กระบวนการใช้งานแผ่นปิดกันบัดกรีแบบลอกได้สำหรับการผลิตแผงวงจรพิมพ์ (PCB)

แผ่นมาสก์บัดกรีแบบลอกออกได้ช่วยปกป้องพื้นที่เฉพาะบนแผงวงจรระหว่างการบัดกรีแบบคลื่น การบัดกรีแบบเลือกจุด หรือการเคลือบแบบคอนฟอร์มอล แล้วจึงลอกออกได้อย่างสะอาดเมื่อไม่ต้องการใช้งานอีกต่อไป แม้ว่าการเลือกวัสดุจะมีความสำคัญ แต่ผลลัพธ์ที่สม่ำเสมอขึ้นอยู่กับวิธีการใช้งานและการควบคุมมาสก์ตลอดกระบวนการผลิต คู่มือนี้ครอบคลุมขั้นตอนการทำงานทั้งหมดตั้งแต่การเลือกวิธีการไปจนถึงการตรวจสอบขั้นสุดท้าย โดยให้พารามิเตอร์ที่นำไปใช้ได้จริงแก่ทีมวิศวกรกระบวนการและทีมควบคุมคุณภาพเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ทำซ้ำได้ ไม่ว่าคุณจะกำลังสร้างกระบวนการใหม่หรือแก้ไขปัญหาในกระบวนการที่มีอยู่ การทำความเข้าใจจุดควบคุมแต่ละจุดจะช่วยป้องกันข้อบกพร่องและลดการทำงานซ้ำในการผลิตจำนวนมาก

รับใบเสนอราคาด่วน

สารบัญ

1. เมื่อมีการนำแผ่นปิดแบบลอกได้มาใช้ในกระบวนการผลิต
2. วิธีการใช้งาน: การพิมพ์สกรีน เทียบกับ การจ่ายสารเคลือบ เทียบกับ การเคลือบเฉพาะจุด
3. การควบคุมการอบแห้ง: ระบบความร้อนและรังสียูวี
4. การควบคุมความหนาและความคมชัดของขอบ
5. แผนการตรวจสอบและการสุ่มตัวอย่างเพื่อทดสอบการลอก
6. หมายเหตุ DFM: การทำเครื่องหมายบริเวณที่สามารถลอกออกได้บนแบบร่าง
7. คำถามที่พบบ่อย

---

เมื่อมีการนำแผ่นปิดแบบลอกได้มาใช้ในกระบวนการผลิต

แผ่นมาสก์กันบัดกรีแบบลอกได้จะเข้าสู่กระบวนการผลิตในจุดที่เฉพาะเจาะจง ขึ้นอยู่กับว่ามันปกป้องอะไร และเมื่อใดจึงจำเป็นต้องใช้การปกป้องนั้น

จุดสมัครทั่วไป

• ก่อนการบัดกรีแบบคลื่น: ช่วยปกป้องชิ้นส่วน SMT ขั้วต่อ หรือบริเวณรูทะลุที่ไม่ควรสัมผัสกับคลื่นบัดกรี
• ก่อนทำการบัดกรีแบบเลือกจุด: หน้ากากจะกำหนดพื้นที่ห้ามเข้าใกล้บริเวณใกล้กับจุดบัดกรีที่ต้องการตรวจสอบ
• ก่อนการเคลือบแบบคอนฟอร์มอล: ช่วยปกป้องขั้วต่อ จุดทดสอบ หรือพื้นที่ที่อาจต้องเข้าถึงในภายหลัง
• ก่อนการบรรจุลงกระถางหรือห่อหุ้ม: ป้องกันไม่ให้สารประกอบเข้าไปในโพรงเฉพาะ
• ระหว่างการปรับปรุงแก้ไข: ช่วยปกป้องชิ้นส่วนที่อยู่ใกล้เคียงระหว่างการบัดกรีแบบรีโฟลว์เฉพาะจุดหรือการบัดกรีด้วยมือ

