Solder mask

Što je solder mask?

Solder mask (također poznat kao solder mask) je tanki sloj polimerne materije nanesen na površinu PCB-a (tiskane ploče). Njegova glavna funkcija je zaštita bakrenih traka i spriječavanje otjecanja lema na područja gdje lemanje nije potrebno tijekom lemanja. Kako bi lemanje bilo savršenije, cijela ploča, osim područja kontaktnih površina, prekrivena je solder maskom.

Solder mask se nanosi na obje strane PCB-a. Smola je glavna komponenta solder maska jer ima dobru otpornost na vlagu i visoke temperature i ne provodi struju. U početku su većina PCB-a koristila zelenu boju solder maska, pa se često naziva "green oil". Međutim, solder mask također dolazi u mnogim bojama, poput zelene, bijele, žute, crvene, plave, crne itd. Konkretna boja ovisi o različitim potrebama kupaca.

Funkcija solder maskice

Solder maskica na pločici PCB ima sljedeće funkcije:

• Sprječavanje oksidacije bakrenog sloja;
  
• Sprječavanje kratkih spojeva izazvanih mostovima tijekom lemljenja;
  
• Sprječavanje fizičkih prekida u vodovima;
  
• Solder maskica ima visoka izolacijska svojstva, što omogućuje projektiranje PCB ploča visoke gustoće.
  
• Sprječava kratke spojeve između vodova i lemnih točaka tijekom reflow lemljenja, talasne lemljenja i ručnog lemljenja;

Vrste solder maskice

Postoji nekoliko različitih vrsta solder maskice na PCB ploči. Bez obzira na vrstu, potrebno ju je termički otvrdnuti nakon što se uzorak definira. Uobičajene vrste solder maskice su sljedeće:

• Fotootporna solder maskica u suhom filmu:

  DFSM je vakuumski zalijepljen za PCB, a zatim izložen i razvijen.
  

• Tekući epoksid:

  Ovisno o zahtjevima primjene, solder maska može biti izrađena od različitih medija. Najniža je cijena kod tekućeg epoksida, koji pomoću sitotiska nanosi uzorak solder maske na PCB.
  

• Tekuća fotosenzitivna solder maska:

  LPSM se može nanijeti sitotiskom ili raspršivanjem na PCB, a zatim izložiti i razviti kako bi se formirali otvori za lemljenje komponenata na bakrene pločice.

Solder maska u usporedbi sa stensilom

Solder maska je ključan proces u proizvodnji PCB-a. Obojeni površinski sloj na PCB-u je solder maska. Solder maska je „negativni izlaz“, pa kada se uzorak solder maske primijeni na ploču, bakar ostaje izložen na otvorima uzorka, umjesto da bude prekriven tintom za solder masku.

Sloj čelične mreže je zapravo predložak za pakiranje SMD uređaja, koji odgovara kontaktima SMD komponenata. Može se izravno shvatiti kao kalup od čeličnog lima dizajniran i izrađen prema sloju čelične mreže. U SMT procesu montaže, čelična mreža se obično koristi za bušenje otvora na odgovarajućim mjestima PCB kontakata, a lemilna pasta se nanosi na mrežu. Kada se PCB postavi ispod čelične mreže, lemilna će pasta prolaziti kroz otvore i ravnomjerno pokriti kontakte. Stoga, otvori sloja čelične mreže ne bi smjeli biti veći od stvarne veličine kontakata, već je bolje da budu nešto manji ili jednaki kontaktima.

Ključne razlike između sloja zaštitnog laka i sloja čelične mreže su sljedeće:

Ograničenje slojeva

Uobičajeno možemo proizvesti samo jednoslojne i dvostruke aluminijske podloge. Zbog ograničenja proizvodnog procesa, višeslojne aluminijske podloge je teško proizvesti, pa ne mogu zadovoljiti potrebe složenih višeslojnih dizajna.

Loša fleksibilnost

Metalni aluminijevi materijali imaju visoku krutost i nisku mekoću, a nisu tako fleksibilni kao podloge od poliimidne smole ili poliester smole. Stoga nisu prikladni za primjene koje zahtijevaju ponovljeno savijanje.

Nepodudarnost koeficijenata toplinskog širenja

Koeficijent toplinskog širenja aluminijskih podloga relativno je visok, što se razlikuje od nekih komponenti i materijala za lemljenje. Nepodudarnost koeficijenata toplinskog širenja dvaju materijala može lako dovesti do oštećenja lemnih spojeva ili odvajanja slojeva, što utječe na ukupnu pouzdanost.

Aluminijske podloge zahtijevaju dodatne procesne zahtjeve

U usporedbi s običnim podlogama, metalna svojstva aluminijskih podloga zahtijevaju više vremena za razmatranje tijekom proizvodnje i montaže, što povećava složenost procesa i troškove.

Visoki troškovi

Iako aluminijske podloge imaju značajne prednosti u upravljanju toplinom, u usporedbi s tradicionalnim FR4 materijalima, PCB ploče na bazi aluminija imaju više materijalne troškove, posebne proizvodne procese i zahtjeve za obradu površine, pa se ukupni troškovi proizvodnje povećavaju.

Područja primjene PCB ploča na bazi aluminija

• Otvari sloja otpornog na lemljenje slobodni su od tinte otporne na lemljenje, dok se otvari sloja čeličnog sita koriste za nanos paste za lemljenje;
  
• Sloj otporan na lemljenje koristi se za nanos tinte otporne na lemljenje, dok se sloj čeličnog sita koristi za nanos paste za lemljenje;
  
• Sloj otporan na lemljenje pripada fazi proizvodnje PCB ploče, dok sloj čeličnog sita pripada fazi montaže PCB ploče;
  
• Sloj otpornog laka ima različite boje na izbor, dok je sloj čeličnog sita obično sive boje.
  
• Sloj otpornog laka je dio ploče s tiskanim krugovima (PCB), dok sloj čeličnog sita nije; to je samo predložak koji se koristi za popravak;