8-900-374-94-44
Пайка на печатных платах сродни ювелирной работе. Проводить ее нужно очень аккуратно, так, чтобы поверхность не повреждалась. Нельзя допустить образование перемычек или мостиков, растекания или прилипания капель припоя, его неоднородного скопления.
Помочь провести работу с хорошим результатом может нанесение паяльной маски. По сути, имеется две главные функции составов: защитная и эстетическая. Красивая плата после обработки готова к высокоточной пайке. Припой будет попадать только в требуемые места будущих контактов.
Печатные платы сейчас используются повсеместно. Везде они играют ответственную роль, обеспечивая работу сложных электронных схем. Тем не менее, по результатам тестирования, оцениванию основных характеристик, в соответствии с ГОСТом выделяют два основных класса требований к паяльным маскам:
Полученные с помощью масок класса Н места пайки, гарантируют отсутствие кратковременных пауз в работе. Принадлежность к классу обязательно указывается производителем, должна быть учтена потребителем.
Защитные покрытия для печатных плат могут иметь разный состав, требуют нанесения по отличающимся технологиям. На этом признаке основана классификация паяльных масок.
Слой на поверхности можно нанести двумя способами:
Для печатания по трафаретам используют эпоксидные паяльные маски. Инициируют отверждение нагреванием или УФ облучением. Метод доступный, недорогой, но требует наличия сеткографических трафаретов. Точность нанесения паяльных масок оставляет желать лучшего.
Фотолитографический способ иначе называют фоторезистивным. Сейчас преимущественно применяются такие средства. Популярность объясняется возможностью создавать любые рисунки.
Фоторезистивные паяльные маски отличаются консистенцией, количеством компонентов. Средства с одним компонентам имеют однородный состав. Двухкомпонентные смеси доведены до гомогенного состояния при производстве.
Сухие паяльные маски обозначают аббревиатурой СПМ. Их выпускают в виде пленок различной толщины: от 50 мкм до 10 мкм.
Наносить СПМ непросто. Для этого требуется оборудование, выполняющее вакуумное ламинирование. Поверхность платы перед нанесением покрытия нужно тщательно очистить, иначе пленка не прилипнет хорошо.
После вакуумирования плату следует экспонировать и проявить. Состав для проявления может иметь органическую или водно-щелочную природу. Часто для создания щелочной среды используют кальцинированную соду. Последней стадией является задубливание. Так называют обработку платы нагреванием или облучением УФ для окончательного формирования слоя.
Жидкие паяльные маски обозначаются сокращением ЖПМ. Наносят их одним из двух способов.
При работе над мелкими сериями печатных плат используют трафаретное нанесение.
В процессе выпуска больших серий продукции паяльные маски наносят с помощью специального оборудования, создающего ниспадающий ламинарный «занавес». Затем проводят экспонирование, проявление и задубливание обработанной платы.
С помощью ЖПМ и трафаретом паяльную маску можно нанести в домашних условиях своими руками. Все операции вполне доступны и регулярно выполняются мастерами и любителями.
Пайка с самым маленьким шагом становится реальным делом. Печатная плата, предварительно защищенная маской, сможет работать долго и надежно.
В интернет-магазинах продают однокомпонентные маски, которые застывают при облучении УФ лампами. Обработка плат происходит так. По центру и бокам наносят небольшое количество жидкого паяльного состава.
Придавливают прозрачной твердой пленкой (лавсановой или другой) и растирают ластиком или придавливают толстым стеклом.
Паста под пленкой должна равномерно распределиться тонким слоем, приобретя светлый оттенок (обычно светло-зеленый). После этого аккуратно накладывают шаблон.
Просвечивают ультрафиолетом 40 минут, снимают шаблон и засвечивают еще час. Нюансы нанесения могут отличаться, но в целом смысл состоит в том, чтобы паста равномерно распределилась и застыла.
Очумелые лапки — паяльная маска FSR-8000. Основное и альтернативное использование
В этот знаменательный день хочу от всего нашего пушистого стада преподнести тебе, дорогой Кот, подарок — обегчить твой нелёгкий труд в создании практичных, полезных и просто интересных электронных девайсов! Я уверен, что «домашняя» технология изготовления печатных плат «полузаводского» качества повысит уровень твоих поделок до небес.
Прочитал конкурсную статью «Универсальный контроллер для технологического процесса изготовления печатных плат», увидел знакомое название (fsr8000) и задумался. А ведь все это у нас делается вручную. Вот об технологии изготовления плат с применением маски и пойдет речь.
Список необходимого оборудования и материалов:
Паяльная маска fsr8000 — двухкомпонентный фоточувствительный состав со следующими состояниями:
1) «Сырая» сразу после смешивания, растворяется раствором кальцинированной соды и ацетоном.
2) Отвердевшая (через какое-то время после смешивания):
2а) незасвеченная ультрафиолетом, растворяется раствором кальцинированной соды (проявка) и ацетоном.
2б) засвеченная ультрафиолетом, не растворяется раствором кальцинированной соды, растворяется ацетоном.
3) «Запечёная«, после прогрева до 160 градусов. Не растворяется, обладает высокой механической и химической стойкостью.
Использование в роли фоторезиста:
После засветки и проявки оставшаяся маска в состоянии 2б используется для укрытия нужных областей при травлении в любом стандартном растворе. После травления смывается ацетоном.
Использование по-назначению:
После засветки и проявки оставшаяся маска (в состоянии 2б) прогревается для перехода в состояние 3
Фотошаблон
Делается в любой типографии, в которой есть оборудование для вывода фотонаборных плёнок (они используются в офсетном и шелкографическом производстве). Чаще всего делается из файлов PDF. Шаблон для меди делается инвертированный (белые дорожки на чёрном фоне). Шаблон для маски делается прямой (черные площадки на белом фоне).
Стороны фотошаблона
Одна сторона выглядит «рельефной», другая глянцевая гладкая. Фотослой на рельефной стороне.
Рамка с сеткой
Деревянная рамка с натянутой тонкой сеткой (детский бант)
Заготовка текстолита
Выпиливается любым удобным методом с некоторым запасом
Очистка текстолита грубой шкуркой
Очищенный текстолит
Не надо стремиться к стерильности. Достаточно снять грязь и налипших мух. Адгезия у маски отличная. Металлическую стружку смыть.
Термостат
Утюг + термометр. Необходима температура в пределах 60 .. 90 градусов, но не выше 100!
Метод переноса реактива из большого шприца в маленький, удобный для дозирования
Всё готово к работе
Нужные количества маски выдавлены на текстолит
Пропорции: 3 части маски на 1 часть отвердителя (для этой платки 0,3 мл и 0,1 мл).
Мешаем зубочисткой
Смешали
Придавили сверху сеткой
Перед этим надо выловить большие пылинки и мух.
Распределение маски
Это можно делать любым твёрдым тупым предметом. Например — куском пенопласта (как это делаю я) 🙂
Вот так вышло
Отлепляем от сетки
Маска быстро расползается и образует ровную поверхность
Кидаем на утюг
Накрываем чем-то для защиты от пыли
Через минуту смотрим — если есть пылины, убираем их, снова распределяем маску через сеточку и обратно на утюг. Ждём 25 минут.
Рамку из сеткой кидаем в раствор кальцинированой соды для очистки
После того, как прошло 25 минут, начинаем ходить вокруг утюга и периодически трогать пальцем краешек маски, там, где не будет платы. Если остаются следы — ждём дальше. Если при проведении пальцем следа не остаётся — АГА!
Платка с маской и шаблон
Совмещаем (фотослоем к маске!) и как следует проглаживаем, не путаем сторону!