การพิจารณาเรื่องเวลา

แผ่นมาสก์ต้องแห้งสนิทก่อนที่แผ่นวงจรจะเข้าสู่กระบวนการให้ความร้อนที่มันช่วยป้องกัน สำหรับการบัดกรีแบบคลื่น หมายความว่าการเคลือบและการอบแห้งต้องเสร็จสมบูรณ์ก่อนที่แผ่นวงจรจะไปถึงเครื่องพ่นฟลักซ์ ตารางการผลิตควรคำนึงถึงเวลาในการอบแห้ง รวมถึงเวลาที่ต้องรอคิวก่อนการดำเนินการครั้งต่อไปด้วย

สำหรับสภาพแวดล้อมที่มีการใช้งานหลากหลาย การติดแผ่นปิดป้องกันมักจะเกิดขึ้นที่สถานีเฉพาะระหว่างกระบวนการรีโฟลว์ SMT และการบัดกรีแบบคลื่น/เลือกเฉพาะจุด ซึ่งช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถกำหนดค่าการป้องกันตามข้อกำหนดของแต่ละชิ้นส่วนประกอบได้

วิธีการใช้งาน: การพิมพ์สกรีน เทียบกับ การจ่ายสารเคลือบ เทียบกับ การเคลือบเฉพาะจุด

มีวิธีการหลักสามวิธีในการใช้แผ่นปิดกันบัดกรีแบบลอกได้ โดยแต่ละวิธีมีข้อดีที่แตกต่างกันไป ขึ้นอยู่กับปริมาณ รูปทรง และความต้องการด้านความสม่ำเสมอในการทำซ้ำ

การพิมพ์สกรีน

การพิมพ์สกรีนให้ผลลัพธ์ที่สม่ำเสมอที่สุดสำหรับการผลิตในปริมาณมาก

เหมาะสำหรับ:การผลิตปริมาณมากที่มีรูปแบบสม่ำเสมอ

ลักษณะสำคัญ:

• การควบคุมความหนา: ดี—ควบคุมโดยแรงกดของยางปาดน้ำและจำนวนตาข่าย
• คำจำกัดความของขอบ: ดี
• ตั้งเวลา: ขนาดกลาง—ต้องใช้แม่แบบ
• การทำซ้ำ: จุดสูง

พารามิเตอร์ที่สำคัญ:

• จำนวนตาข่าย: โดยทั่วไปควรใช้ตะแกรงขนาด 80-120 เมช เพื่อให้ได้ความหนาของตะกอนที่เพียงพอ
• เครื่องวัดความแข็งของยางปาดน้ำ: ความแข็งระดับ Shore A ประมาณ 70-80 สำหรับวัสดุส่วนใหญ่
• มุมและแรงกดของยางปาดน้ำ: ส่งผลต่อความหนาของชั้นตะกอนและความคมชัดของขอบ
• ระยะห่างเมื่อไม่สัมผัส: ควบคุมการหักและการกำหนดค่าการพิมพ์

การจ่ายเข็มฉีดยา

การจ่ายสารด้วยมือหรือกึ่งอัตโนมัติเหมาะสำหรับปริมาณน้อยหรือรูปทรงที่ไม่สม่ำเสมอ ซึ่งไม่คุ้มค่ากับต้นทุนการใช้แม่พิมพ์

เหมาะสำหรับ:การผลิตต้นแบบ การผลิตจำนวนน้อย รูปทรงที่ซับซ้อน

ลักษณะสำคัญ:

• การควบคุมความหนา: ระดับปานกลาง—ขึ้นอยู่กับผู้ปฏิบัติงาน
• คำจำกัดความของขอบ: ปานกลาง
• ตั้งเวลา: ต่ำ
• การทำซ้ำ: ต่ำถึงปานกลาง

ปัจจัยควบคุม:

• ขนาดเข็ม: ส่งผลต่อความกว้างของเม็ดบีดและอัตราการไหล
• แรงดันจ่าย: ต้องตรงกับความหนืดของวัสดุ
• เทคนิคการใช้งาน: ความเร็วที่สม่ำเสมอและรูปแบบการซ้อนทับ

