Kuorittavan juotosmaskin levitysprosessi piirilevyjen valmistukseen

Kuorittava juotosmaski suojaa tiettyjä piirilevyn alueita aaltojuottamisen, selektiivisen juottamisen tai konformaalisen pinnoituksen aikana – ja irtoaa sitten siististi, kun sitä ei enää tarvita. Vaikka materiaalivalinnalla on merkitystä, johdonmukaiset tulokset riippuvat suuresti siitä, miten maskia käytetään ja miten sitä hallitaan koko tuotannon ajan. Tämä opas kattaa koko sovelluksen työnkulun menetelmän valinnasta lopputarkastukseen ja tarjoaa prosessisuunnittelijoille ja laatutiimeille toimintaohjeita toistettavien tulosten saavuttamiseksi. Olitpa sitten perustamassa uutta prosessia tai vianmäärityksessä olemassa olevaan, jokaisen kontrollipisteen ymmärtäminen auttaa ehkäisemään virheitä ja vähentämään uudelleentyötä massatuotannossa.

Pyydä nopea tarjous

Sisällysluettelo

1. Kun kuorittavaa maskia käytetään prosessivirrassa
2. Levitysmenetelmät: Seripainatus vs. Annostelu vs. Selektiivinen pinnoite
3. Kovettumisen hallinta: Lämpö- ja UV-järjestelmät
4. Paksuuden ja reunojen tarkkuuden hallinta
5. Tarkastussuunnitelma ja kuorintakoenäytteenotto
6. DFM-huomautukset: Irrotettavien alueiden merkitseminen piirustuksissa
7. UKK

---

Kun kuorittavaa maskia käytetään prosessivirrassa

Kuorittava juotosmaski tulee valmistusprosessiin tietyissä vaiheissa riippuen siitä, mitä se suojaa ja milloin suojausta tarvitaan.

Yleisiä sovelluskohtia

• Ennen aaltojuottamista: suojaa SMT-komponentteja, liittimiä tai läpivientireikiä, joiden ei tulisi koskettaa juotosaaltoa
• Ennen valikoivaa juottamista: maskit estävät kosketuspisteiden loitolla sijaitsevia alueita kohdennettujen juotosliitosten vieressä
• Ennen konformaalista pinnoitusta: suojaa liittimiä, testipisteitä tai alueita, joihin on päästävä käsiksi myöhemmin
• Ennen ruukkuihin asettamista tai kapselointia: estää yhdisteen pääsyn tiettyihin onteloihin
• Uudelleentyöstön aikana: suojaa viereisiä komponentteja paikallisen uudelleensulatuksen tai käsinjuottamisen aikana

Ajoitus huomioitavaa

Maskin on oltava täysin kovettunut ennen kuin piirilevy siirtyy lämpökäsittelyyn, jolta se suojaa. Aaltojuottamisessa tämä tarkoittaa, että levitys ja kovettuminen on suoritettava loppuun ennen kuin piirilevy saavuttaa juoksutuslaitteen. Valmistusaikatauluissa tulee ottaa huomioon kovettumisaika sekä mahdollinen jonotusaika ennen seuraavaa operaatiota.

Paljon sekoitettavissa ympäristöissä kuorittavan maskin kiinnitys tapahtuu usein erillisessä asemassa SMT-juotoksen ja aalto-/selektiivisen juotoksen välissä, jolloin käyttäjät voivat konfiguroida suojauksen kunkin kokoonpanon vaatimusten perusteella.

Levitysmenetelmät: Seripainatus vs. Annostelu vs. Selektiivinen pinnoite

Kuorittavan juotosmaskin levittämiseen on olemassa kolme päämenetelmää, joilla jokaisella on omat etunsa riippuen tilavuudesta, geometriasta ja toistettavuusvaatimuksista.

Screen Printing

Seripainatus tarjoaa tasaisimman tuloksen tuotantomäärien suhteen.

