PCB Lehim Maskesi: Malzemeler, Kalınlık, Tasarım ve İşlem

PCB tasarımı veya üretimiyle ilk kez karşılaştığınızda, lehim maskesi hakkında bilgi edineceksiniz. PCB lehim maskesinin incelenmesi, devre kartı üretiminde vazgeçilmez bir unsurdur. Lehim maskesi yalnızca PCB'yi renklendirmekle kalmaz, daha da önemlisi devre kartını korur. Bugünkü yazımızda size şunları tanıtacağız:

    PCB lehim maskesi nedir?

    PCB neden onsuz yapamaz?

    Seski maske malzemeleri ve türleri

    Lehim maskesi renkleri

    PCB sbüyük mDFM'ye sor gana hatlar

    Mlehim maskesinin üretim süreci

Öncelikle PCB lehim maskesinin ne olduğunu açıklayalım.

PCB Lehim Maskesi Nedir?

PCB lehim maskesi Lehim maskesi veya lehim direnç tabakası olarak da bilinir. PCB üzerindeki bakır tellerin yüzeyini kaplayan koruyucu bir kaplamadır. Bu koruyucu kaplama tabakası, havayı (nem, toz ve kirleticiler vb.) ve lehimi izole ederek bakır folyonun oksitlenmesini önler. Ayrıca, lehimleme sırasında lehimleme Bu işlem, lehim köprülerinin oluşmasını da önleyerek devre kartının güvenilirliğini ve temizliğini korur. Aşağıdaki resimde görüldüğü gibi, bu PCB lehim maskesi katmanıdır.

Çoğu devre kartında gördüğümüz lehim maskesi yeşildir, ancak rengi yalnızca yeşille sınırlı değildir. Siyah, beyaz, kırmızı, mavi ve diğer farklı renklerde de olabilir. 

PCB Lehim Maskesi Neden Önemlidir?

Lehim maskesi katmanı PCB'lerde kritik öneme sahiptir ve aşağıdaki önemli yönlere sahiptir:

Kısa devrelerin önlenmesi: Lehim maskesi katmanı, lehimleme işlemi sırasında bitişik pedlerin birbirine kısa devre yapmasını önleyerek lehimin istenmeyen bağlantı alanlarına akmasını engeller.

Bakır yüzeyinin oksidasyon veya korozyondan korunması

Yalıtımın iyileştirilmesi: Lehim maskesi katmanı, farklı bakır teller arasında yalıtım katmanı oluşturarak sızıntıyı veya sinyal parazitini azaltır.

Otomatik lehimlemenin kolaylaştırılması: Lehim maskesi tabakası lehimin yayılmasını sınırlayabilir ve lehim macunu ile birleştirildiğinde baskı, otomatik lehimlemenin verimliliğini artırır.

Bileşen yerleşimine yardımcı olmak: Lehim maskesi katmanı açıldıktan sonra sadece pedler ortaya çıkıyor ve lehimlenebilir alanlar net bir şekilde ayırt edilebiliyor.

Yaygın PCB Lehim Maskesi Malzemeleri ve Türleri

PCB üretimi için uygun lehim maskesi malzemelerinin seçimi de oldukça önemlidir. PCB'nin lehim katmanında kullanılan mürekkep, reçine, kürleme maddesi, pigment ve katkı maddelerinden oluşan kompozit bir malzemedir. Bunlar arasında reçine ana bileşendir. PCB üzerindeki lehim katmanının yapışmasını, sertliğini ve yüksek sıcaklık dayanımını belirler. Yaygın reçine türleri arasında epoksi reçine, foto-görüntülenebilir polimer ve UV ile kürlenebilir reçine bulunur.

Ayrıca, mürekkebin film tabakasını oluşturmak için kürleme maddesi kullanılır. Pigment, lehimin rengini (yeşil, siyah, beyaz gibi) belirler. Dolgu maddeleri ve katkı maddeleri, kalınlığı, çizilme direncini ve düzleştirme etkisini artırmak için kullanılır. Işığa duyarlı lehim maskesi mürekkebi için, ultraviyole ışınımına maruz kalma ve geliştirme yeteneklerini etkinleştirmek amacıyla bir fotobaşlatıcı eklenir.

