پی سی بی سولڈر ماسک: مواد، موٹائی، ڈیزائن اور عمل

جب آپ پہلی بار پی سی بی کے ڈیزائن یا مینوفیکچرنگ کے ساتھ رابطے میں آتے ہیں، تو آپ سولڈر ماسک کے بارے میں جانیں گے۔ پی سی بی سولڈر ماسک کا مطالعہ سرکٹ بورڈز کی تیاری میں ایک ناگزیر پہلو ہے۔ سولڈر ماسک نہ صرف پی سی بی کو رنگنے کے لیے ہے بلکہ اس سے بھی اہم بات یہ ہے کہ یہ سرکٹ بورڈ کو تحفظ بھی فراہم کرتا ہے۔ آج کے مضمون میں، ہم آپ کو متعارف کرائیں گے:

    پی سی بی سولڈر ماسک کیا ہے؟

    پی سی بی اس کے بغیر کیوں نہیں کر سکتا

    Sپرانے ماسک کا مواد اور اقسام

    سولڈر ماسک کے رنگ

    پی سی بی sبڑی عمر کے mڈی ایف ایم سے پوچھیں۔ gرہنما خطوط

    Mسولڈر ماسک کی تیاری کا عمل

سب سے پہلے، آئیے متعارف کراتے ہیں کہ پی سی بی سولڈر ماسک کیا ہے۔

پی سی بی سولڈر ماسک کیا ہے؟

پی سی بی سولڈر ماسک سولڈر ماسک یا سولڈر ریزسٹ لیئر کے نام سے بھی جانا جاتا ہے۔ یہ ایک حفاظتی کوٹنگ ہے جو پی سی بی پر تانبے کی تاروں کی سطح کا احاطہ کرتی ہے۔ حفاظتی کوٹنگ کی یہ تہہ ہوا (نمی، دھول، اور آلودگی وغیرہ) کو الگ کر سکتی ہے اور ٹانکا لگا کر تانبے کے ورق کو آکسیڈائز ہونے سے روک سکتی ہے۔ اس کے علاوہ، کے دوران soldering عمل، یہ سولڈر پلوں سے بھی بچ سکتا ہے، اس طرح سرکٹ بورڈ کی وشوسنییتا اور صفائی کو برقرار رکھتا ہے۔ جیسا کہ مندرجہ ذیل تصویر میں دکھایا گیا ہے، یہ پی سی بی سولڈر ماسک کی پرت ہے۔

زیادہ تر سرکٹ بورڈز پر جو سولڈر ماسک ہم دیکھتے ہیں وہ سبز ہے، لیکن اس کا رنگ سبز تک محدود نہیں ہے۔ یہ سیاہ، سفید، سرخ، نیلے اور دیگر مختلف رنگوں کا بھی ہو سکتا ہے۔ 

پی سی بی سولڈر ماسک کیوں ضروری ہے؟

سولڈر ماسک کی پرت PCBs میں اہم ہے اور اس کی اہمیت کے درج ذیل پہلو ہیں:

شارٹ سرکٹ کی روک تھام: سولڈر ماسک کی تہہ ملحقہ پیڈ کو ایک دوسرے کو چھوٹا کرنے سے روک سکتی ہے، سولڈرنگ کے عمل کے دوران سولڈر کو غیر ارادی کنکشن والے علاقوں میں بہنے سے روکتی ہے۔

تانبے کی سطح کو آکسیکرن یا سنکنرن سے بچانا

موصلیت کو بہتر بنانا: سولڈر ماسک پرت مختلف تانبے کے تاروں کے درمیان ایک موصل تہہ بناتی ہے، رساو یا سگنل کی مداخلت کو کم کرتی ہے۔

خودکار سولڈرنگ کی سہولت: ٹانکا لگانا ماسک پرت ٹانکا لگانا کے پھیلاؤ کو محدود کر سکتا ہے، اور جب سولڈر پیسٹ کے ساتھ مل جاتا ہے۔ پرنٹنگ، یہ خودکار سولڈرنگ کی کارکردگی کو بڑھاتا ہے۔