Sopii parhaiten: Suuria tuotantomääriä ja yhdenmukaisia ​​kuvioita

Tärkeimmät ominaisuudet:

• Paksuuden säätö: Hyvä – ohjataan lastan paineella ja silmätiheydellä
• Reunan määritelmä: hyvä
• Asennusaika: Keskikokoinen – sapluuna vaaditaan
• toistettavuus: Korkea

Tärkeimmät parametrit:

• Silmien määrä: tyypillisesti 80–120 mesh riittävän kerrospaksuuden saavuttamiseksi
• Imusuulakkeen kovuusmittari: 70–80 Shore A useimmille materiaaleille
• Imusuulakkeen kulma ja paine: vaikuttaa kerrostuman paksuuteen ja reunan määritelmään
• Kosketukseton etäisyys: ohjaa napsautusta ja tulostusmäärittelyä

Ruiskuannostelu

Manuaalinen tai puoliautomaattinen annostelu toimii pienille määrille tai epäsäännöllisille geometrioille, joissa sapluunan kustannukset eivät ole perusteltuja.

Sopii parhaiten: Prototyypit, pienet erät, monimutkaiset muodot

Tärkeimmät ominaisuudet:

• Paksuuden säätö: Kohtalainen – käyttäjästä riippuvainen
• Reunan määritelmä: Kohtalainen
• Asennusaika: Matala
• toistettavuus: Alhaisesta keskitasoon

Kontrollitekijät:

• Neulan paksuus: vaikuttaa helmen leveyteen ja virtausnopeuteen
• Annostelupaine: on vastattava materiaalin viskositeettia
• Käyttäjätekniikka: tasainen nopeus ja päällekkäiskuviot

Selektiiviset pinnoituslaitteet

Automaattiset selektiiviset pinnoitusjärjestelmät tarjoavat ohjelmoitavaa tarkkuutta keskikokoisille ja suurille volyymeille.

Sopii parhaiten: Keskitasoinen tai korkea äänenvoimakkuus ohjelmoiduilla kuvioilla

Tärkeimmät ominaisuudet:

• Paksuuden säätö: Hyvä – ohjelmoidut parametrit
• Reunan määritelmä: Oikein hyvä
• Asennusaika: Keskitaso – ohjelmointi vaaditaan
• toistettavuus: Korkea

Laite syöttää materiaalia vain tarvittavaan paikkaan, mikä vähentää jätettä ja parantaa reunojen hallintaa.

Tarkemmat vaatimukset irrotettavan maskin integroimiseksi PCB:n valmistusprosessi, koordinoi sovellusmenetelmän valinta loppupään kokoonpanotarpeiden kanssa.

Kovettumisen hallinta: Lämpö- ja UV-järjestelmät

Oikeanlainen kovettuminen määrää, suojaako maski tehokkaasti ja poistuuko se siististi. Sekä ali- että ylikovettuminen aiheuttavat ongelmia.

Lämpökovetusjärjestelmät

Useimmat irrotettavat juotosmaskit kovettuvat lämpöön konvektiouuneissa tai linjakuljetinjärjestelmissä.

Kovettumislämpötila

• Tyypillinen alue: 80–150 °C (materiaalista riippuen)
• Alikovettumisen vaikutus: pehmeä maski, huono tarttuvuus
• Ylikovetusvaikutus: hauras naamio, vaikea poistaa

Kovettumisaika

• Tyypillinen alue: 10–30 minuuttia (materiaalista riippuen)
• Alikovettumisen vaikutus: epätäydellinen polymerointi
• Ylikovetusvaikutus: haurastuminen

Rampinopeus

• Suositus: asteittainen nousu on suositeltavaa
• Nopea lämmitysvaikutus: voi aiheuttaa kuplia tai kalvonmuodostusta

UV-kovetusjärjestelmät

Jotkut irrotettavat maskit kovettuvat UV-säteilytyksen alaisena, mikä nopeuttaa käsittelyaikoja.