อุปกรณ์เคลือบผิวแบบเลือกเฉพาะจุด

ระบบเคลือบผิวแบบเลือกเฉพาะจุดอัตโนมัติ ให้ความแม่นยำที่ตั้งโปรแกรมได้สำหรับการผลิตในปริมาณปานกลางถึงสูง

เหมาะสำหรับ:ปริมาณการใช้งานปานกลางถึงสูง พร้อมรูปแบบการตั้งโปรแกรมไว้ล่วงหน้า

ลักษณะสำคัญ:

• การควบคุมความหนา: ดี—พารามิเตอร์ที่ตั้งโปรแกรมไว้
• คำจำกัดความของขอบ: ดีมาก
• ตั้งเวลา: ระดับปานกลาง—ต้องใช้ทักษะการเขียนโปรแกรม
• การทำซ้ำ: จุดสูง

อุปกรณ์นี้จะวางวัสดุเฉพาะในบริเวณที่จำเป็นเท่านั้น ช่วยลดของเสียและปรับปรุงการควบคุมขอบให้ดียิ่งขึ้น

สำหรับข้อกำหนดโดยละเอียดเกี่ยวกับการบูรณาการแผ่นปิดผิวแบบลอกได้เข้ากับกระบวนการผลิต PCB ของคุณ โปรดประสานการเลือกวิธีการใช้งานกับความต้องการในการประกอบขั้นต่อไป

การควบคุมการอบแห้ง: ระบบความร้อนและรังสียูวี

การอบแห้งที่เหมาะสมเป็นตัวกำหนดว่าหน้ากากจะปกป้องได้อย่างมีประสิทธิภาพและถอดออกได้อย่างสะอาดหรือไม่ การอบแห้งที่ไม่เพียงพอหรือการอบแห้งมากเกินไปล้วนก่อให้เกิดปัญหา

ระบบการอบด้วยความร้อน

แผ่นปิดรอยบัดกรีแบบลอกออกได้ส่วนใหญ่จะอบแห้งด้วยความร้อนในเตาอบแบบพาความร้อนหรือระบบสายพานลำเลียงแบบต่อเนื่อง

อุณหภูมิในการรักษา

• ช่วงทั่วไป: 80-150°C (ขึ้นอยู่กับวัสดุ)
• ผลกระทบจากการรักษาไม่หาย: หน้ากากนิ่ม ยึดเกาะไม่ดี
• ผลข้างเคียงจากการรักษามากเกินไป: หน้ากากเปราะ ถอดยาก

รักษาเวลา

• ช่วงทั่วไป: 10-30 นาที (ขึ้นอยู่กับวัสดุ)
• ผลกระทบจากการรักษาไม่หาย: การเกิดพอลิเมอไรเซชันไม่สมบูรณ์
• ผลข้างเคียงจากการรักษามากเกินไป: ความเปราะบาง

อัตราการเล่น

• คำแนะนำ: ควรใช้การค่อยๆ เพิ่มความชัน
• ผลการให้ความร้อนอย่างรวดเร็ว: อาจทำให้เกิดฟองอากาศหรือผิวหนังลอกได้

ระบบบ่มด้วยรังสียูวี

มาสก์แบบลอกออกได้บางชนิดจะแข็งตัวเมื่อโดนรังสียูวี ทำให้ได้ผลลัพธ์ที่รวดเร็วยิ่งขึ้น

• ความยาวคลื่น: โดยทั่วไปจะอยู่ที่ 365-405 นาโนเมตร ขึ้นอยู่กับสารกระตุ้นด้วยแสง
• ความหนาแน่นพลังงาน: ระบุเป็นหน่วย mJ/cm² และต้องทะลุผ่านความหนาทั้งหมด
• บริเวณเงา: รังสียูวีไม่สามารถทำให้บริเวณที่ถูกปิดกั้นด้วยชิ้นส่วนหรือส่วนประกอบบนแผงวงจรแข็งตัวได้

สัญญาณของปัญหาการรักษา

ตัวชี้วัดการรักษาที่ไม่ครบถ้วน:

• มาส์กยังคงเหนียวอยู่แม้หลังจากอบแห้งตามกำหนดแล้ว
• การยึดเกาะไม่ดีระหว่างการใช้งาน
• หน้ากากจะยกขึ้นขณะสัมผัสความร้อน
• การป้องกันที่ไม่สมบูรณ์ระหว่างการบัดกรี

ตัวชี้วัดการรักษาเกินความจำเป็น:

• หน้ากากจะแข็งและเปราะ
• เกิดรอยฉีกขาดระหว่างการลอกออก แทนที่จะลอกออกอย่างเรียบร้อย
• ทิ้งเศษชิ้นส่วนไว้บนพื้นผิวกระดาน
• เริ่มลอกขอบได้ยาก

การควบคุมความหนาและความคมชัดของขอบ

ความหนาที่สม่ำเสมอช่วยให้การปกป้องมีประสิทธิภาพเพียงพอพร้อมทั้งสามารถลอกออกได้อย่างสะอาดหมดจด การกำหนดขอบที่ชัดเจนช่วยป้องกันไม่ให้แผ่นมาสก์ปนเปื้อนข้อต่อบัดกรีที่อยู่ติดกัน

เป้าหมายความหนาตามการใช้งาน

การป้องกันการบัดกรีแบบคลื่น

• ความหนาโดยทั่วไป: 200-400 μm
• การพิจารณา: ต้องทนต่อแรงดันและอุณหภูมิของคลื่นบัดกรี

การปิดบังด้วยสารเคลือบคอนฟอร์มอล

• ความหนาโดยทั่วไป: 150-300 μm
• การพิจารณา: เพียงพอที่จะป้องกันการซึมผ่านของสารเคลือบ

การป้องกันตัวเชื่อมต่อ

• ความหนาโดยทั่วไป: 300-500 μm
• การพิจารณา: อาจจำเป็นต้องอุดฟันให้สนิท

วิธีการวัดความหนา

• เกจวัดฟิล์มเปียก: วัดค่าทันทีหลังการใช้งาน
• ออปติคอลแบบไม่สัมผัส: วัดฟิล์มที่ผ่านการอบโดยไม่เกิดความเสียหาย
• ภาคตัดขวาง (แบบทำลาย): การตรวจสอบตัวอย่าง

การควบคุมความคมชัดของขอบ

การกำหนดขอบเขตที่ไม่ชัดเจนอาจทำให้มาสก์กระจายไปยังบริเวณที่สามารถบัดกรีได้ หรือทำให้เกิดช่องว่างในการป้องกัน

ปัจจัยควบคุม:

• ความหนืดของวัสดุ (ความหนืดสูง = การยึดเกาะขอบดีกว่า)
• ความแม่นยำของวิธีการประยุกต์ใช้
• ระยะเวลาระหว่างการทาและการแห้งตัว (โอกาสเกิดการทรุดตัว)
• ความสะอาดของกระดานมีผลต่อพฤติกรรมการเปียกน้ำ

แผนการตรวจสอบและการสุ่มตัวอย่างเพื่อทดสอบการลอก

การตรวจสอบช่วยให้มั่นใจได้ว่ามาสก์ที่ใช้จะทำงานได้ตามที่ต้องการระหว่างการบัดกรี และสามารถลอกออกได้อย่างสะอาดหมดจดหลังจากนั้น

เกณฑ์การตรวจสอบด้วยสายตา

• ☐ ครอบคลุมพื้นที่ที่ระบุอย่างครบถ้วน
• ☐ ไม่มีช่องว่าง รูเล็กๆ หรือจุดที่บาง
• ☐ ตัดขอบให้เรียบร้อยโดยไม่ให้สีซึมเลอะพื้นผิวที่สามารถบัดกรีได้
• ☐ ฟิล์มไม่มีฟองอากาศหรือสิ่งปนเปื้อน
• ☐ สีสม่ำเสมอ บ่งบอกถึงความหนาที่เท่ากัน
• ☐ การอบแห้งที่เหมาะสม (ไม่เหนียว ไม่เปราะ)