اجزاء کی جگہ کا تعین کرنے میں مدد: سولڈر ماسک کی تہہ کھولنے کے بعد، صرف پیڈ ہی سامنے آتے ہیں، جو سولڈر ایبل ایریاز کو واضح طور پر ممتاز کرتے ہیں۔

عام پی سی بی سولڈر ماسک مواد اور اقسام

مناسب سولڈر ماسک مواد کا انتخاب پی سی بی کی تیاری کے لیے بھی بہت اہم ہے۔ پی سی بی کی سولڈرنگ پرت کے لیے استعمال ہونے والی سیاہی ایک جامع مواد ہے جس میں رال، کیورنگ ایجنٹ، روغن اور اضافی چیزیں شامل ہیں۔ ان میں رال اہم جز ہے۔ یہ پی سی بی پر سولڈرنگ پرت کی آسنجن، سختی اور اعلی درجہ حرارت کی مزاحمت کا تعین کرتا ہے۔ رال کی عام اقسام میں ایپوکسی رال، فوٹو امیج ایبل پولیمر، اور UV-Curable شامل ہیں۔

اس کے علاوہ، کیورنگ ایجنٹ کا استعمال سیاہی کی فلم بنانے کے لیے کیا جاتا ہے۔ روغن سولڈرنگ کے رنگ کا تعین کرتا ہے (جیسے سبز، سیاہ، سفید)۔ Fillers اور additives کا استعمال موٹائی، سکریچ مزاحمت اور لیولنگ اثر کو بڑھانے کے لیے کیا جاتا ہے۔ فوٹو حساس سولڈر ماسک سیاہی کے لیے، الٹرا وائلٹ کی نمائش اور ترقی کی صلاحیتوں کو فعال کرنے کے لیے ایک فوٹو انیشیٹر شامل کیا جاتا ہے۔

اگلا، میں آپ کو سولڈر ماسک کی چار وسیع اقسام کا تعارف کرواؤں گا۔

1. ایپوکسی مائع سولڈر ماسک

ایپوکسی مائع سولڈر ماسک استعمال ہونے والے سولڈر ماسک مواد کی ابتدائی اقسام میں سے ایک تھا۔ سیاہی کو اسکرین پرنٹنگ کے ذریعے پی سی بی کی سطح پر پرنٹ کیا جاتا ہے، اور پھر اسے ٹھیک کرنے کے لیے پکایا جاتا ہے۔

خصوصیات:

    کم لاگت، سادہ عمل

    عام پی سی بی کی پیداوار کے لیے موزوں ہے۔

    محدود ریزولوشن، فائن پچ پیڈ کے لیے موزوں نہیں ہے۔

    ناہموار موٹائی

    عام کیمیائی مزاحمت اور گرمی کی مزاحمت

یہ سولڈر ماسک کی تہہ عام طور پر لو اینڈ کنزیومر الیکٹرانکس، ریموٹ کنٹرولز، پاور بورڈز اور سادہ سنگل سائیڈڈ/ڈبل سائیڈڈ پی سی بی میں استعمال ہوتی ہے۔

2. ایل پی آئی سولڈر ماسک

خصوصیات:

    اعلی صحت سے متعلق، وردی موٹائی

    ٹھیک پچ، BGA، QFN اور ہائی ڈینسٹی وائرنگ بورڈز کے لیے موزوں ہے۔

    اچھی آسنجن، مضبوط برقی موصلیت

    کیمیائی سنکنرن اور اعلی درجہ حرارت کے خلاف مزاحم

    آٹومیشن اور بڑے پیمانے پر پیداوار کے لئے موزوں ہے۔

یہ اکثر موبائل فون مین بورڈز، آٹوموٹو الیکٹرانکس، صنعتی کنٹرول، طبی آلات، 5G کمیونیکیشن بورڈز وغیرہ میں استعمال ہوتا ہے۔

3. خشک فلم ٹانکا لگانا ماسک

خصوصیات:

    اعلی قرارداد، واضح پیڈ کناروں

    سولڈر ماسک کی موٹائی کی اچھی مستقل مزاجی۔

    اعلی کثافت اور اعلی صحت سے متعلق وائرنگ کے لئے موزوں ہے۔

    پیچیدہ عمل، اعلی قیمت

    بورڈ کی سطح ہمواری، غریب لچک کے لئے اعلی ضروریات

4. UV- قابل علاج سولڈر ماسک

خصوصیات:

    تیز رفتار علاج کی رفتار، اعلی کارکردگی

    کم غیر مستحکم نامیاتی مرکبات، زیادہ ماحول دوست

    ایل پی آئی یا خشک فلموں کے مقابلے میں کم سختی اور گرمی کی مزاحمت

    کم طویل مدتی وشوسنییتا

    اعلی درجہ حرارت کے لئے موزوں نہیں ہے۔ soldering یا سخت ماحول

پی سی بی سولڈر ماسک کی موٹائی

پچھلے حصے میں پی سی بی سولڈر ماسک پرت کے مواد اور اقسام کو متعارف کرایا گیا تھا۔ اب، اس حصے میں، ہم سولڈر ماسک کی تہہ کی موٹائی پر بات کریں گے۔

سولڈر ماسک پرت کی موٹائی سولڈرنگ کے معیار، موصلیت کی کارکردگی، سولڈر ماسک کی طاقت، اور پی سی بی کی وشوسنییتا کو براہ راست متاثر کرتی ہے۔ اس کی موٹائی کا تعین نہ صرف مواد کی قسم اور کوٹنگ کے طریقہ کار سے ہوتا ہے بلکہ اس کا تعلق ان عوامل سے بھی ہوتا ہے جیسے کہ کھڑکیاں اور تانبے کی سطح کی ساخت۔ عام سولڈر ماسک کی موٹائی میں شامل ہیں:

سولڈر ماسک توسیعی ڈیزائن

سولڈر ماسک کی موٹائی کوریج کے اثر کا تعین کرتی ہے، جبکہ سولڈر ماسک کی توسیع اس بات کا تعین کرتی ہے کہ آیا پیڈز کو آسانی سے ظاہر کیا جا سکتا ہے اور سولڈرنگ کے ساتھ مکمل کیا جا سکتا ہے۔ ہم پہلے ہی پی سی بی سولڈر ماسک کی موٹائی کے بارے میں متعلقہ مواد پیش کر چکے ہیں۔ اب، آئیے سولڈر ماسک کی توسیع سے متعلق ڈیزائن کے پہلوؤں کو مختصراً متعارف کراتے ہیں۔ (سولڈر ماسک کی توسیع کے بارے میں یہاں مزید جانیں۔!) 

مندرجہ بالا مواد سے، ہم سمجھ سکتے ہیں کہ سولڈر ماسک کی موٹائی کو 10 کے اندر کنٹرول کرکے-30 μm (سرکٹ ایریا میں)، اور سولڈر پیڈ ایریا کو ننگا یا بہت پتلی حالت میں رکھنا، جبکہ 0.05 کو یقینی بنانا-ڈیزائن میں 0.1 ملی میٹر سولڈر ماسک ونڈو کی توسیع، بہترین سولڈرنگ اور تحفظ کا اثر حاصل کیا جا سکتا ہے.

پی سی بی سولڈر ماسک کے رنگ

گرین سولڈر ماسک پی سی بی مینوفیکچرنگ میں سب سے زیادہ استعمال ہونے والا رنگ ہے۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ سبز نمائش اور ترقی کے عمل کے دوران مستحکم لائن کی حدود حاصل کرنا آسان ہے۔ مزید برآں، کوالٹی انسپکٹر زیادہ آسانی سے نقائص کی نشاندہی کر سکتے ہیں جیسے ٹانکا لگانا باقیات، سولڈر برجز، اور گرین سرکٹ بورڈز پر خروںچ۔ تاہم، سولڈر ماسک کی پرت سبز تک محدود نہیں ہے۔ جیسا کہ مصنوعات کی ظاہری ضروریات، فعال ضروریات، اور برانڈ کی شناخت میں اضافہ ہوتا ہے، پی سی بی مینوفیکچررز انتخاب کے لیے مختلف قسم کے سولڈر ماسک رنگ بھی پیش کرتے ہیں:

کیا سولڈر ماسک کا رنگ سرکٹ بورڈ کی کارکردگی کو متاثر کرتا ہے؟ سولڈر ماسک کا رنگ خود پی سی بی کی موصلیت یا موصلیت کی کارکردگی کو تبدیل نہیں کرتا ہے۔ تاہم، مینوفیکچرنگ اور معائنہ کے دوران اس کے کچھ اثرات ہوتے ہیں:

①پی سی بی کے سولڈر ماسک کے عمل پر مختلف رنگوں کا اثر پڑتا ہے۔ گہرے رنگ کی سیاہی، جیسے سیاہ سولڈر ماسک، گرمی کو جلدی جذب کرتے ہیں، جبکہ سفید سولڈر ماسک روشنی کو مضبوطی سے منعکس کرتا ہے۔

②سولڈر ماسک کا رنگ معائنہ کے دوران سولڈر پوائنٹس کی شناخت کے معیار کو متاثر کرتا ہے۔

③ یہ ظاہری شکل اور برانڈ کی شناخت کو متاثر کرتا ہے۔

کلیدی پی سی بی سولڈر ماسک ڈی ایف ایم معیاریs

مندرجہ ذیل حصے میں، ہم پی سی بی سولڈر ماسک DFM کے بارے میں کئی تجاویز پیش کریں گے:

1. سولڈر ماسک کی توسیع کو مناسب طریقے سے کنٹرول کیا جانا چاہئے۔ سولڈر ماسک کی توسیع سے مراد پیڈ سائز اور سولڈر ماسک کھلنے کے درمیان فاصلہ ہے۔ سولڈر ماسک کے لیے تجویز کردہ توسیعی قدر 0.05 ہے۔-0.10 ملی.

اگر توسیع بہت چھوٹی ہے تو، ٹانکا لگانے والی ماسک کی سیاہی پیڈ کو ڈھانپ سکتی ہے، جس سے ٹانکا لگانا بھیگنا متاثر ہوتا ہے۔ اگر توسیع بہت زیادہ ہے تو، پیڈ کے ارد گرد بے نقاب تانبے کا رقبہ بڑھ جاتا ہے، جس سے یہ آکسیکرن کا شکار ہو جاتا ہے۔

لہذا، سولڈر ماسک کی توسیع مناسب ہونا چاہئے.

2. سولڈر پل کی چوڑائی کم از کم ضروریات کو پورا کرنا ضروری ہے. سولڈر برج ایک پتلی سولڈر پٹی ہے جو پیڈ کے درمیان الگ تھلگ کرنے کے لیے استعمال ہوتی ہے۔ یہ کم از کم چوڑائی کی سفارش کی جاتی ہے ≥ 0.10 ملی.

3. BGA جیسی عمدہ پیکنگ کے لیے، پیڈ کے درمیان سولڈر ماسک ڈیزائن کرنے سے گریز کرنا ضروری ہے۔ BGA اور پیڈ سپیسنگ والے آلات کے لیے 0.25 mm سے کم، NSMD یا SMD طریقے اپنائے جا سکتے ہیں۔ پیڈ کے درمیان سولڈر ماسک کی پرت رکھنے کی سفارش نہیں کی جاتی ہے۔ دوسری صورت میں، یہ خراب سولڈرنگ یا سولڈر بال شارٹ سرکٹ کا سبب بن سکتا ہے.