• Aallonpituus: tyypillisesti 365–405 nm fotoinitiaattorista riippuen
• Energiatiheys: määritelty mJ/cm², on ulotuttava koko paksuuden läpi
• Varjoalueet: UV ei voi kovettaa komponenttien tai piirilevyjen ominaisuuksien tukkimia alueita

Parannusongelmien merkkejä

Alikovettumisen indikaattorit:

• Naamio pysyy tahmeana määritetyn kovettumisen jälkeen
• Huono tarttuvuus käsittelyn aikana
• Maski nousee lämpöaltistuksen aikana
• Epätäydellinen suojaus juottamisen aikana

Ylikovettumisen indikaattorit:

• Maskista tulee kova ja hauras
• Repeämät poiston aikana siistin kuorinnan sijaan
• Jättää jäännöspalasia levyn pinnalle
• Vaikea aloittaa kuorintareunan irtoamista

Paksuuden ja reunojen tarkkuuden hallinta

Tasainen paksuus varmistaa riittävän suojan ja mahdollistaa samalla siistin poiston. Reunojen erottuvuus estää maskia kontaminoimasta viereisiä juotosliitoksia.

Paksuustavoitteet sovelluksen mukaan

Aaltojuotossuoja

• Tyypillinen paksuus: 200-400 μm
• näkökohdat: Täytyy kestää juotosaallon painetta ja lämpötilaa

Konformaalinen turkin peittäminen

• Tyypillinen paksuus: 150-300 μm
• näkökohdat: Riittää estämään pinnoitteen tunkeutumisen

Liittimen suojaus

• Tyypillinen paksuus: 300-500 μm
• näkökohdat: Saattaa joutua täyttämään kolot kokonaan

Paksuuden mittausmenetelmät

• Märkäkalvon paksuusmittari: toimenpiteet heti levityksen jälkeen
• Kosketukseton optinen: mittaa kovettuneen kalvon vahingoittumatta
• Poikkileikkaus (tuhoava): näytteiden varmennus

Reunan määritelmän hallinta

Huono reunan määritys sallii maskin leviämisen juotettaville alueille tai jättää suojaukseen aukkoja.

Kontrollitekijät:

• Materiaalin viskositeetti (korkeampi viskositeetti = parempi reunanpito)
• Levitysmenetelmän tarkkuus
• Levityksen ja kovettumisen välinen aika (painumispotentiaali)
• Levyn puhtaus vaikuttaa kostutuskäyttäytymiseen

Tarkastussuunnitelma ja kuorintakoenäytteenotto

Tarkastus varmistaa, että käytetty maski toimii vaaditulla tavalla juottamisen aikana ja että se voidaan poistaa siististi juottamisen jälkeen.

Visuaalisen tarkastuksen kriteerit

• ☐ Täydellinen kattavuus määritellyillä alueilla
• ☐ Ei tyhjiä kohtia, pieniä reikiä tai ohuita kohtia
• ☐ Puhtaat reunat ilman leviämistä juotettaville pinnoille
• ☐ Kalvossa ei ole kuplia eikä epäpuhtauksia
• ☐ Yhtenäinen väri osoittaa tasaisen paksuuden
• ☐ Kunnollinen kovettuminen (ei tahmeaa, ei haurasta)

Kuorimistestin näytteenottosuunnitelma

Säännöllinen kuorintatestaus varmistaa, että maski irtoaa oikein.

Prosessin asetukset

• Näytteenottotaajuus: Ensimmäiset 3 lautaa
• Testausmenetelmä: Täydellinen kuorintakoe kupongilla tai ei-kriittisellä alueella

Tuotantoajo

• Näytteenottotaajuus: 25–50 laudan välein tai tunnin välein
• Testausmenetelmä: Reunannostotesti + visuaalinen

Materiaalierän muutos

• Näytteenottotaajuus: Ensimmäiset 3 lautaa muutoksen jälkeen
• Testausmenetelmä: Täysi kuorintatesti

Laiteparametrien muutos

• Näytteenottotaajuus: Ensimmäiset 3 lautaa muutoksen jälkeen
• Testausmenetelmä: Täysi kuorintatesti

Jäännöstarkistus

Irrotuskokeen jälkeen tarkista paljastunut pinta seuraavien varalta:

• Näkyviä jäämiä tai kalvon jäänteitä
• Pinnan värimuutos
• Juotettavuuteen mahdollisesti vaikuttava saastuminen

varten Piirilevyjen kokoonpanopalvelut Jos vaaditaan irrotettavaa maskia, määritä prosessin kelpuutuksen aikana tarkastuskriteerit tasaisen laadun varmistamiseksi.