Şimdi sizlere yaygın olarak kullanılan dört çeşit lehim maskesini tanıtacağım.

1. Epoksi Sıvı Lehim Maskesi

Epoksi sıvı lehim maskesi, kullanılan en eski lehim maskesi malzemelerinden biriydi. Mürekkep, serigrafi baskı yoluyla PCB yüzeyine basılır ve ardından kürlenmek üzere fırınlanır.

Özellikler:

    Düşük maliyet, basit süreç

    Sıradan PCB üretimi için uygundur

    Sınırlı çözünürlük, ince perdeli pedler için uygun değil

    Düzensiz kalınlık

    Genel kimyasal direnç ve ısı direnci

Bu lehim maskesi katmanı genellikle düşük seviyeli tüketici elektroniğinde, uzaktan kumandalarda, güç kartlarında ve basit tek taraflı/çift taraflı PCB'lerde kullanılır.

2. LPI Lehim Maskesi

Özellikler:

    Yüksek hassasiyet, homojen kalınlık

    İnce hatve, BGA, QFN ve yüksek yoğunluklu kablolama panoları için uygundur

    İyi yapışma, güçlü elektrik yalıtımı

    Kimyasal korozyona ve yüksek sıcaklığa dayanıklıdır

    Otomasyon ve seri üretime uygundur

Cep telefonu anakartları, otomotiv elektroniği, endüstriyel kontrol, tıbbi ekipmanlar, 5G iletişim kartları vb. alanlarda sıklıkla kullanılır.

3. Kuru Film Lehim Maskesi

Özellikler:

    Yüksek çözünürlüklü, net ped kenarları

    Lehim maskesi kalınlığının iyi tutarlılığı

    Yüksek yoğunluklu ve yüksek hassasiyetli kablolama için uygundur

    Karmaşık süreç, yüksek maliyet

    Tahta yüzey düzgünlüğü için yüksek gereksinimler, düşük esneklik

4. UV ile Sertleşen Lehim Maskesi

Özellikler:

    Hızlı kürlenme hızı, yüksek verimlilik

    Düşük uçucu organik bileşikler, daha çevre dostu

    LPI veya kuru filmlere kıyasla daha az sertlik ve ısı direnci

    Uzun vadeli güvenilirliğin düşük olması

    Yüksek sıcaklıklara uygun değildir lehimleme veya zorlu ortamlar

PCB Lehim Maskesi Kalınlığı

Önceki bölümde PCB lehim maskesi katmanının malzemeleri ve türleri tanıtılmıştı. Şimdi, bu bölümde lehim maskesi katmanının kalınlığını ele alacağız.

Lehim maskesi tabakasının kalınlığı, lehimleme kalitesini, yalıtım performansını, lehim maskesinin dayanıklılığını ve PCB'nin güvenilirliğini doğrudan etkiler. Kalınlığı yalnızca malzeme türü ve kaplama yöntemiyle değil, aynı zamanda pencere olup olmadığı ve bakır yüzey yapısı gibi faktörlerle de belirlenir. Tipik lehim maskesi kalınlıkları şunları içerir:

Lehim Maskesi Genişletme Tasarımı

Lehim maskesi kalınlığı, kaplama etkisini belirlerken, lehim maskesi genişlemesi, pedlerin lehimlemeyle düzgün bir şekilde açılıp tamamlanamayacağını belirler. PCB lehim maskesi kalınlığıyla ilgili içeriği daha önce sunmuştuk. Şimdi, lehim maskesi genişlemesiyle ilgili tasarım yönlerini kısaca açıklayalım.Lehim maskesi genişlemesi hakkında daha fazla bilgiyi burada bulabilirsiniz!) 

Yukarıdaki içerikten, lehim maskesi kalınlığının 10 içinde olacak şekilde kontrol edilmesiyle anlaşılabilir.-30 μm (devre alanında) ve lehim pedi alanını çıplak veya çok ince bir durumda tutarak, 0.05-Tasarımda 0.1 mm lehim maskesi pencere genişlemesi yapılarak en iyi lehimleme ve koruma etkisi elde edilebilir.