Кладём под УФ лампу (любая лампа с УФ составляющей)
Ждём 20 минут. Растояние от платки до лампы для каждого типа лампы определяется один раз экспериментально:
Разводим раствор для проявки
Воду лучше брать комнатной температуры, очищенную, мягкую (жителям Питера — бонус). Вот примерно столько воды и столько кальцинированной соды.
Размешать…
Раствор должен стать мылким на ощупь.
Слишком много соды ускорит процесс, но при этом возникнет риск, что маска «осыпется» при недосвечивании.
Слишком мало — и вы устанете ждать…
Подогрев раствора не ускоряет процесс, наоборот мешает.
Прошло 20 минут, снимаем плёнку
Кушать подано! Платка в растворе!
Рамку с сеточкой уже можно вынуть из раствора, вымыть и повесить сушиться
Раствор зеленеет, платка красивеет
Смываем раствор кальцинированной соды водой, кладём на утюг сушиться
Красивая платка перед травлением
Травим в чём удобнее
Между дорожками маски любят прятаться пузырики. Безжалостно выгоняем!
Продолжаем травить
Травится… почти протравилось…
После травления
Смываем маску ацетоном
Теперь можно прозвонить дорожки и проверить на разрывы и замыкания.
Повторяем процесс
Наносим компоненты маски (3:1). Смешиваем
Распределяем через сеточку
Кладём на утюг, закрываем крышкой и засекаем 25 минут.
Для защитной маски нужно сушить платку чуть дольше, чтобы она совсем перестала липнуть — ведь нужно будет точно совместить шаблон маски с имеющимся рисунком меди. А если шаблон сразу прилипнет, совместить не получится.
Наклеиваем шаблон маски
Точность позиционирования удобно проверять на просвет (для односторонних платок)
И снова в засветку.
После засветки — в раствор кальцинированной соды
Новый раствор готовить не нужно — одного хватает надолго
Проявляется
Для ускорения проявки можно бултыхать воду и протирать платку кисточкой.
В конце концов раствор придётся поменять — но не потому, что перестал проявлять, а потому, что стал слишком непрозрачный 🙂
После проявки
На просвет
Виден небольшой промах маски относительно меди
Сушка и «запекание»
Полчаса при температура до 100 градусов (чтобы вода не вскипела и не испортила маску). Потом, когда вода испарилась — поднимаем температуру до 160 градусов и держим ещё полчаса-час.
Готовая плата. Подрезка, сверление, лужение, пайка — по вкусу
Достоинства метода:
Недостатки метода:
Немножко о технике безопастности
Маска все же токсична, поэтому работать лучше в проветриваемом помещении. Ну и не допускаем попадания маски на кожу (и шерсть! А то потом трудно отмывать…)
Лучше, конечно же, если все работы с маской будут происходить под вытяжкой
Ням!
Ням!
Ням!
МЯУ!
Права на фотографии не относящиеся к техпроцесу (кошки, мышки) принадлежат автору статьи.
Копирование запрещено
Файлы:
Пример фотошаблона
Все вопросы в Форум.
Собственно, как и в большинстве моих обзоров в последнее время — говорить непосредственно о товаре особо и нечего. 10-кубовые шприцы с резьбовыми пробочками на выходе и заглушками там куда должен вставляться толкатель. Пасты консистенции сметаны, укрывистость на темных поверхностях не особо хорошая. В целом — маска как маска. Ничем принципиально не отличается от той зеленой что была у меня раньше и которой я пользуюсь в последнее время регулярно. Желтой чутка недоложили 🙁 Ну и фоточки. Общий план:
Зеленый не брал — его есть у меня, большая банка.
Ну и парочка шприцов крупнее. Отличаются они в надписях ИМХО только предпоследним иероглифом в названии. Думаю, он обозначает цвет.
В целом, повторюсь, обычная маска — ничем не отличается от предыдущей зеленой. Нормально наносится на платы, нормально держится и всё такое. То есть как маску можно брать и успешно использовать.
Теперь — эксперименты. У каждого радиолюбителя и реставратора старой техники стоит вопрос о нанесении качественных и выносливых надписей на панели аппаратуры. А почему бы и нет? — подумал я, покупая сей комплект.
Для начала я попробовал на алюминии. Точнее, для начала я попробовал на платах — и там всё ок, а потом уже на алюминии. Нашел в углу кусок алюминиевого уголка, и начал экспериментировать. Сразу предупрежу: основной целью было проверить работу маски на пластике, так что алюминий — прошел вне конкурса, то есть я просто попробовал как оно работает, не особо заморачиваясь качеством результата. Для качества нужно подбирать режимы, в частности — время засветки и расстояние до лампы. В частности, в моем случае для белого и желтого нужно снижать время засветки (где-то секунд до 35-40, наверно), а для черного — увеличивать (до полутора минут примерно), ну и для синего и красного тоже подбирать. Также прошу учесть, что в реальной жизни результат смотрится лучше чем на макро-фото, я, честно говоря, сам удивился, насколько оно плохо выглядит на макро, оказывается. 😉
Итак, технология. наносим каплю маски на поверхность, накрываем пленкой (я использовал рукав для запекания — прямо ОЧЕНЬ понравилось) и разглаживаем максимально тонко и равномерно. Далее накладываем шаблон, который нужно распечатать на лазерном принтере на пленке для лазерных принтеров, и минут 15-20 подержать в парах растворителя (я использую 50/50 646+647) для увеличения контрастности.
Шаблоны выглядят примерно так:
Шаблон прижимаем например стеклом толщиной примерно 3мм. Через стекло УФ нормально проходит, не волнуйтесь. Далее засвечиваем лампой для ногтей около минуты. Время нужно подбирать индивидуально — оно зависит от мощности лампы, расстояния, качества шаблона, толщины стекла, толщины слоя маски и фиг знает чего еще. После засветки аккуратно отделяем пленку, на которой должна остаться незасвеченная маска. Частично она останется и на поверхности куда наносится рисунок, откуда её нужно смыть любым не сильно активным растворителем. Я использую очиститель тормозов от вюрта, просто потому что его есть у меня. Это по сути изопропил. Тряпочку нужно смачивать обильно, чтобы смыть за один раз, но не аж так чтобы текло. Протираем, ну и засвечиваем лампой для окончательного «высыхания», еще минуты 3-5.
Самое сложное — нанести тонкий и равномерный слой маски. «Классический» вариант — капнуть каплю, накрыть плёнкой, и прижать стеклом для растекания. Важно не допустить образования пузырей воздуха. Поэтому плёнку нельзя отклеивать.
Результаты на алюминии:
Крупнее под спойлером
Дополнительная информация
Кусок окрашенного металлического отлива
Для понимания размеров:
На надписи uni-t приклеился кусочек каки, только заметил.
Теперь — пластик. И вот тут всё неоднозначно. Адгезия маски к пластику зависит от цвета и типа пластика. В частности, на черном получается обычно вот так:
На детали остается НЕезасвеченная маска, а засвеченная — прилипает к плёнке и успешно отклеивается от детали вместе с ней.
У меня сложилось впечатление, что «в норме» ультрафиолет проходит через маску и частично отражается от детали (платы, алюминиевой пластины), засвечивая маску «в объеме». в случае черной детали и/или определенных видов пластика — засвечивается в основном только верхний слой, контачащий с плёнкой, соответственно к ней он сразу и прилипает успешно, и с ней же потом и отдирается. Но могу и ошибаться, и радостно почитаю в комментах советы.
В пользу моей теории говорит тот факт, что если на кусок пластика наклеить алюминиевый скотч и заклеить всё скотчем прозрачным, а потом попробовать нанести изображение над алюминием и над черной платой — то над алюминием получается прям всё и сразу, а над черной деталью — как-то нестабильно и по качеству и по детализации, и вообще.
