用于PCB制造的可剥离阻焊层应用工艺

可剥离式阻焊层可在波峰焊、选择性焊接或保形涂覆过程中保护电路板的特定区域，并在不再需要时轻松移除。虽然材料选择至关重要，但能否获得一致的焊接效果很大程度上取决于阻焊层的涂覆方式以及在整个生产过程中的控制。本指南涵盖了从方法选择到最终检验的完整涂覆流程，为工艺工程师和质量团队提供了可操作的参数，以确保焊接结果的可重复性。无论您是建立新工艺还是对现有工艺进行故障排除，了解每个控制点都有助于预防缺陷并减少批量生产中的返工。

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目录

1. 在工艺流程中使用可撕拉面膜时
2. 应用方法：丝网印刷、点涂和选择性涂覆
3. 固化控制：热系统和紫外系统
4. 厚度和边缘清晰度控制
5. 检验计划和剥离试验取样
6. DFM注意事项：在图纸上标记可剥离区域
7. 常见问题

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在工艺流程中使用可撕拉面膜时

可剥离焊锡掩膜根据其保护对象和需要保护的时间，在制造流程的特定阶段进入生产环节。

常见应用点

• 波峰焊接前： 保护不应与焊波接触的SMT元件、连接器或通孔区域
• 选择性焊接前： 遮蔽目标焊点附近的禁入区域
• 涂覆保形涂层之前： 保护连接器、测试点或需要后续访问的区域
• 灌封或封装前： 阻止化合物进入特定空腔
• 返工期间： 在局部回流焊或手工焊接过程中保护相邻元件。

时序考虑因素

在电路板进入其所保护的热处理工艺之前，掩膜必须完全固化。对于波峰焊而言，这意味着在电路板到达助焊剂焊机之前，掩膜的涂覆和固化必须完成。生产计划应考虑固化时间以及下一工序前的等待时间。

对于高混合生产环境，可剥离掩膜的应用通常在 SMT 回流焊和波峰焊/选择性焊接之间的专用工位进行，使操作人员能够根据每个组件的要求配置保护措施。

应用方法：丝网印刷、点涂和选择性涂覆

可剥离焊锡掩膜的应用主要有三种方法，每种方法都有其独特的优势，具体取决于体积、几何形状和重复性要求。

丝网印刷

对于大批量生产而言，丝网印刷能够提供最稳定的印刷效果。

最适合：大批量生产，图案一致

主要特点：

• 厚度控制： 良好——受刮刀压力和网目数控制
• 边缘定义： 良好
• 设置时间： 中等尺寸——需要模板
• 重复性： 高

关键参数：

• 目数: 通常使用 80-120 目筛网以获得足够的沉积厚度
• 刮水器硬度计： 大多数材料的邵氏A硬度为70-80。
• 刮水器角度和压力： 影响沉积厚度和边缘清晰度
• 非接触距离： 控制断电和打印定义

注射器分发

手动或半自动点胶适用于小批量或不规则几何形状，在这种情况下，使用模板的成本不划算。

最适合用于：原型制作、小批量生产、复杂形状

主要特点：

• 厚度控制： 中等——取决于操作者
• 边缘定义： 中
• 设置时间： 低
• 重复性： 中低

控制因素：

• 针规： 影响珠宽和流速
• 释放压力： 必须与材料粘度相匹配
• 操作技术： 稳定的速度和重叠模式

选择性涂层设备

自动化选择性涂层系统可为中高产量生产提供可编程的精度。

最适合：中等至高音量，并带有预设模式

主要特点：

• 厚度控制： 良好——程序参数
• 边缘定义： 非常好
• 设置时间： 中等难度——需要编程
• 重复性： 高

该设备只在需要的地方沉积材料，减少浪费并改善边缘控制。

有关将可剥离掩模集成到PCB 制造工艺中的详细要求，请根据下游组装需求协调应用方法选择。

固化控制：热系统和紫外系统

正确的固化程度决定了面膜能否有效防护并易于去除。固化不足和固化过度都会造成问题。

热固化系统

大多数可剥离焊锡掩膜是在对流烤箱或在线传送系统中进行热固化的。

固化温度

• 典型范围： 80-150°C（取决于材料）
• 未治愈效果： 面膜材质柔软，粘附性差。
• 过度治疗效应： 面膜易碎，难以去除

固化时间

• 典型范围： 10-30分钟（取决于材料）
• 未治愈效果： 聚合不完全
• 过度治疗效应： 脆化

上升率

• 建议： 优选渐进式斜坡
• 快速加热效果： 可能导致起泡或结皮

紫外线固化系统

有些可撕拉面膜在紫外线照射下会固化，从而缩短使用时间。

• 波长： 通常为 365-405nm，具体取决于光引发剂。
• 能量密度： 以mJ/cm²为单位，必须穿透整个厚度
• 阴影区域： 紫外线无法固化被元件或电路板特征遮挡的区域。