PCB Lehim Maskesi Renkleri

Yeşil lehim maskesi, PCB üretiminde en yaygın kullanılan renktir. Bunun nedeni, pozlama ve geliştirme süreçleri sırasında yeşilin kararlı hat sınırları elde etmenin kolay olmasıdır. Ayrıca, kalite denetçileri yeşil devre kartlarındaki lehim kalıntısı, lehim köprüleri ve çizikler gibi kusurları daha kolay tespit edebilirler. Ancak lehim maskesi katmanı yeşil ile sınırlı değildir. Ürün görünüm gereksinimleri, işlevsel ihtiyaçlar ve marka bilinirliği arttıkça, PCB üreticileri de çeşitli lehim maskesi renkleri sunmaktadır:

Lehim maskesinin rengi devre kartının performansını etkiler mi? Lehim maskesinin rengi, PCB'nin iletkenlik veya yalıtım performansını değiştirmez. Ancak, üretim ve muayene sırasında bazı etkileri vardır:

①Farklı renkler, PCB'nin lehim maskesi işlemi üzerinde etkilidir. Siyah lehim maskesi gibi koyu renkli mürekkepler ısıyı hızla emerken, beyaz lehim maskesi ışığı güçlü bir şekilde yansıtır.

②Lehim maskesinin rengi, muayene sırasında lehim noktalarının tespit kalitesini etkiler.

③ Görünümü ve marka bilinirliğini etkiler.

Anahtar PCB Lehim Maskesi DFM Standarts

Aşağıdaki bölümde PCB lehim maskesi DFM ile ilgili birkaç öneri sunacağız:

1. Lehim maskesi genleşmesi doğru şekilde kontrol edilmelidir. Lehim maskesi genleşmesi, ped boyutu ile lehim maskesi açıklığı arasındaki mesafeyi ifade eder. Lehim maskesi için önerilen genleşme değeri 0.05'tir.-0.10 mm.

Genleşme çok küçükse, lehim maskesi mürekkebi pedi kaplayarak lehimin ıslanmasını etkileyebilir. Genleşme çok büyükse, pedin etrafındaki açıkta kalan bakır alanı artarak oksidasyona yatkın hale gelebilir.

Bu nedenle lehim maskesinin genişlemesi uygun olmalıdır.

2. Lehim köprüsünün genişliği minimum gereksinimi karşılamalıdır. Lehim köprüsü, pedler arasında izolasyon sağlamak için kullanılan ince bir lehim şerididir. Minimum genişliğin aşağıdaki gibi olması önerilir: ≥ 0.10 mm.

3. BGA gibi ince aralıklı ambalajlar için, pedler arasına lehim maskesi yerleştirmekten kaçınılmalıdır. BGA ve ped aralığı 0.25 mm'den az olan cihazlar için NSMD veya SMD yöntemleri kullanılabilir. Pedler arasına lehim maskesi katmanı yerleştirilmesi önerilmez; aksi takdirde, zayıf lehimleme veya lehim bilyesi kısa devreleri meydana gelebilir.

4. Via-in-Pad doldurulmalı veya kapatılmalıdır. PCB tasarımındaki pedler ve delikler arasında örtüşme varsa, deliklerin doldurulması, kapatılması veya çadır şeklinde kapatılması gerekir.

5. Lehimleme alanı, konumlandırma ve test noktalarından uzak tutulmalıdır. Konumlandırma için kullanılan referans noktaları ve elektriksel test noktalarının bakır yüzeyleri açıkta olmalı ve lehim maskesiyle kapatılmamalıdır; aksi takdirde optik tanıma veya prob teması etkilenecektir.

6. Lehim maskesi katmanının hizalanması hassas olmalıdır. Lehim maskesi katmanı devre katmanıyla doğru şekilde hizalanmazsa, aşağıdaki sonuçlar ortaya çıkar:

    Lehim pedleri kısmen kapalı veya açıklık konumları hizasız.

    Yerel lehim maskesi kalınlığı eşit değil.

    Lehimleme sırasında lehim köprülerinin oluşmasına veya lehim pedlerinin oksitlenmesine neden olabilir.

PCB Lehim Maskesi Üretim Süreci

Lehim maskesi katmanı da PCB üretiminde vazgeçilmez bir adımdır. Aşağıda PCB lehimlemenin genel süreç akışı verilmiştir.