แผนการสุ่มตัวอย่างสำหรับการทดสอบการลอก

การทดสอบการลอกหน้ากากเป็นระยะๆ ช่วยยืนยันว่าหน้ากากจะลอกออกได้อย่างถูกต้อง

การตั้งค่ากระบวนการ

• ความถี่ในการสุ่มตัวอย่าง: สามกระดานแรก
• วิธีทดสอบ: ทดสอบการลอกผิวแบบเต็มรูปแบบบนแผ่นตัวอย่างหรือบริเวณที่ไม่สำคัญ

การผลิต

• ความถี่ในการสุ่มตัวอย่าง: ทุกๆ 25-50 บอร์ด หรือต่อชั่วโมง
• วิธีทดสอบ: การทดสอบการยกขอบ + การตรวจสอบด้วยสายตา

การเปลี่ยนแปลงล็อตวัสดุ

• ความถี่ในการสุ่มตัวอย่าง: 3 บอร์ดแรกหลังการเปลี่ยนแปลง
• วิธีทดสอบ: การทดสอบการลอกแบบเต็มรูปแบบ

การเปลี่ยนแปลงพารามิเตอร์อุปกรณ์

• ความถี่ในการสุ่มตัวอย่าง: 3 บอร์ดแรกหลังการเปลี่ยนแปลง
• วิธีทดสอบ: การทดสอบการลอกแบบเต็มรูปแบบ

การตรวจสอบสารตกค้าง

หลังจากทดสอบการลอกแล้ว ให้ตรวจสอบพื้นผิวที่สัมผัสกับอากาศว่ามีลักษณะดังต่อไปนี้:

• คราบหรือฟิล์มที่มองเห็นได้
• การเปลี่ยนสีผิว
• สิ่งปนเปื้อนที่อาจส่งผลต่อความสามารถในการบัดกรี

สำหรับบริการประกอบแผงวงจรพิมพ์ (PCB)ที่ต้องใช้แผ่นปิดแบบลอกได้ ให้กำหนดเกณฑ์การตรวจสอบระหว่างการรับรองกระบวนการเพื่อให้มั่นใจในคุณภาพที่สม่ำเสมอ

หมายเหตุ DFM: การทำเครื่องหมายบริเวณที่สามารถลอกออกได้บนแบบร่าง

การจัดทำเอกสารอย่างชัดเจนช่วยป้องกันการนำไปใช้ผิดวิธีและรับประกันความสม่ำเสมอในการผลิตแต่ละล็อตและจากพันธมิตรผู้ผลิตต่างๆ

สิ่งที่ต้องระบุในแบบร่างการผลิต/ประกอบ

• คำจำกัดความของพื้นที่: บริเวณที่มีขอบเขตชัดเจนซึ่งต้องใช้หน้ากากที่ลอกออกได้
• เขตห้ามเข้า: ระยะห่างขั้นต่ำจากชิ้นส่วนที่สามารถบัดกรีได้
• ข้อกำหนดด้านความหนา: ช่วงเป้าหมายพร้อมค่าความคลาดเคลื่อน
• ข้อมูลจำเพาะของวัสดุ: หากต้องการวัสดุเฉพาะเจาะจง
• ข้อกำหนดในการรักษา: หากจำเป็นต้องใช้วิธีการรักษาเฉพาะเจาะจง
• ข้อกำหนดการตรวจสอบ: เกณฑ์การยอมรับและการสุ่มตัวอย่าง

ข้อกำหนดเลเยอร์ของ Gerber

กำหนดพื้นที่มาส์กที่สามารถลอกออกได้บนเลเยอร์ Gerber เฉพาะ:

• ใช้ภาพเชิงบวกที่แสดงพื้นที่ที่สวมหน้ากากอนามัย
• ควรระบุระยะห่างขอบในงานศิลปะด้วย
• โปรดระบุวัตถุประสงค์ของเลเยอร์ให้ชัดเจนในการตั้งชื่อไฟล์และไฟล์ readme

