Lodmaske

Hvad er loddeklæde?

Loddeklædet (kaldes også solder mask) er et tyndt lag af polymermateriale, der påføres på overfladen af PCB'en (printet kredsløbsplade). Dens primære funktion er at beskytte kobberbanerne og forhindre lod at løbe ind i områder, hvor lodning ikke er nødvendig under lodning. For at gøre lodningen mere perfekt, vil hele kredsløbspladen, undtagen foringsområdet, blive påført loddeklæde.

Loddeklæde påføres på begge sider af PCB'en. Harpiks er hovedkomponenten i loddeklæde, fordi det har god fugtmodstand og modstand mod høj temperatur og er ikke-ledende. Oprindeligt brugte de fleste PCB'er grønt loddeklæde, så det bliver ofte kaldt "grøn olie". Loddeklæde findes dog også i mange farver, såsom grøn, hvid, gul, rød, blå, sort osv. Den specifikke farve, der skal bruges, afhænger af kundens forskellige behov.

Funktion af loddeklæt

Loddeklættet på PCB'en har følgende funktioner:

• Forhindre oxidation af kobberlaget;
  
• Forhindre kortslutning forårsaget af broer under lodning;
  
• Forhindre fysiske brud i lederbanen;
  
• Loddeklættet har høje isolationsegenskaber, hvilket gør det muligt at designe højt integrerede PCB'er.
  
• Forhindre kortslutning mellem ledende baner og loddeforbindelser under reflow-lodning, bølgelodning og manuel lodning;

Typer af loddeklætter

Der findes forskellige typer loddeklæt på PCB. Uanset type skal det varmehærdes, efter at mønsteret er bestemt. Almindelige typer af loddeklæt er følgende:

• Tørfilm fotofølsomt loddeklæt:

  DFSM er vakuumlimet til PCB'en, hvorefter den bliver udsat for lys og udviklet.
  

• Væskeepoxy:

  Afhængigt af anvendelseskravene kan lodsemasken fremstilles af forskellige materialer. Den mest økonomiske løsning er væskeepoxy-typen, som trykker lodsemaskens mønster på PCB'en ved silkscreen-tryk.
  

• Væskelodsemasker med fotosensitiv funktion:

  LPSM kan enten trykkes på med silkscreen eller sprøjtes på PCB'en, hvorefter den udsættes for lys og udvikles for at danne åbninger, så komponenter kan loddes til kobberpuderne.

Lodsemaske mod stenciler

Lodsemaske er en afgørende proces i PCB-produktionen. Den farvede overfladelag på PCB'en er lodsemasken. Lodsemasken er en "negativ output", så når lodsemaskemønsteret påføres pladen, er kobberet synligt i åbningerne i mønsteret i stedet for at være dækket af lodsemaskefarve.

Stålgitterlaget er faktisk en skabelon til SMD-komponentens loddepunkter. Det kan forstås som en stålskabelon, som er designet og fremstillet i henhold til stålgitterlaget. I SMT-monteringsprocessen bruges et stålgitter almindeligvis til at slå huller i de tilsvarende positioner på PCB's loddepunkter, og loddepasta bliver skrabet på stålgitteret. Når PCB'en placeres under stålgitteret, vil loddepasta løbe ned gennem hullerne og jævnt dække loddepunkterne. Derfor bør åbningen i stålgitterlaget ikke være større end den faktiske størrelse på loddepunkterne, og det er bedre, hvis den er lidt mindre eller lig med loddepunkterne.

De centrale forskelle mellem loddestoplaget og stålgitterlaget er som følger:

Laggrænse

Almindeligvis kan vi kun producere enkeltlags aluminiumsunderlag og dobbeltlags aluminiumsunderlag. På grund af begrænsninger i produktionsprocessen er det vanskeligt at producere multilags aluminiumsunderlag, så de kan ikke leve op til kravene til komplekse multilagsdesign.

Dårlig fleksibilitet

Metalliske aluminiumsmaterialer har høj stivhed og lav blødhed og er ikke så fleksible som polyimid- eller polyesterunderlag. Derfor er de ikke velegnede til anvendelser, der kræver gentagen bøjning.

Utilpassede termiske udvidelseskoefficienter

Aluminiumsunderlagets termiske udvidelseskoefficient er relativt høj, hvilket adskiller sig fra nogle komponenter og lodematerialer. Uoverensstemmelsen mellem termiske udvidelseskoefficienter kan nemt føre til skader på lodninger eller afbladning, hvilket påvirker den samlede pålidelighed.

Aluminiumsunderlag medfører ekstra proceskrav

I forhold til almindelige substrater kræver de metalliske egenskaber hos aluminiumsubstrater mere tid til overvejelse under fremstilling og samling, hvilket vil øge proceskompleksiteten og omkostningerne.

Høje omkostninger

Selvom aluminiumsubstrater har betydelige fordele med hensyn til termisk styring, har PCB'er baseret på aluminium sammenlignet med traditionelle FR4-materialer højere materialeomkostninger, særlige fremstillingsprocesser og krav til overfladebehandling, hvorfor de samlede fremstillingsomkostninger stiger.

Anvendelsesområder for PCB'er baseret på aluminium

• Åbningerne i loddstoppens lag er fri for loddstopptint, mens åbningerne i stensilagets lag bruges til loddpastadepositionering;
  
• Loddstoppens lag bruges til at påsætte loddstopptint, mens stensilagets lag bruges til at påsætte loddpasta;
  
• Loddstoppens lag hører til PCB-fremstillingsfasen, mens stensilagets lag hører til PCB-samlingsfasen;
  
• Loddlækket har en række forskellige farver at vælge imellem, mens stålemaskelaget almindeligvis er gråt.
  
• Loddlækket er en del af PCB'en, mens stålemaskelaget ikke er det, det er blot en skabelon, der bruges til reparation;