Bất cứ khi nào bạn nghĩ đến việc tạo ra một bảng mạch in, nó nên là một thành phần bền được sử dụng trong thiết bị của bạn càng lâu càng tốt. để tối đa hóa độ bền, một trong những cách tốt nhất để tối đa bảo vệ bề mặt của bảng mạch là sử dụng màng kháng hàn.
Bảng mạch bao gồm nhiều kênh điện tử bằng đồng mà có thể bị oxy hóa hoặc bị ngắt mạch nếu bị phơi mặt. màng kháng tạo thành một lớp mỏng bên ngoài, che phủ và bảo vệ tất cả các dây và đĩa hàn.
dưới đây là tất cả những gì bạn cần biết về bảo vệ.
nội dung
màng kháng hàn và kem
màu màng kháng hàn
vật liệu kháng hàn
loại màng kháng hàn
hướng dẫn thiết kế màng hỗ trợ
các tiêu chuẩn ipc cho màng hàn
các ứng dụng của màng hàn
làm thế nào để sử dụng màng hàn?
sử dụng mực phun kháng hàn
làm sao tôi có thể tháo màng kháng hàn ra khỏi bảng?
tóm tắt
màng kháng hàn và kem
Màn kháng hàn là một lớp mỏng được áp dụng trên đường điện của bảng mạch điện tử, tạo nên một lớp phủ giống sơn. Nó có một loại polymer dựa trên cơ sở epoxy để bảo vệ các dây điện tử khỏi bị oxy hóa và ngăn chặn các cầu hàn giữa các đĩa hàn được đặt chặt chẽ.
được áp dụng vào màng kháng màu xanh lá cây
nguồn: các nguồn tài liệu chia sẻ
mặt khác, kem hàn là một hỗn hợp mỡ sữa chứa các quả bóng hàn nhỏ trong chất hàn. Chất dẻo này giúp kết nối các thành phần điện tử trên bề mặt vào bảng mạch, vì nó hình thành một kết nối cơ học khi được làm nóng. bạn cũng có thể sử dụng nó để nối các chân của một linh kiện vào bảng mạch.
được quan sát dưới kính hiển vi.
nguồn: các nguồn tài liệu chia sẻ
màu màng kháng hàn
màng kháng hàn quyết định màu sắc của một pcb. Màu xanh lá cây là màu phổ biến nhất vì hiệu năng của nó tốt hơn so với các màu khác, giảm mệt mỏi mắt trong quá trình kiểm tra và chi phí sản xuất thấp. tuy nhiên, có các tùy chọn màu sắc khác để tùy chỉnh hoàn toàn.
màng kháng hàn đỏ trên pcb
vật liệu kháng hàn
Vật liệu kháng hàn được sử dụng trên bảng mạch phụ thuộc vào ứng dụng, kích thước vật lý, kích thước của các bộ phận và các lỗ hổ. Do chi phí thấp và khả năng chịu nhiệt cao, hầu hết các bảng mạch điện là vật liệu epoxy.
loại màng kháng hàn
dựa trên ứng dụng của màng hàn được chia thành bốn loại chính.
mặt nạ bên trên và bên dưới
mặt nạ bên trên và bên dưới cho phép các kỹ sư điện tử phát hiện các lỗ hổng trên một lớp kháng hàn màu xanh lá cây đã được áp dụng. Họ sử dụng công nghệ epoxy, màng hoặc mực để thêm lớp mới và sau đó hàn các chân của các thành phần thông qua các lỗ xác định.
Một mẫu điện dẫn ở phía trên của bảng mạch hình thành điểm phía trên và một lớp được áp dụng được gọi là mặt nạ phía trên. Một lớp tương tự chỉ ra các lỗ ở phía dưới của bảng mạch, tạo nên một mặt nằm dưới.
trên cùng và dưới cùng của bảng mạch in.
nguồn: các nguồn tài liệu chia sẻ.
lớp vỏ lỏng epoxy
epoxy là loại màng kháng hàn với chi phí thấp nhất và là một loại polymer được in trên bề mặt bảng mạch điện tử.
in lưới là một kỹ thuật in vẽ liên quan đến việc sử dụng một mạng dệt để chặn mực mẫu.