Одним словом, с пластиком нужно экспериментировать. Нанести изображение МОЖНО, но ГОРАЗДО сложнее чем на медь/алюминий.
Старая телефонная карточка:
Кусок заглушки подоконника:
Тут по факту наилучшие результаты, которые на карточке достигаются подбором времени засветки, а вот на подоконнике — есть похоже что-то еще, ибо я долго шел к этому, а результат-то не особо, как видим.
С пластиком есть еще один нюанс: маска его вроде как чутка разъедает, то есть смывать лишнее нужно за одно движение, иначе останутся цветные разводы, как на подоконнике на фото выше.
Для 100% повторяемости результата на любых поверхностях, похоже, придётся применять шелкографию… 🙁
Если честно, я сейчас слегка приболел, так что экспериментировать особо не хочется, и так вчера почти полдня провозился без особого результата, а зная себя могу с уверенностью сказать что если сразу не пошло — то продолжение будет отложено надолго 😉
Подытоживая. Рисунок получается качественный и крепкий. Отскоблить от алюминьки — ну нужно приложиться ножиком, с характерным таким дррррр. Технология, несомненно, требует отработки, при этом крайне сильно зависит от «внешних факторов». Но по-моему для нанесения надписей на алюминиевые передние панели самопальной аппаратуры или при реставрации старой — незаменимая штука. При этом именно по алюминию — требуется минимальная «подстройка» под свою лампу, стекло и т.п., то есть базовая минута +- 30с (с такой лампой как у меня расстояние и толщина стекла в разумных пределах не особо сказываются на времени). Оптимум ищется довольно быстро. Пластик — тут сложности, увы. Как минимум я вижу зависимость от вида и цвета пластика (на карточке результат был получен проще и лучше чем на подоконнике). Но возможно это просто я чего-то не понимаю, и в комментах предложат готовый рецепт. В любом случае, пара баксов за тюбик для экспериментов — вполне адекватная цена. Тем более что можно 100% по прямому назначению использовать — для изготовления своих плат или восстановления фирменных. Так что если вам в принципе нужно наносить качественные надписи на металл, платы, возможно пластик — стоимость попытки вписывается в 10 баксов, включая УФ лампу, которую может использовать и жена, например. Так что рекомендую, в том числе и лампу.
Что подразумевается в наличии:
Исходные материалы:
Update 1: (для тех, кто не читает комментарии) по итогам применения описанной технологии оказалось, что промывка в уайт-спирите не нужна, снимаем защитную пленку, промываем плату и кладем на вторую засветку.
Update 2: При попытке использовать описанный выше способ для наложения шелкографии был обнаружен интересный (и важный) момент: при засветке важен не только ултрафиолет, но и прогрев. Если лампа расположена близко, это может приводить к полимеризации пленки и под черными участками фотошаблона (видимо тепло тоже играет роль). Поэтому первую засветку лучше делать с большого расстояния (так и точность воспроизведения фотошаблона значительно лучше), а вот вторую засветку лучше проводить поднося лампу как можно ближе к плате.
Update 3: Важное уточнение: перед нанесением маски плату обязательно нужно тщательно просушить, на крайний случай можно просто положить на батарею минут на 10-15.
В последнее время покрытие печатной платы защитной паяльной маской является неотъемлемой частью современной технологии их изготовления. Использование паяльных масок стало настолько распространенным, что весьма необычно видеть печатные платы без данного покрытия.
В процессе проведения сборочно-монтажных работ и эксплуатации изделия наличие защитной паяльной маски на печатных платах крайне необходимо, поэтому особое внимание уделяется их выбору и способам нанесения.
Паяльная маска представляет собой однокомпонентные или двухкомпонентные смеси, часто окрашенные в насыщенный зеленый цвет. Встречаются и другие цвета: синий, красный, желтый, белый, черный и даже фиолетовый. В последние годы потребителя интересует не только цвет маски, но и тип поверхности (матовая, полуматовая или глянцевая).
По существу, маска — это тонкий полимерный слой заданной толщины, который защищает проводники от механических воздействий и помогает минимизировать образование коротких замыканий с помощью перемычек, образованных избыточным припоем. В настоящее время в связи с изготовлением и усложнением малогабаритной электроники возникает необходимость создания печатных плат с насыщенным рисунком схемы. При монтажных работах используют комбинированный способ пайки, в процессе которого за один рабочий цикл выполняется большое число паяльных соединений, а вероятность появления перемычек между проводниками приводит к необходимости защиты элементов проводящего рисунка от образования замыканий.
Существуют две разновидности материалов для защитных паяльных масок: жидкие и пленочные.
Технологические возможности предприятия «ТЕХНОТЕХ» позволяют наносить как жидкие паяльные маски, так и сухие пленочные маски. Каждый тип маски имеет ряд преимуществ и недостатков, так же, как и оборудование для ее нанесения.
Нанесение защитной паяльной маски на нашем производстве происходит различными способами:
К преимуществам использования метода сеткографии на полуавтоматических установках можно отнести малые капиталовложения в оборудование, низкие затраты на вспомогательные материалы, возможность использования одного оборудования для осуществления других операций, например, нанесения маркировки или нанесения эпоксидной маски.
К недостаткам данного метода можно отнести проблематичность полного покрытия межпроводникового пространства на платах 5-6 класса точности и наличие пузырей воздуха в маске вследствие ее высокой вязкости, а также низкую производительность оборудования по сравнению с другими методами. Еще одним немаловажным минусом в методе сеткографии является большой расход маски.
Важную роль в сеткографии имеет выбор материала сетки, номера сетки и угла натяжения. Сетки изготавливаются из различных материалов, таких как нейлон, полиэстер, нержавеющая сталь, шелк.
Номер сетки (число нитей на сантиметр и диаметр нитей) является важнейшим фактором, влияющим на количество наносимой маски и качество получаемого изображения. Например, при нанесении паяльной маски Sun Chemical Imagecure XV501 T-4 через полиамидную сетку с числом нитей 49 на квадратный сантиметр, толщина маски в отвержденном состоянии составляет от 35 до 40 мкм на основании печатной платы. При нанесении маски через сетку с числом нитей 76 на квадратный сантиметр, толщина маски на основании печатной платы составляет 20-25 мкм. Метод сеткографии довольно часто используется в случае необходимости покрытия маской «высоких» проводников, что объясняется высокой вязкостью маски и получением достаточной толщины как на проводнике и на основании, так и на торце медного проводника.
Метод полива или «мокрой завесы» целесообразно использовать при изготовлении больших серий печатных плат. Производительность в среднем составляет 120 заготовок в час типоразмером 610х457 мм при одностороннем нанесении маски. В то же время, при использовании метода сеткографии, производительность составляет приблизительно 60 заготовок в час. Что касается толщины масочного покрытия, то она сопоставима с толщиной маски при нанесении ее методом сеткографии. Толщина может задаваться вязкостью и скоростью конвейерной ленты при прохождении заготовки под завесой. Низкая скорость конвейера и высокая вязкость дает хорошую толщину маски, но, в то же время, могут возникнуть наплывы у отверстий и плохое покрытие межпроводникового пространства. Поэтому при использовании метода «мокрой завесы» очень важно подобрать подходящие параметры для нанесения.
Метод полива не эффективен при нанесении маски на печатные платы с высотой печатного проводника 65 мкм и выше, маска будет стекать с проводников, образуя очень тонкий слой на поверхности и на торце медного проводника. В таком случае маску лучше наносить методом сеткографии, где маска более густая, содержит более низкую концентрацию растворителей и поэтому менее текучая. При использовании метода сеткографии и «мокрой завесы» маска имеет свойство сильно затекать в металлизированные отверстия, что приводит к использованию более жестких условий проявления маски, тем самым уменьшается адгезия маски к печатным платам и возникает подпроявление краев маски, что достаточно негативно сказывается в дальнейшем при проведении сборочных работ (подтекание растворов под маску, отрыв перемычек).