4. Via-in-Pad کو بھرنا یا ڈھانپنا ضروری ہے۔ اگر پی سی بی ڈیزائن میں پیڈز اور سوراخوں کے درمیان اوورلیپ ہے، تو سوراخوں کو بھرنا، پلگ لگانا، یا خیمہ لگانے کی ضرورت ہے۔

5. سولڈرنگ ایریا کو پوزیشننگ پوائنٹس اور ٹیسٹ پوائنٹس سے بچنا چاہیے۔ پوزیشننگ اور الیکٹریکل ٹیسٹ پوائنٹس کے لیے استعمال کیے جانے والے فیوڈشل پوائنٹس کے تانبے کی سطحیں کھلی ہونی چاہئیں اور انہیں سولڈرنگ ماسک سے ڈھانپنا نہیں چاہیے۔ بصورت دیگر، یہ آپٹیکل ریکگنیشن یا پروب رابطے کو متاثر کرے گا۔

6. سولڈر ماسک پرت کی سیدھ بالکل درست ہونی چاہیے۔ اگر سولڈر ماسک پرت سرکٹ پرت کے ساتھ درست طریقے سے منسلک نہیں ہے، تو اس کا نتیجہ یہ ہوگا:

    سولڈر پیڈ جزوی طور پر ڈھکے ہوئے ہیں یا کھلنے کی پوزیشنیں غلط طریقے سے منسلک ہیں۔

    مقامی سولڈر ماسک کی موٹائی ناہموار ہے۔

    سولڈرنگ کے دوران، یہ سولڈر پلوں یا سولڈر پیڈ کے آکسیکرن کا سبب بنتا ہے۔

پی سی بی سولڈر ماسک مینوفیکچرنگ کا عمل

سولڈر ماسک کی تہہ بھی پی سی بی کی تیاری میں ایک ناگزیر قدم ہے۔ ذیل میں پی سی بی سولڈرنگ کا عام عمل بہاؤ ہے۔

1. بورڈ کی سطح کی صفائی اور تانبے کی سطح کی پری ٹریٹمنٹ

سولڈر ماسک سیاہی لگانے سے پہلے، پی سی بی کی سطح کو اچھی طرح صاف کرنا ضروری ہے۔ سرکٹ بورڈ پر آکسائیڈ کی تہہ، تیل کے داغ، فنگر پرنٹس اور دھول کو ہٹانے کی ضرورت ہے۔ بعض اوقات، سولڈر ماسک کی سیاہی اور تانبے کی سطح کے درمیان چپکنے کو بڑھانے کے لیے ہلکی اینچنگ ٹریٹمنٹ بھی کی جاتی ہے۔

اگر صفائی درست طریقے سے نہیں کی جاتی ہے، تو بعد میں ٹانکا لگانے والے ماسک کی تہہ کے عمل کے نتیجے میں چھیلنے، بلبلے یا لاتعلقی کا امکان ہوتا ہے۔

2. سولڈر ماسک سیاہی کی کوٹنگ

صفائی کے بعد، پی سی بی کے ساتھ لیپت کرنے کی ضرورت ہے سولڈر ماسک سیاہی یہ اسکرین پرنٹنگ، اسپرے یا پردے کوٹنگ کے طریقوں سے کیا جا سکتا ہے۔ تانبے کی لکیروں پر، مخالف کی موٹائیsoldering پرت کو عام طور پر 10 پر کنٹرول کیا جاتا ہے۔-30 μm.

3. پری بیکنگ۔

کوٹنگ کے بعد، پی سی بی کو خشک کرنے والے تندور میں کم درجہ حرارت سے پہلے بیکنگ کے عمل کے لیے رکھا جائے گا۔ یہ قدم ٹانکا لگانے والے ماسک کی سیاہی کی سطح کو تھوڑا سا ٹھیک کرنا ہے، اس کے بعد کی نمائش کی سیدھ میں سہولت فراہم کرنا، اور اسے چپچپا یا بہنے سے روکنا ہے۔