Thiết bị này cho phép mực nhỏ giọt vào một điểm cụ thể để hình thành một hình mẫu, và các ứng dụng điện tử sử dụng sợi tổng hợp thay vì lụa. làm nóng là bước cuối cùng trong quá trình này, nó giúp gắn vĩnh viễn các lớp mới.
máy in lưới sợi
nguồn: các nguồn tài liệu chia sẻ.
màng hàn kháng chất lỏng (lpi)
Màng kháng hàn hình ảnh lỏng kết hợp hai chất lỏng khác nhau trộn lẫn với nhau trước khi áp dụng để tối đa hóa tuổi thọ của sản phẩm mực tạo ra.
Các kỹ sư có thể in mực, vẽ màn chắn hoặc phun lên bề mặt bảng điều khiển không cần phải thực hiện bề mặt nào nữa.
tuy nhiên, không giống với các dung lượng epoxy, lpi nhạy cảm với ánh sáng cực tím, vì vậy các bảng điện được phơi mặt với tia cực tím bằng một quá trình khắc quang hoặc tia la-de sau một chu kỳ cốt ngắn ngắn.
Trước khi quá trình này bắt đầu, các bảng phải được làm sạch và kiểm tra các dấu hiệu oxy hóa bằng dung dịch nhôm hoặc đá lớn.
một trong những kỹ thuật này sử dụng các máy in liên lạc và công cụ phim để phơi mặt bảng điều khiển với tia cực tím. quá trình này bắt đầu với việc in nhựa trên cùng và dưới cùng để chặn các khu vực hàn.
Tiếp theo, phim và bảng sản xuất được cố định tại vị trí, sau đó đồng thời được xử lý và phơi nắng tia cực tím.
mặt nạ này có nhiều màu sắc, bao gồm đen, vàng, trắng, đỏ, xanh lá cây và xanh dương.
PCB xanh lá cây
ảnh chụp màng khô
màng kháng hàn chụp ảnh màng khô đòi hỏi phải có lớp chân không để áp dụng, sau đó màng phải trải qua phơi nắng và phát sáng. các lỗ hổng được nhận biết sau khi phát triển và tạo ra một mẫu hàn các bộ phận vào một đĩa hợp bằng đồng.
xử lý điện hóa giúp che phủ lớp đồng ở các lỗ và các khu vực đường mòn, và sau đó áp dụng lớp thiếc để bảo vệ dây đồng. Tiếp theo là loại bỏ màng khô, sau đó khắc đồng tiếp xúc và làm nóng.
loại này là lý tưởng cho các bảng mạch mật độ cao vì nó không ngập lỗ thông qua.
hướng dẫn thiết kế màng hỗ trợ
dưới đây là một số tham số trong thiết kế màng.
những lỗ trụ hình lều
các lỗ hổng kéo dài là các lỗ hổng được che phủ với màng chống để ngăn chặn phơi mặt. Tuy nhiên, không giống với việc tô đầy, một lỗ qua chỉ có một đầu che phủ trên một hình khuyên và do đó có một lỗ. nếu không, nó sẽ là mặt nạ bị chặn hoặc lỗ thông qua, tùy thuộc vào công nghệ được sử dụng để niêm phong nó.
Mục đích của lều là:
bảo vệ và bảo vệ nhiều đĩa hàn dẫn để giảm khả năng gặp nhau trong quá trình lắp ráp
Giảm thiểu khả năng hư hỏng lỗ hổng trong môi trường làm việc
Giảm khả năng di chuyển kem hàn trong mô hình BGA tiêu chuẩn kiểu chó hoặc các lỗ ở cạnh
do chi phí thấp, các lỗ thông qua là sự lựa chọn tốt nhất để bảo vệ bảng mạch. Do có các phương pháp khác nhau, màng kháng hàn LPI (liquid light imaging) là phổ biến nhất vì nó là rẻ nhất.