Метод струйно-факельного распыления занимает промежуточное место по своим характеристикам между методом «мокрой завесы» и методом сеткографии. Этот способ нанесения также имеет свои плюсы и минусы.
Данный метод позволяет получить достаточную толщину маски на краях высоких печатных проводников и между соседними печатными проводниками. Маска для струйно-факельного распыления имеет большую текучесть, чем маска, используемая для метода трафаретной печати, но меньшую, чем маска, используемая для полива. Оборудование для распыления имеет низкий расход паяльной маски.
Область направления распыления маски расположена поперек движения конвейера, что дает возможность получить равномерное по толщине масочное покрытие по всей площади заготовки. Так как распыление происходит под углом, процесс покрытия торцов печатных проводников дает надежную равномерную защиту всей поверхности проводника, и попадание воздуха в паяльную маску исключено.
Равномерное по толщине покрытие маской, даже на «высоких» проводниках, получается благодаря распыляющейся нагревающей форсунке и позволяет снизить расход маски путем распыления только на заданную область. Данная технология требует низкого содержания растворителя в паяльной маске, и, соответственно, время предварительной сушки маски тоже сокращается. Толщина слоя в отвержденном виде составляет в среднем от 25 до 40 мкм. На толщину покрываемого слоя влияют скорости движения конвейера и распыляющей форсунки, давление маски в форсунке. С помощью данного метода можно предотвратить сильное затекание маски в металлизированные отверстия печатной платы, что является значительной проблемой при использовании метода сеткографии и «мокрой завесы». Маска, нанесенная на печатные платы данным методом, имеет высокую адгезию к поверхности, имеет небольшой подтрав и хороший внешний вид, так как при проявлении маски требуются более щадящие режимы (давление раствора для проявления и время проявления).
Сухие пленочные защитные маски для метода ламинирования представляют собой сухую фотополимерную защитную пленку на основе эпоксидных материалов.
Поставляются такие маски разной толщины (40 мкм, 75 мкм, 100 мкм). Выбор толщины зависит от геометрии рисунка печатной платы и высоты проводников. Сухие пленочные маски наносятся на печатные платы при помощи вакуумных ламинаторов. В процессе ламинирования в камере создается вакуум, который обеспечивает полное удаление воздуха между проводниками схемы. Сухую пленочную маску не желательно использовать на печатных платах с малым шагом расположения печатных проводников, может возникнуть «трубчатый эффект», что в первую очередь связано с толщиной сухой пленочной маски.
Одним из главных преимуществ сухой пленочной маски является возможность надежного тентирования контактных площадок переходных отверстий.
Это предотвращает соприкосновение навесных компонентов при монтаже с проводящим рисунком. Маска, нанесенная методом сеткографии, полива или струйно-факельного распыления не дает надежного тентирования. Тенты могут быть пробиты в процессе проявления паяльной маски, термоудара и привести к затеканию агрессивных сред в переходные отверстия. В сравнении с жидкой паяльной маской, сухая не имеет «срока жизни», за исключением срока реализации, в то время как жидкая маска должна быть использована после смешения компонентов, в среднем, в течение трех-пяти дней.
К недостаткам сухой маски можно отнести высокую стоимость, невозможность получения тонких перемычек между контактными площадками, большой расход маски при автоматическом режиме работы оборудования и низкую производительность данного оборудования.
Выбор нанесения защитной маски по медному проводящему рисунку или по финишному покрытию часто определяет конструкторская документация, однако не надо забывать о здравом смысле. Создать достаточную шероховатость поверхности для надежного сцепления защитной маски с медью гораздо проще, чем для финишного покрытия иммерсионное золото или иммерсионное серебро. Предприятие «ТЕХНОТЕХ» имеет технологическую возможность нанесения защитной паяльной маски по самым распространенным финишным покрытиям, применяемым в производстве печатных плат: гальванические (медь, олово, ПОС, золото, золото-кобальт, серебро) и иммерсионным (золото, серебро).
В заключение хочется отметить, что выбор метода нанесения маски и использование соответствующего оборудования в каждом случае осуществляется с учетом множество факторов. Специалисты нашего предприятия всегда предлагают оптимальное решение ваших задач!
Инженер-технолог ООО «ТЕХНОТЕХ»
Дождикова О.Е
Если попытаться визуально сравнить нашу плату из пятой части с любой заводской платой, то в глаза сразу бросится основное отличие: практически на всех заводских платах дорожки покрыты каким-то защитным слоем, снаружи остаются только контактные площадки. Этот слой может быть зеленым, красным, синим, а иногда даже черным или белым. Так что же это такое, и зачем оно нужно?
Это покрытие именуется паяльной маской, и призвано защитить дорожки от окислов, случайных замыканий и перегрева текстолита при монтаже элементов. В добавок к этому производить монтаж элементов на плате покрытой паяльной маской намного комфортнее: припой не растягивается по дорожкам. Если же детали запаиваются феном, то это тем более актуально. Да и выглядит плата с маской гораздо привлекательнее.
На данный момент радиолюбителю доступны три вида паяльной маски:
Однокомпонентная маска предлагаемая нашими маленькими китайскими друзьями на деле все же является ремонтной краской. Например, ей очень удобно замазать место восстановления дорожек. Нет, как маску ее тоже используют, в этом случае не нужна печь (а УФ лампы нужны в любом случае), но по прочности она все же проигрывает двухкомпонентной. Существует и настоящая однокомпонентная паяльная маска, но встречается она гораздо реже.
Пленочная маска очень похожа на фоторезист и по виду, и по принципу работы с ней. Да-да, из фоторезиста тоже можно сделать защитное покрытие, но на деле это лишь подобие, которое не обладает ни химической ни механической прочностью. Она так же довольно редко встречается, довольно дорого стоит, и главное, для полноценной работы необходим вакуумный ламинатор (для полноценного прилегания маски к поверхности платы).
Наиболее оптимальным по соотношению цена/качество является двухкомпонентная паяльная маска. Существует возможность приобрести ее на развес, что делает маску еще более доступной.
| Интернет-магазин «Все для печатных плат» | Здесь неоднократно приобреталась паяльная маска, трафаретная сетка (и клей для нее), ракельная резина, твердосплавные сверла. Здесь же приобретается фоторезист. К магазину нет никаких претензий, все упаковано отлично. |
| Максим (ник: smacorp) с сайта РадиоКот. | Отличный продавец, и просто приятный в общении человек. Здесь приобретается жидкое олово для химического лужения и паяльная маска. Все это отличного качества. Ссылка на тему форума. |
Да, нанесение паяльной маски делает процесс изготовления платы еще более трудоемким, затратным по времени и требует новых инструментов и материалов. Но ведь настоящий радиолюбитель и не должен стоять на месте, приобретение новых навыков и знаний, это всегда хорошо.
Как обычно, разделим процесс изготовления платы на этапы:
Сверление заготовки, нанесение фоторезиста, экспонирование, проявка, травление. Все эти этапы мы рассмотрели ранее. Возможно кого-то и удивит тот факт, что первым этапом идет сверление, обычно мы это делали почти в самом конце, но в данном случае отверстия сверлит станок ЧПУ, и порядок будет именно такой. О подготовке файлов для станка и изготовлении платы с его помощью мы еще поговорим, а пока воспримем это как данность.
Просверленная заготовка, с нанесенным фоторезистом.