4. UV نمائش

یہ قدم اس بات کا تعین کرتا ہے کہ آیا پیڈ کے علاقے میں تانبا بے نقاب ہے۔ سولڈر ماسک پیٹرن کی تشکیل میں یہ ایک اہم مرحلہ ہے۔ سب سے پہلے، پی سی بی پر ایک فلم لگائی جاتی ہے اور پیڈز کے ساتھ منسلک ہوتی ہے۔ اس کے بعد، نان پیڈ والے علاقوں میں سولڈر ماسک کی سیاہی الٹرا وایلیٹ لائٹ سے ٹھیک ہوجاتی ہے۔ اس کے بعد، پیڈ پوزیشنوں پر بے نقاب نہ ہونے والے علاقے ایک ایسی حالت میں رہتے ہیں جسے تیار کیا جا سکتا ہے۔

5. ترقی

نمائش کے بعد، پی سی بی ترقی پذیر ٹینک میں داخل ہوتا ہے. بے نقاب سولڈر ماسک سیاہی کو ہٹا دیا جاتا ہے، اور پیڈ بے نقاب ہو جاتے ہیں. بے نقاب اور ٹھیک شدہ حصے بورڈ کی سطح پر رہتے ہیں۔

6. مکمل علاج

ترقی کا عمل مکمل ہونے کے بعد، ٹانکا لگانے والی ماسک کی پرت کو مکمل طور پر ٹھیک کرنے کی ضرورت ہے۔ عام طور پر، اسے 140 درجہ حرارت کی حد میں پکایا جاتا ہے۔-160°C. UV سولڈر ماسک کی سیاہی الٹرا وائلٹ لائٹ کے ذریعے ٹھیک کی جاتی ہے۔ یہ عمل اس بات کو یقینی بناتا ہے کہ سولڈر ماسک کی تہہ حتمی سختی، کیمیائی مزاحمت، اور موصلیت کی خصوصیات کو حاصل کرتی ہے۔

7. معائنہ

آخر میں، پورے سولڈر ماسک پی سی بی پرت کا معائنہ کیا جاتا ہے. ہمیں سی کی ضرورت ہے۔ہیک:

    کیا سولڈر ماسک آف سیٹ ہے یا پیڈ پر دبانا ہے؟

    پیڈ ہے۔ توسیع مکمل ہے اور کیا پیڈ پر کوئی بقایا سیاہی نہیں ہے؟

    کیا سولڈر ماسک کی موٹائی یکساں ہے؟

    کوئی بلبلے نہیں ہیں، کوئی تیل بہانا نہیں، اور کوئی آلودگی نہیں ہے۔

نتیجہ

پی سی بی پر سولڈر ماسک کی تہہ بورڈ پر ایک اہم حفاظتی کوٹنگ ہے۔ یہ مختلف رنگوں میں آتا ہے جیسے سبز، سیاہ، سفید، پیلا، اور نیلا، دوسروں کے درمیان۔ اگرچہ یہ صرف ایک پتلی پرت ہے، اس پر نمایاں اثر پڑتا ہے۔ soldering معیار، برقی موصلیت، آکسیکرن مزاحمت، اور پی سی بی کی طویل مدتی وشوسنییتا۔ پی سی بی سولڈر ماسک پرت کے متعلقہ علم کے بارے میں جاننا بہت ضروری ہے۔

PCBasic کے بارے میں

آپ کے منصوبوں میں وقت پیسہ ہے - اور PCBasic اسے ملتا ہے. PCBasic ہے ایک پی سی بی اسمبلی کمپنی جو ہر بار تیز، بے عیب نتائج فراہم کرتا ہے۔ ہمارا جامع پی سی بی اسمبلی کی خدمات ہر قدم پر ماہر انجینئرنگ سپورٹ شامل کریں، ہر بورڈ میں اعلیٰ معیار کو یقینی بنائیں۔ بطور رہنما پی سی بی اسمبلی کارخانہ دار, ہم ایک ون اسٹاپ حل فراہم کرتے ہیں جو آپ کی سپلائی چین کو ہموار کرتا ہے۔ ہمارے اعلی درجے کے ساتھ شراکت دار پی سی بی پروٹو ٹائپ فیکٹری فوری تبدیلی اور اعلیٰ نتائج کے لیے آپ پر بھروسہ کر سکتے ہیں۔