1. Levha yüzey temizliği ve bakır yüzey ön işlemi

Lehim maskesi mürekkebini uygulamadan önce, PCB yüzeyi iyice temizlenmelidir. Devre kartındaki oksit tabakası, yağ lekeleri, parmak izleri ve toz temizlenmelidir. Bazen, lehim maskesi mürekkebi ile bakır yüzey arasındaki yapışmayı artırmak için hafif bir aşındırma işlemi de yapılır.

Temizlik düzgün yapılmazsa, daha sonra yapılacak lehim maskesi katman işlemi soyulma, kabarcıklanma veya ayrılma ile sonuçlanabilir.

2. Lehim maskesi mürekkep kaplaması

Temizlikten sonra PCB'nin kaplanması gerekir. lehim maskesi mürekkep. Bu, serigrafi baskı, püskürtme veya perde kaplama yöntemleriyle yapılabilir. Bakır hatlarda, anti-lehimleme katman genellikle 10'da kontrol edilir-30 μm.

3. ön pişirme

Kaplama işleminden sonra PCB, düşük sıcaklıkta ön pişirme işlemi için bir kurutma fırınına yerleştirilecektir. Bu adım, lehim maskesi mürekkebinin yüzeyini hafifçe sertleştirerek, sonraki pozlama hizalamasını kolaylaştırır ve yapışkan veya akmasını önler.

4. UV'ye Maruz Kalma

Bu adım, ped alanındaki bakırın açıkta olup olmadığını belirler. Lehim maskesi deseninin oluşturulmasında kritik bir aşamadır. İlk olarak, PCB'ye bir film uygulanır ve pedlerle hizalanır. Ardından, ped dışındaki bölgelerdeki lehim maskesi mürekkebi ultraviyole ışıkla kürlenir. Daha sonra, ped konumlarında açıkta olmayan alanlar, lehimlemeye uygun bir durumda kalır.

5. Gelişen

PCB, maruziyetten sonra geliştirme tankına girer. Lehim maskesi mürekkebi açığa çıkarılmaz ve pedler açığa çıkar. Açıkta kalan ve kürlenen parçalar kart yüzeyinde kalır.

6. Tam Kürleme

Geliştirme süreci tamamlandıktan sonra lehim maskesi katmanının tamamen kürlenmesi gerekir. Genellikle 140°C sıcaklık aralığında pişirilir.-160°C. UV lehim maskesi mürekkebi, ultraviyole ışık kullanılarak kürlenir. Bu işlem, lehim maskesi katmanının nihai sertliğine, kimyasal direncine ve yalıtım özelliklerine ulaşmasını sağlar.

7. muayene

Son olarak lehim maskesi PCB katmanının tamamı incelenir. c'ye ihtiyacımız varkahrolası:

    Lehim maskesi ofset mi yapıyor yoksa pedlere baskı mı yapıyor?

    Ped mi? genişleme tamam mı ve pedlerde hiç mürekkep kalıntısı yok mu?

    Lehim maskesi kalınlığı aynı mı?

    Hiçbir kabarcık, yağ dökülmesi ve kirlenme söz konusu değildir.

Sonuç

PCB üzerindeki lehim maskesi katmanı, devre kartı üzerinde önemli bir koruyucu kaplamadır. Yeşil, siyah, beyaz, sarı ve mavi gibi çeşitli renklerde mevcuttur. İnce bir katman olmasına rağmen, devre kartı üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. lehimleme PCB'nin kalitesi, elektrik yalıtımı, oksidasyon direnci ve uzun vadeli güvenilirliği. PCB lehim maskesi katmanı hakkında bilgi edinmek çok önemlidir.

PCBasic Hakkında

Projelerinizde zaman paradır ve PCBtemel alır. PCBtemel bir PCB montaj şirketi her seferinde hızlı ve kusursuz sonuçlar veren kapsamlı PCB montaj hizmetleri Her adımda uzman mühendislik desteği sağlayarak her panoda en yüksek kaliteyi garanti altına alıyoruz. Önde gelen bir PCB montaj üreticisi, Tedarik zincirinizi kolaylaştıran tek noktadan çözüm sunuyoruz. Gelişmiş çözümlerimiz ile iş ortaklığı yapıyoruz. PCB prototip fabrikası Hızlı geri dönüşler ve güvenebileceğiniz üstün sonuçlar için.