Заготовка перед экспонированием дорожек.На второй фотографии можно заметить, что рядом с шаблоном дорожек есть еще один шаблон (на самом деле он там не один). Это и есть шаблон для паяльной маски. По принципу работы с ней, маска мало чем отличается от фоторезиста. Это точно такой же светочувствительный материал, с небольшими отличиями: он состоит из двух компонентов и он жидкий.
Смешивание маски. Перед нанесением маски композит и отвердитель смешиваются в определенной пропорции, например, для маски FSR-8000 — 3:1.Композит имеет цвет покрытия, а отвердитель белый.
Все необходимое.Ситуация, когда при нанесении не хватило маски, очень удручающе действует на психику, а значит необходимо рассчитать ее количество. На деле тут все просто: на 1 квадратный дециметр платы (10*10 см) с запасом хватает 2 грамм маски. Конечно тут все зависит от консистенции и способа нанесения, я же говорю о ситуации, когда маска ни чем не разбавлена (достаточно густая), и наносится через специальную сетку при помощи ракеля. Да, совсем небольшой расход.
Например, наша заготовка размером 6,5 см на 4,5 см. Считаем площадь в дециметрах: (6,5 см * 4,5 см) / 100 = 0,2925 дм². Считаем что 0,3 дм², в нашем случае лучше округлить в большую сторону. Считаем количество маски: 0,3 дм² * 2 гр. = 0,6 гр. Это количество готовой маски. Так как мешаем в пропорции 3 к 1, то 0,6 гр. / 4 части = 0,15 грамм — вес одной части. Значит 3 части композита имеют вес 0,45 грамм, а одна часть отвердителя — 0,15 грамм. Мешаем.
Нет ничего страшного в том, что композита на сотые доли грамма больше чем положено. Но если речь идет о ситуации когда чего-то больше, то очень желательно, чтобы это был именно композит а не отвердитель. Опять же, на сотые доли, не более того, пропорции нужно соблюдать. Далее очень тщательно перемешиваем маску, и оставляем на несколько минут. А пока подготовим сетку.
Нанесение паяльной маски. К нанесению маски можно предъявить два требования: слой должен быть тонким и обязательно равномерным. Можно конечно попытаться справиться и подручными средствами (тут обычно в ход идут валики для краски, шпатели для заделки швов и прочий садовый инвентарь), но все же единственно правильным способом будет являться нанесение через трафаретную сетку.
Трафаретная сетка — материал, прекрасно подходящий для нанесения маски. Я пользуюсь сетками марки LM-PRINT (ссылка на магазин есть в таблице выше). В маркировке сетки через дробь указано количество нитей на см и диаметр нитей в мкм. Например, LM-PRINT PES 61/60 PW — 61 нить на см, диаметр нитей 60 мкм. Чем меньше количество нитей, тем толще маска на поверхности платы. И наоборот.
Для сетки в продаже можно найти специальные рамы, на которые эта сетка натягивается. В моем же случае это обычная профильная труба 18 мм. Клей для сетки специальный, приобретается там же где и сетка. О натяжке сетки можно почитать здесь. Стойки по углам сетки приподнимают ее над заготовкой на 3 мм.
Периметр заготовки проклеивается на сетке малярным скотчем. Подготовим сразу два окна: для маски и шелкографии. Ракельная резина тоже специальная, и приобретена там же где и сетка.
Подготовленная маска наносится равномерным слоем на одну из сторон платы. После чего одним уверенным движением протягивается вдоль заготовки ребром ракеля, расположенного под углом. Главное, не останавливаться при нанесении. Конечно здесь нужен опыт, и со временем результат будет только лучше. А для тренировки можно использовать зубную пасту, например.
Сушка паяльной маски. Очень ответственный этап. Заготовка платы при изготовлении паяльной маски успевает побывать в печи два раза. Первый раз для предварительной сушки, а второй — для окончательного отверждения. И различие только одно — температура. Если сушка выполняется при температуре 75°С, то дубление при 145-155°С. Догадываетесь что будет, если превысить температуру предварительной сушки? Да, маска окончательно затвердеет, и никакими проявочными растворами смыть ее будет невозможно. Мы получим плату с красивой и ровной маской, которая совершенно не годится для пайки, так как слой маски сплошной. Ее останется только выбросить, а это весь цикл от нанесения фоторезиста и до готовой, по-сути, платы. Обидно? Разумеется. Потому к сушке относимся очень внимательно. Конечно лучше поручить такую задачу предназначенным для этого агрегатам. У меня для этого имеется печь, с установленным в нее ПИД-регулятором. Предварительная сушка обычно занимает 30-55 минут. Главное, маска после сушки не должна липнуть. При чем пока она горячая, такой эффект может быть, но при остывании он должен исчезнуть.
Экспонирование паяльной маски. Отличается от фоторезиста лишь временем экспонирования, в остальном все точно так же. Маска негативная (как и фоторезист, полимеризуется то, что было засвечено), значит закрываем только контактные площадки. Далее экспонируем.
Проявка паяльной маски. Опять же, все как с фоторезистом. Даже раствор тот же, потому после проявки фоторезиста его не выливаем, а используем дальше. И даже после проявки маски он пригодится, им мы проявим шелкографию и отмоем сетку от маски. Хочу вот на что обратить внимание: если маска глянцевая, то при проявке этот глянец легко повредить, потому в идеале к поверхности платы вообще нельзя прикасаться. Впрочем, если все сделано правильно, то маска проявляется очень легко.
Нанесение шелкографии. В принципе, нанесение обозначений элементов на плате это не самая необходимая вещь. Если без паяльной маски в некоторых случаях совсем тоскливо, то обозначение элементов это просто удобство при сборке устройства. Так что нанесем и маркировку. Для этого используется та же самая маска, только выберем синий цвет.
Обратите внимание
Если маркировка наносится с той же стороны что и паяльная маска, ее необходимо хотя бы 15 минут задубить при соответствующей температуре. Если нанести новый слой на маску которая не задублена, входящий в состав маски растворитель повредит нижний слой. Маска остается на плате, но поверхность ее трескается. Тем более если цвет маски для шелкографии белый, эти трещины в итоге очень хорошо видно.
У нас маркировка с обратной стороны, потому допустимо нанесение без сушки. Точно так же замешиваем синюю маску и наносим ее на обратную сторону платы.
Сушка шелкографии. В печь на 45 минут при температуре 75°С.
Экспонирование шелкографии. Нам нужно только обозначение элементов, а значит шаблон используем негативный.
Проявка шелкографии.
Окончательная сушка. Выполняется при температуре 145-155°С в течении 50-80 минут. При этой температуре маска обретает окончательную прочность.
Пока сушится плата можно отмыть сетку от маски. С этим легко справляется проявочный раствор кальцинированной соды и посудная губка.
Обрезка платы. Конечно вовсе не обязательно делать это при помощи станка, но раз уж он сверлил отверстия, то и по контуру пусть вырезает тоже он.
Лужение. Здесь так же есть одна особенность: после печи медь на контактных площадках окислена, и лудить ее не так просто. Но исправляется это очень легко, достаточно на минуту опустить плату в воду, в которую добавлена лимонная кислота. Мы же ее используем для травления, так что это не проблема. Достаточно пол чайной ложки на пол стакана воды, и медь станет чистой и блестящей.
Мы можем залудить плату и при помощи паяльника, но есть еще один способ — жидкое олово для химического лужения. Вообще у меня имеется не очень радостный опыт по использованию олова, приобретенного в магазине. Но к счастью самодельный раствор от Максима с РадиоКота (ссылка есть в таблице в самом начале статьи) не идет ни в какое сравнение. Достаточно закинуть плату в раствор, и через несколько секунд площадки покрыты тонким слоем олова.
Сборка устройства.