治愈问题的迹象

未治愈指标：

• 经特定处理后，面膜仍保持粘稠状态
• 搬运过程中粘合性差
• 热暴露期间面罩被掀起
• 焊接过程中保护不充分

过度治疗指标：

• 面具变得又硬又脆
• 撕除时出现撕裂而不是干净利落地剥离
• 木板表面残留树叶碎片
• 难以形成剥离边缘

厚度和边缘清晰度控制

厚度均匀，既能提供足够的保护，又能方便移除。边缘清晰，防止掩膜污染相邻焊点。

按应用划分的厚度目标

波峰焊保护

• 典型厚度： 200-400μm
• 关键设计考量： 必须能够承受波峰焊的压力和温度

保形涂层遮蔽

• 典型厚度： 150-300μm
• 关键设计考量： 足以防止涂层渗透

连接器保护

• 典型厚度： 300-500μm
• 关键设计考量： 可能需要完全填充龋洞

厚度测量方法

• 湿膜厚度： 施用后立即采取措施
• 非接触式光学： 测量固化膜而不造成损坏
• 横截面（破坏性）： 样品验证

边缘定义控制

边缘清晰度差会导致掩膜扩散到可焊接区域或造成保护层出现缝隙。

控制因素：

• 材料粘度（粘度越高，边缘保持力越好）
• 应用方法精度
• 施用到固化之间的时间（坍落度潜力）
• 电路板清洁度影响润湿行为

检验计划和剥离试验取样

验证确保所施加的掩膜在焊接过程中能够按要求发挥作用，并在焊接后能够干净地移除。

目视检查标准

• ☐ 完全覆盖指定区域
• ☐ 无空隙、针孔或薄弱处
• ☐ 边缘干净，焊料不会渗到可焊接表面上
• ☐ 薄膜中无气泡或污染物
• ☐ 颜色均匀，表示厚度一致
• ☐ 固化良好（不粘腻，不脆裂）

剥皮测试抽样计划

定期进行剥离测试，以验证面膜是否能顺利去除。

工艺设置

• 采样频率： 前三块板
• 测试方法： 在优惠券或非关键区域进行完全剥离测试

生产运行

• 采样频率： 每25-50块板或每小时
• 测试方法： 边缘提升测试 + 目测

物料批次变更

• 采样频率： 变更后的前3个板
• 测试方法： 完整剥离测试

设备参数变更

• 采样频率： 变更后的前3个板
• 测试方法： 完整剥离测试

残留物检查

剥离测试后，检查暴露表面是否存在以下情况：

• 可见残留物或薄膜残余物
• 表面变色
• 可能影响可焊性的污染物

对于需要可剥离掩膜的PCB组装服务，在工艺鉴定过程中建立检验标准，以确保质量的一致性。

DFM注意事项：在图纸上标记可剥离区域

清晰的文档记录可以防止误用，并确保不同生产批次和制造合作伙伴之间的可重复性。

制造/装配图纸中应包含哪些内容

• 区域定义： 边界清晰的区域需要可剥离面膜
• 禁入区域： 与可焊接特征的最小间隙
• 厚度要求： 目标范围及公差
• 材料规格： 如果需要特定材料
• 治疗要求： 如果规定了特定的治疗方法
• 检验要求： 验收标准和抽样

Gerber 层约定

在专用 Gerber 层上定义可剥离面膜区域：

• 使用正面图像显示口罩覆盖区域
• 图稿中应包含边缘间隙。
• 请在文件命名和自述文件中明确说明图层用途。

绘图笔记示例

“在[X]层所示区域涂覆可剥离焊锡掩膜。目标厚度：250-350 μm。根据材料规格进行热固化。与所有可焊表面保持至少0.5mm的间隙。波峰焊后，掩膜应能干净地剥离，不留任何残留物。”

有关剥离式焊锡掩膜材料和选择的全面指导，请将应用工艺参数与材料特定建议相结合。

常见问题

1. 波峰焊用可剥离阻焊层应该多厚？

波峰焊保护层的典型厚度范围为 200-400 微米。掩膜必须足够厚，能够承受波峰焊的压力和热作用而不发生穿透，但又不能太厚，以免难以干净地去除。

2. 可撕拉面膜可以贴在组件上吗？

是的，可剥离式掩膜可以在后续焊接操作中覆盖和保护元件。请确保掩膜材料与元件材料兼容，并且移除时不会损坏元件。

3. 涂抹后多久应该开始固化？

施工后应立即固化，以防止塌陷、污染或结皮。大多数工艺可在施工后 30 分钟内固化。具体开放时间限制请查阅材料数据表。

4. 撕拉式面膜中产生气泡的原因是什么？

气泡通常是由于涂装过程中空气滞留、板材表面气体逸出或固化过程中加热过快造成的。请确保板材清洁干燥，并在固化过程中缓慢升温。

5. 生产前如何验证面膜能否干净利落地剥离？

对采用实际固化工艺处理的样品板进行剥离测试。在模拟或实际热暴露（相当于波峰焊）后测试粘合力。掩膜应能干净利落地剥离，无残留物，且不损伤电路板表面。