ตัวอย่างบันทึกการวาดภาพ

“ติดแผ่นมาสก์กันบัดกรีแบบลอกได้ลงบนบริเวณที่ระบุบนเลเยอร์ [X] ความหนาที่ต้องการ: 250-350 ไมโครเมตร อบด้วยความร้อนตามข้อกำหนดของวัสดุ รักษาช่องว่างอย่างน้อย 0.5 มิลลิเมตรจากพื้นผิวที่สามารถบัดกรีได้ทั้งหมด แผ่นมาสก์จะต้องลอกออกได้อย่างสะอาดโดยไม่ทิ้งคราบหลังจากการบัดกรีแบบคลื่น”

เพื่อให้ได้คำแนะนำที่ครอบคลุมเกี่ยวกับ วัสดุและวิธีการเลือก ใช้แผ่นมาสก์กันบัดกรีแบบลอกออกได้โปรดประสานพารามิเตอร์ของกระบวนการใช้งานกับคำแนะนำเฉพาะสำหรับวัสดุแต่ละชนิด

คำถามที่พบบ่อย

1. แผ่นปิดกันบัดกรีแบบลอกได้ควรมีความหนาเท่าใดสำหรับการบัดกรีแบบคลื่น?

ความหนาโดยทั่วไปของแผ่นป้องกันการบัดกรีแบบคลื่นอยู่ระหว่าง 200-400 ไมโครเมตร แผ่นป้องกันนี้ต้องหนาพอที่จะทนต่อแรงดันคลื่นบัดกรีและความร้อนโดยไม่ทะลุ แต่ก็ต้องไม่หนาเกินไปจนยากต่อการลอกออกอย่างสะอาด

2. สามารถใช้แผ่นปิดแบบลอกออกได้ปิดทับชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ได้หรือไม่?

ใช่แล้ว แผ่นปิดแบบลอกได้สามารถใช้ปิดและปกป้องชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ระหว่างการบัดกรีในขั้นตอนต่อไปได้ โปรดตรวจสอบให้แน่ใจว่าวัสดุของแผ่นปิดเข้ากันได้กับวัสดุของชิ้นส่วน และการลอกออกจะไม่ทำให้ชิ้นส่วนเสียหาย

3. ควรเริ่มบ่มตัวนานแค่ไหนหลังจากทาเสร็จ?

ควรทำให้แห้งทันทีหลังการใช้งานเพื่อป้องกันการไหลย้อย การปนเปื้อน หรือการเกิดฟิล์มแข็ง โดยส่วนใหญ่แล้วกระบวนการต่างๆ จะแห้งภายใน 30 นาทีหลังการใช้งาน ตรวจสอบเอกสารข้อมูลวัสดุสำหรับระยะเวลาการใช้งานที่เฉพาะเจาะจง

4. อะไรเป็นสาเหตุทำให้เกิดฟองอากาศในมาส์กแบบลอกออกได้?

ฟองอากาศมักเกิดจากอากาศที่ติดอยู่ระหว่างการใช้งาน การปล่อยก๊าซจากพื้นผิวแผ่น หรือการให้ความร้อนเร็วเกินไปในระหว่างการอบแห้ง ตรวจสอบให้แน่ใจว่าแผ่นวงจรสะอาดและแห้ง และค่อยๆ เพิ่มอุณหภูมิในระหว่างการอบแห้ง

5. ฉันจะตรวจสอบได้อย่างไรว่าแผ่นมาส์กจะลอกออกได้อย่างสะอาดหมดจดก่อนการผลิต?

ทำการทดสอบการลอกบนแผ่นวงจรตัวอย่างที่ผ่านกระบวนการอบจริง ทดสอบการยึดเกาะหลังจากสัมผัสความร้อนจำลองหรือความร้อนจริง (เทียบเท่าการบัดกรีแบบคลื่น) แผ่นมาสก์ควรลอกออกได้อย่างสะอาดหมดจดโดยไม่มีคราบตกค้างและไม่ทำให้พื้นผิวของแผ่นวงจรเสียหาย