Вот и подошел к концу цикл статей о изготовлении устройств. Как я и обещал, мы прошли довольно длинный путь. Конечно рассмотренными способами изготовление не ограничивается, тема эта очень обширная. Но, надеюсь, общее представление цикл составить позволяет.
Между первой и последней технологией — десятки лет. Но даже не это главное. Между ними огромный труд целого мира радиолюбителей. Труд, полный экспериментов, побед и ошибок, ведь не ошибается лишь тот, кто ничего не делает. Не бойтесь задавать вопросы, экспериментировать и делиться своим опытом (пусть и не всегда удачным). Этот опыт обязательно пригодится кому-то еще, иначе и быть не может.
В нашем магазине Вы можете купить паяльную маску FSR 8000 и многое дугое для изготовления печатных плат
Защитная паяльная маска FSR-8000-8G ( цвет зеленый ) и Паяльная маска FSR-8000-10W ( белая)
Паяльные маски FSR 8000 — семейство двухкомпонентных защитных паяльных масок для производства печатных плат высокой точности Паяльная маска обладает высокими адгезионными свойствами, низким запахом, технологична, устойчива к процессам электролитической металлизации (никелирование, золочение), горячего лужения (HAL). Покрытие обладает насыщенным цветом, глянцевое. Основной компонент смешивается с отвердителем в соотношении 3:1.
Защитные паяльные маски FSR-8000-8G и FSR-8000-10W соответствуют директиве RoHS по содержанию вредных веществ и имеют соответсвующую маркировку и сертификаты. Паяльные маски купить в нашем магазине.
Сортировать: По умолчанию По имени (A — Я) По имени (Я — A) По цене (возрастанию) По цене (убыванию) По рейтингу (убыванию) По рейтингу (возрастанию) По модели (A — Я) По модели (Я — A)
Показывать: 15 25 50 75 100
Показано с 1 по 15 из 17 (всего 2 страниц)
Паяльная маска, также известная как припой, представляет собой прочный постоянный слой, который защищает медные следы и интерфейсы между ними на печатных платах (PCB). Основная функция паяльной маски — предотвращение перемычек припоя между различными электронными компонентами и возникновения коротких замыканий. Существует много типов паяльной маски для печатных плат , таких как жидкая эпоксидная смола, жидкое фотоизображение, сухая пленка фотоизображения, верхняя и нижняя маски.
Типы паяльных масок
Верхняя и нижняя маски
Верхняя паяльная маска позволяет инженеру-электронику идентифицировать отверстия в зеленом слое паяльной маски, уже добавленном на печатную плату, с помощью одной из эпоксидных чернил или кинематографическая техника. Затем контакты компонентов можно припаять к плате, используя указанные места. Рисунок из проводящих дорожек на верхней стороне печатной платы называется верхними дорожками, а маска на нижней стороне указывает отверстия на нижней поверхности.
Жидкая эпоксидная смола
Нанесенная шелкографией на рисунок печатной платы жидкая эпоксидная смола является самым дешевым типом паяльной маски . Эпоксидная смола — это термореактивный полимер, который находит множество применений. Шелкография — это метод печати, при котором используется тканая сетка для поддержки трафаретов или узоров, блокирующих чернила. Сетка создает открытые области для переноса чернил. Шелк часто используется в искусстве, но синтетические волокна чаще используются в электронике. Окончательный процесс отделки включает термическое отверждение.
Жидкая паяльная маска для фотоизображения
Жидкая паяльная маска для фотоизображения поставляется в виде чернил. Чернила могут быть нанесены методом шелкографии или распылены на печатную плату, затем нанесены на рисунок и проявлены. Один тип процесса, обычно используемый с составами жидких чернил, — это выравнивание поверхности горячим воздухом (HASL). Он требует чистой окружающей среды, свободной от частиц и загрязнений. После этапа воздействия УФ-излучения маска удаляется с помощью водяных спреев под высоким давлением, называемых проявителями.Отделка печатной платы требует термического отверждения и органического покрытия.
Сухая пленка Photoimageable
Паяльная маска для сухой пленки наносится с помощью вакуумного ламинирования, затем экспонируется и проявляется. После проявления в шаблоне создаются отверстия, и детали могут быть припаяны к медным контактным площадкам. Медь наносится слоем на плату внутри отверстий и на участках следов с помощью электрохимической обработки. Олово применяется для защиты медной схемы.Затем сухая пленка удаляется и обнаженная медь протравливается. Отделка также включает термическое отверждение.
,Многие новички могут быть сбиты с толку насчет слоя паяльной маски и слоя маски вставки, поскольку они имеют некоторое сходство. В этой статье мы познакомимся с различиями между паяльной маской и пастой, чтобы новички могли лучше понять.
Паяльная маска — это слой паяльной маски, за исключением контактной площадки (контактные площадки для поверхностных контактных площадок, съемные контактные площадки, переходные отверстия) на платах печатных плат, другие области должны быть покрыты стойкой к пайке краской.Эти контактные площадки открыты, чтобы избежать олова при пайке волной. Его также обычно называют слоем паяльной маски или зеленым слоем.
Слой паяльной маски можно разделить на верхние слои и нижние слои. Маленькие кружочки или маленькие квадратные кружочки в файле Гербера — это отверстия на паяльной маске для открытых контактных площадок, обычно больше, чем контактная площадка.
Вставить слой маски в промышленности обычно называют трафаретом. Обычно размер полой формы такой же, как у контактных площадок SMD, или немного меньше.Этот трафарет используется в процессе пайки автоматической сборки SMD для покрытия контактных площадок SMD оловянной пастой. В процессе сварки устройства поверхностного монтажа (SMD) сначала накройте трафарет на печатной плате (выровняйте с соответствующими площадками), а затем нанесите пасту, удалите излишки пасты с помощью лезвия, затем удалите трафарет, чтобы контактные площадки наносятся с пастой. Затем прикрепите компоненты к паяльной пасте (вручную или на сборочной машине) и, наконец, с помощью паяльной машины оплавлением для завершения сборки SMD.Обычно размеры на трафарете меньше реальных размеров сварочных площадок на печатной плате. Вставить слой маски можно также разделить на верхнюю вставку и нижнюю вставку.
Paste Mask
Вот некоторые различия между паяльной маской и пастой :
1) Отверстия на слое паяльной маски не имеют чернил паяльной маски, но отверстия на слое пасты-маски имеют пасту ,
2) Слой паяльной маски является частью печатной платы, а слой пастообразной маски — нет.Слой «Вставить маску» предназначен только для трафарета.
3) Паяльная маска используется для нанесения краски для паяльной маски, а паста-маска используется для нанесения пасты.
4) Паяльная маска применяется при изготовлении печатной платы, но пастообразная маска используется при сборке.
5) Паяльная маска имеет много доступных цветов, но паста обычно серая.
,Паяльная маска, или ограничивающая маска, или паяльный резист — это тонкий подобный лаку слой полимера, который обычно наносится на медные дорожки печатной платы (PCB) для защиты от окисления и предотвращения образования паяных перемычек между близко расположенными припоями. подушечки. Паяный мост — это непреднамеренное электрическое соединение между двумя проводниками с помощью небольшой капли припоя. На печатных платах используются паяльные маски, чтобы этого не происходило.Паяльная маска не всегда используется для паяных вручную сборок, но очень важна для массовых плат, которые паяются автоматически с использованием методов оплавления или волновой пайки. После нанесения необходимо сделать отверстия в паяльной маске везде, где припаяны компоненты, что выполняется с помощью фотолитографии. Паяльная маска традиционно зеленого цвета, но теперь доступна во многих цветах.