DFM-huomautukset: Irrotettavien alueiden merkitseminen piirustuksissa

Selkeä dokumentaatio estää virheellisen soveltamisen ja varmistaa toistettavuuden eri tuotantoerien ja valmistuskumppaneiden välillä.

Mitä sisällyttää valmistus-/kokoonpanopiirustuksiin

• Alueen määritelmä: selkeästi rajatut alueet, jotka vaativat irrotettavaa maskia
• Poissaoloalueet: vähimmäisetäisyys juotettavista osista
• Paksuusvaatimus: kohdealue toleransseineen
• Materiaalitiedot: jos tarvitaan tiettyä materiaalia
• Kovettumisvaatimukset: jos tietty hoitomenetelmä on pakollinen
• Tarkastusvaatimukset: hyväksymiskriteerit ja näytteenotto

Gerberin kerroskokonventio

Määritä kuorittavat maskialueet erilliselle Gerber-tasolle:

• Käytä positiivista kuvaa, joka näyttää maskin peittoalueet
• Sisällytä reunavälykset kuvaan
• Huomaa kerroksen tarkoitus selkeästi tiedostojen nimeämisessä ja readme-tiedostoissa

Piirustushuomautuksen esimerkki

”Levitä irrotettava juotosmaski kerroksessa [X] osoitetuille alueille. Tavoitepaksuus: 250–350 μm. Lämpökovetus materiaalispesifikaation mukaisesti. Pidä vähintään 0.5 mm:n etäisyys kaikista juotettavista pinnoista. Maskin on irrottava puhtaasti ilman jäämiä aaltojuotosaltistuksen jälkeen.”

Kattava opastus aiheesta irrota juotosmaski materiaalit ja valinta, sovita levitysprosessin parametrit materiaalikohtaisiin suosituksiin.

UKK

1. Kuinka paksun kuorittavan juotosmaskin tulisi olla aaltojuottamiseen?

Aaltojuotossuojan tyypillinen paksuus vaihtelee välillä 200–400 μm. Maskin on oltava riittävän paksu kestämään juotosaallon paineen ja lämpöaltistuksen ilman läpimurtoa, mutta ei niin paksu, että sitä on vaikea poistaa puhtaasti.

2. Voidaanko kuorittavaa maskia asettaa komponenttien päälle?

Kyllä, irrotettava maski voi peittää ja suojata komponentteja myöhempien juotostoimenpiteiden aikana. Varmista, että maskin materiaali on yhteensopiva komponenttimateriaalien kanssa ja että poistaminen ei vahingoita komponentteja.

3. Kuinka kauan levityksen jälkeen kovettumisen tulisi alkaa?

Koveta nopeasti levittämisen jälkeen, jotta vältytään painumiselta, kontaminaatiolta tai nahan muodostumiselta. Useimmat menetelmät kovettuvat 30 minuutin kuluessa levittämisestä. Tarkista materiaalitietolomakkeesta tarkat avoimet ajat.

4. Mikä aiheuttaa kuplia irrotettavassa maskissa?

Kuplat johtuvat tyypillisesti ilmaloukkuun jääneestä ilmasta levityksen aikana, levyn pinnasta purkautuvasta kaasusta tai liian nopeasta kuumenemisesta kovettumisen aikana. Varmista, että levyt ovat puhtaat ja kuivat ja että lämpötila nousee asteittain kovettumisen aikana.

5. Miten varmistan, että maski irtoaa siististi ennen tuotantoa?

Suorita irrotuskokeet näytelevyille, jotka on käsitelty todellisen kovettumisprofiilin läpi. Testaa tarttuvuus simuloidun tai todellisen lämpöaltistuksen jälkeen (aaltojuotosmenetelmän vastine). Maskin tulisi irrota siististi ilman jäämiä eikä levyn pinnan vaurioita.