sýnilegar?
Hyljið þær nema þörf sé á útsetningu. Opinber kopar er viðkvæmari fyrir oxun og getur dregið að sér lóð, svo op verða að vera skýrt skilgreind.
Q5. Telst lóðmálmmaski sem rafmagnseinangrun fyrir þröngt bil?
Ekki eitt og sér. Raki og leifar geta samt valdið yfirborðsleka, svo bil og hreinlæti eru áfram helstu stjórntækin.
Q6. Hvaða upplýsingar um lóðmunargrímu ætti að skrifa í framleiðslunótur?
Tilgreindu tegund grímu, lit, áferð, eftir tjaldvali, lágmarks stíflumarkmiðum og svæðum sem verða að vera berskjölduð eða óþétt.