Паяльная маска бывает разных материалов в зависимости от требований приложения. Самая дешевая паяльная маска — это жидкая эпоксидная смола, которая наносится методом шелкографии через рисунок на печатную плату.К другим типам относятся жидкие паяльные маски с фотоизображением (LPSM или LPI) и сухопленочные паяльные маски с фотоизображениями (DFSM). LPSM может быть нанесен методом шелкографии или напылен на печатную плату, подвергнут воздействию рисунка и разработан для создания отверстий в рисунке для частей, которые будут припаяны к медным контактным площадкам. DFSM ламинируется в вакууме на печатной плате, затем экспонируется и проявляется. Все три процесса обычно проходят термическое отверждение определенного типа после определения рисунка, хотя паяльные маски LPI также доступны с ультрафиолетовым (УФ) отверждением.
В автоматизации проектирования электроники паяльная маска рассматривается как слой печатной платы и описывается как файл Gerber, как и любой другой слой, такой как слой меди и шелкографии. Типичные имена для этих уровней включают tStop / bStop (EAGLE), LSMVS / LSMRS (WEdirekt) или GTS / GBS (Gerber и многие другие).
Показаны функции слоя паяльной маски на печатной плате:
． Предотвращение физического разрыва проводящей цепи
． Предотвращение короткого замыкания из-за мостового соединения в процессе пайки
． Предотвращение окисления слоя меди
．Предотвращение короткого замыкания между токопроводящими линиями и паяными соединениями при пайке оплавлением, пайке волной и ручной сварке
． Высокая изоляция обеспечивает возможность высокой плотности печатных плат.
Паяльная маска в основном является жидкой УФ-фотоизображением Чернила зеленого, красного, синего, желтого, белого, черного и пурпурного цветов, зеленый должен быть наиболее часто используемым.И в зависимости от доступных цветов, в наших производственных требованиях есть некоторые моменты, которые вы можете прочесть.
．Стоимость зеленой, синей, красной, синей, желтой, белой и черной маски одинакова без дополнительной оплаты, а также дополнительная плата, необходимая для фиолетовой, матово-зеленой, матовой черной маски.
．Для пайки перемычки расстояние между выводами микросхемы должно быть не менее 0,2 м для всех цветов, кроме черного, для которого требуется не менее 0,25 мм
． Как и в обычном случае, время подготовки зеленой маски должно быть меньше, чем у других
． Так как мы просто ссылаемся на паяный мост выше, теперь мы кратко узнаем о нем:
Паяльный мост — это зеленое масло между двумя контактными площадками или выводами IC, для его узких нужд, поэтому его называют мостом с резистивным припоем.Если расстояние между штифтами слишком мало, чтобы соответствовать заводскому процессу, рекомендуется отменить его и продолжить с полным открытием маски.
Открытие маски: любую область без печати маски можно назвать отверстием окна, оно включает области для пайки PAD, пасты PAD, траншеи и т.д. линейка:
Если вас интересует дополнительная информация, пожалуйста, посетите наш сувенирный магазин
,Когда вы проектируете и заказываете печатные платы, вам необходимо решить, нужно ли доплачивать за паяльную маску и шелкографию. Для чего нужны эти слои и как они выглядят?
После прочтения этой статьи я надеюсь, что вы оцените преимущества наличия паяльных масок и шелкографии на печатных платах, даже для прототипов.
Начнем с обычной простой печатной платы.Выберите верхний слой меди и нарисуйте текст, контактные площадки и следы.
Некоторые инструкции в этой статье относятся к программе Copper Connection. Однако информация о плате и изображения актуальны независимо от того, какое программное обеспечение для разводки печатных плат вы используете.
Чтобы увидеть примеры в этой статье, щелкните файл и сохраните его.
Загрузите Copper Connection, программу компоновки печатных плат.
Бесплатное отображение, редактирование и травление в домашних условиях.
Инструкция на примере ПО. Слева: выберите верхний слой меди. В центре: инструменты для рисования элементов. Справа: элементы трассировки, контактной площадки и текста, нарисованные на верхнем медном слое
.Если вы протравите доску дома, элементы будут иметь такой же вид, как на изображении ниже. Обратите внимание, что текст, контактные площадки и дорожки сделаны из одного материала (меди). Все они имеют красновато-коричневый металлический цвет.
Печатная плата только медь протравлена в домашних условиях (плохо, признаю)
Чистите медные припои приемлемо, но со временем от оксидов меди.В этом случае вам нужно будет очистить или химически обработать окисленные медные контактные площадки перед пайкой, иначе припой не будет надежно держаться.
Когда вы заказываете профессионально изготовленную печатную плату, они покрывают медь смесью олова, свинца, серебра и / или другого металла. Это покрытие легче паять и замедляет скорость окисления. На изображении ниже показан медный текст, дорожки и контактные площадки, покрытые бессвинцовым покрытием.Обратите внимание на то, что металл белее простой меди.
Печатная плата с бессвинцовым покрытием
Луженые платы без паяльных масок и шелкографии являются наименее дорогими. Они приемлемы, если вы хотите сэкономить. Вам не нужно ничего делать в программе компоновки печатных плат, чтобы включить покрытие оловом, так как это просто базовый этап производства.
К сожалению, когда на медном слое нарисованы контуры деталей и текст, они являются электропроводными.Нельзя размещать следы или детали в одних и тех же местах, так как медный текст будет мешать и изменять схему.
В программе верстки вы можете разместить текст и контуры деталей на слое шелкографии вместо меди. Например, в Copper Connection просто выберите слой шелкографии перед размещением текста или выделите существующий текст и переключите слой на шелкографию.
Слева: выберите Top Silkscreen. Справа: текст на слое шелкографии
Copper Connection включает функцию массового выбора для вашего удобства.Если вы уже создали доску с текстом на медном слое, вам не нужно перемещать каждый текстовый элемент по одному. Вместо этого щелкните правой кнопкой мыши любой текст на медном слое, выберите «Выбрать весь текст на этом слое», а затем выберите новый слой (верхний или нижний шелкография).
Быстро переместите текст на слой шелкографии, выбрав «Выделить весь текст на этом слое»
Теперь, когда вы заказываете доски у любимого производителя, обязательно выберите один из вариантов их изготовления, который включает шелкографию.Для запуска прототипов шелкография обычно ограничивается верхней стороной платы, но некоторые производители предлагают обе стороны.
На фотографии ниже видно, как текст и контуры деталей теперь имеют другой цвет, чем следы и контактные площадки. Слой шелкографии — это просто чернила. Чернила не проводят ток и могут наноситься поверх следов без помех.
Печатная плата с луженой паяльной маской и шелкографией
Помимо лучшего использования пространства на плате, слой шелкографии более яркий, что обеспечивает лучший контраст для более быстрой ручной сборки.Контуры деталей указывают на ориентацию детали и делают ее очевидной, когда вы забыли вставить деталь. Ниже приведен пример различного вида шелкографии контура детали, произведенный различными производителями.
Шелкография диодов
Заказывая шелкографию, вы почти всегда получаете паяльную маску с обеих сторон. Паяльная маска (или паяльная маска) — это покрытие, которое защищает цепь от коррозии и коротких замыканий.Он также обеспечивает электрическую изоляцию, которая позволяет размещать трассы с более высоким напряжением ближе друг к другу.
Что наиболее важно, паяльная маска удерживает припой на контактных площадках, а не на дорожках, плоскостях или пустом пространстве платы. Это снижает вероятность того, что припой образует перемычки (непредусмотренные соединения) от одного элемента к другому. Паяльные маски имеют решающее значение для пайки волной припоя, которая является методом массового производства. Но паяльные маски также делают ручную пайку быстрее, проще и точнее.
На фото ниже зеленое покрытие — паяльная маска. Посмотрите, как паяльная маска покрывает всю плату, кроме контактных площадок. Контактные площадки открыты, чтобы можно было припаять к ним детали.
Паяльная маска и припоя
Обычно вам не нужно ничего делать в программном обеспечении печатной платы, чтобы активировать паяльную маску. Программа автоматически проделывает в маске отверстия, соответствующие подушечкам. Кроме того, приложение Copper Connection по умолчанию немного увеличивает эти отверстия, чтобы умеренное производственное несоосность (ошибка регистрации) не перекрывала контактные площадки.
Величина набухания паяльной маски в окне экспорта
В большинстве случаев вы не будете редактировать или изменять паяльную маску. Фактически, вы обычно даже не видите его в программе для верстки. Если вы хотите, в Copper Connection вы можете просмотреть паяльную маску, выбрав «Цвета и видимость слоя» в меню «Вид» и установив флажок рядом с нужным слоем паяльной маски. (Убедитесь, что в меню «Просмотр» установлены флажки «Показать заливки» и «Показать автоматические заливки».)
Проверьте один или оба слоя паяльной маски, чтобы увидеть паяльную маску
Посмотри на это! Вы можете видеть, как зеленая маска покрывает все, кроме подушечек.
Просмотр паяльной маски в программе компоновки печатных плат
Просто для удовольствия попробуйте разместить прямоугольник или эллипс на верхнем слое меди. Обратите внимание, что он покрыт паяльной маской.
Что, если вы хотите, чтобы этот прямоугольник или эллипс служил точкой электрического контакта, чтобы его можно было паять или подключать к радиатору? Правильный способ — создать прямоугольную или круглую площадку нужного размера, поскольку площадки предназначены для обнажения.
В качестве альтернативы вы можете использовать нормальную форму на медном слое, а затем добавить запретную зону к паяльной маске.
Шаги по открытию части паяльной маски
Этот метод полезен для нажатия кнопок, например, для клавиатуры.Нарисуйте контактные пальцы со следами, а затем вырежьте пространство в паяльной маске, чтобы обнажился металл на следах (не покрытый паяльной маской).
Контакт кнопки со следами виден через паяльную маску
Возможно и обратное. Если вы хотите покрыть часть или всю открытую площадку, например переходное отверстие, вы можете нарисовать элемент на слое паяльной маски с заливкой вместо Keep Out Fill. Вы также можете щелкнуть правой кнопкой мыши по форме заливки и изменить Зазор заливки на «Нет (соединение для заливки)».
Иногда вам нужно, чтобы паяльная маска закрывала часть контактной площадки, а не открывала всю площадку. Примером этого является контактная площадка под микросхемой (обычно для охлаждения), которая находится достаточно близко к другим контактам, поэтому оставление ее полностью открытой может привести к случайным перемычкам при пайке.
Начните с проектирования микросхемы, как если бы у нее была меньшая внутренняя площадка, размер которой равен размеру открытой области.На рисунке ниже показано окно New Land Patten (в раскрывающемся меню справа от инструмента «Деталь») со значениями, введенными из таблицы данных PowerPad Plastic Small Outline от Texas Instruments DDA (R-PDSO-G8). В таблице данных указано, что общая центральная площадка составляет 2,94 мм на 4,89 мм, но вы хотите указать только меньший экспонируемый размер 2,49 мм на 3 мм.
Проектирование микросхемы с использованием окна схемы заземления и таблицы данных
Нажмите кнопку ОК, чтобы принять дизайн, а затем щелкните плату, чтобы разместить деталь.
Переключитесь на инструмент прямоугольник и выберите верхний слой меди и заливку в разделе формы на ленте. Примерно нарисуйте прямоугольник рядом с частью PowerPad, а затем отрегулируйте его до точного размера 2,94 мм на 4,89 мм, введя эти значения в ширину и высоту раздела «Размер и положение» на ленте.
Добавление закрытого прямоугольника к центральной панели
Выделите и деталь, и прямоугольник, затем выберите «Выровнять по центру», а затем «Выровнять по центру» в меню «Упорядочить».Это поместит прямоугольник в то же место, что и контактная площадка в середине детали. Не беспокойтесь о том, находится ли прямоугольник выше или ниже центральной площадки детали, потому что контактная площадка всегда имеет приоритет над прямоугольником. Контактная площадка прорежет паяльную маску и примет соединения дорожек, даже если прямоугольник находится «сверху».
Официально часть TI включает группу из шести крошечных переходных отверстий в центре. Переходные отверстия обеспечивают дополнительную теплопередачу другим слоям.Я создал версию с переходными отверстиями и без них для демонстрационных целей.
Ниже представлен вид с отображаемой верхней маской припоя (Вид-> Цвета слоя и видимость: установите флажок Верхняя паяльная маска), всеми показанными заливками (Вид-> Заливки-> Все) и частью, расположенной на плате. Обратите внимание на то, что деталь имеет все штыри и центральную площадку, но большая медная секция в центре защищена паяльной маской.
Паяльная маска PowerPad
Деталь с переходными отверстиями имеет несколько дополнительных следов припоя по краям, но, вероятно, все еще приемлемо.Однако имейте в виду, что паяльная маска набухает (увеличивается в размерах), чтобы компенсировать перекос во время изготовления. Вся ваша тяжелая работа может быть устранена, если маска набухнет настолько, что снова коснется внешних контактов. Если это произойдет, вы можете сделать центральную площадку еще меньше.
Включите рентгеновское зрение (View-> X-Ray Vision-> All), чтобы увидеть больший медный прямоугольник, окружающий площадку.
Паяльная маска PowerPad с рентгеновским излучением
Комбинация простой медной формы (круга, дуги, линии, прямоугольника или многоугольника) с контактной площадкой — хороший способ создать виртуальную контактную площадку, которая лишь частично отображается через паяльную маску.
Переходное отверстие — это отверстие, которое соединяет один слой с другим, но не предназначено для вставки в него каких-либо деталей. Обычно вы хотите, чтобы переходные отверстия были открыты, чтобы вы могли протестировать плату или чтобы у вас было дополнительное место для вставки провода или отверстия, если вы допустили ошибку на плате. Это значение по умолчанию.
Если вы действительно уверены, что ваша плата идеальна, а метод изготовления / пайки допускает наличие наклонных переходных отверстий, то вы можете сделать так, чтобы паяльная маска и шелкография закрывали все переходные отверстия.Это защищает их от коррозии и случайных коротких замыканий, а также обеспечивает немного большую площадь поверхности для текста и контуров деталей.
В Copper Connection вы можете выбрать Tented Vias в Board Properties в меню File. Обратите внимание, что это окно также управляет другими слоями, такими как шелкография и паяльная маска.
Board Properties контролирует паяльную маску для шелкографии и переходные отверстия
После нажатия кнопки ОК результаты отобразятся на экране.Если вы выберете закрытые переходные отверстия, вы все равно можете вручную отредактировать паяльную маску и отрегулировать положение текста, чтобы при желании открыть определенные переходные отверстия.
Когда я только начал изготавливать печатные платы, я выбрал двухслойные платы без паяльной маски или шелкографии из-за более низкой стоимости. Это заставило меня разместить метки деталей на медном слое или отказаться от этикеток там, где не было достаточно места.
По мере того как моя коллекция досок росла, я понял, что это ложная экономия.Требуется много времени, чтобы выяснить, где находятся детали на платах, на которых нет достаточной маркировки, особенно если плата была спроектирована довольно давно. Отсутствие этикеток может привести к тому, что деталь будет припаяна в неправильном месте или полностью забыта.
Отсутствие паяльной маски — не такая большая проблема, но паяльная маска может сократить время пайки, направляя припой к контактным площадкам. (В любом случае я не встречал производителя, который предлагает шелкографию без паяльной маски.)
Поэтому в последнее время заказываю платы исключительно с паяльной маской и шелкографией.