Khoảng cách kháng hàn
không gian giữa mặt nạ hàn và các thành phần trên bề mặt của bảng mạch là khoảng cách của mặt nạ hàn. Bạn cũng có thể xác định nó như một dung sai để xác định khoảng cách giữa hai lớp.
Mục đích của kẽ hợp này là cung cấp một khoảng cách đủ cho các đặc điểm bề mặt (các đấp hợp) để mặt nạ ngăn chặn sự hình thành các cầu hợp.
Trong hầu hết các trường hợp, chiều rộng của đường chống phải bằng một nửa khoảng cách của các dẫn điện, ví dụ, một lớp dẫn điện rộng 100 m là 50 m.
được lắp đặt trên một mạch điện tử được in trên một đường viền
nguồn: các nguồn tài liệu chia sẻ.
tấm lót
mặt nạ hàn có các lỗ hổng mặt nạ nhỏ hơn so với mặt nạ đồng. Ngược lại, một khuôn mẫu không hàn có khoảng trống giữa mặt nạ và gỗ.
Do vậy, khe hợp khuôn quyết định kích thước của khe hợp đồng được sử dụng cho các mảng hình cầu.
công nghệ hàn kháng phải cân nhắc các dung sai phù hợp để đảm bảo rằng khoảng cách mặt nạ luôn lớn hơn so với tấm hàn. thiết kế này sẽ thực hiện công nghệ hàn tốt nhất và vị trí hàn không bị chặn.
kháng hàn
Như tên gọi có nghĩa, lỗ hổng kháng hàn là một lỗ bên trong lớp bảo vệ, để tiếp xúc với dây đồng trong hàn thiếc. Các lỗ phải ở một vị trí chính xác để ngăn chặn sự phơi mặt không cần thiết của đồng, có thể gây hư hỏng, ăn mòn hoặc bị ngắt mạch.
Hầu hết các nhà sản xuất để lại một lỗ hộp 1: 1 trên các đĩa hợp bằng đồng để dễ dàng thay đổi quy trình sản xuất thích hợp.
màng kháng hàn phủ hoặc mở rộng
Phần phủ hoặc mở rộng màng kháng là một đặc điểm kỹ thuật cho phép bạn sử dụng phần mềm thiết kế để điều chỉnh khoảng cách giữa màng kháng và các đặc tính bề mặt. Nó có thể là số 0, dương hoặc âm.
không có màng hàn kháng
không có giãn nở có nghĩa là không có không gian giữa tấm hàn và lớp kháng.
chống lại sự giãn nở của màng hàn
nếu có một khoảng cách giữa đường viền ngoài không được che phủ và đầu màng chống, nó được xác định là một phần mở rộng dương.
màng kháng hàn âm
sự giãn nở âm có nghĩa là mặt nạ hàn chồng lên nhau với một phần của đĩa.
các tiêu chuẩn ipc cho màng hàn
Theo các quy định về hiệu năng và trình độ của màng kháng vĩnh viễn và vật liệu phủ mềm IPC-SM-840, các ứng dụng màng kháng hàn nằm trong các loại này.
viễn thông – t
máy tính, điện thoại và thiết bị viễn thông đều thuộc loại này. Các màng phủ và kháng hàn được sử dụng trong các thiết bị này rất phù hợp cho các ứng dụng thương mại và công nghiệp hiệu năng cao. tuy nhiên, không có sự cố nào có thể gây nguy hiểm đến tính mạng.
ủy ban thiết bị viễn thông
quân sự/ độ tin cậy cao-h
Các thiết bị rơi vào thể loại này là rất quan trọng và gián đoạn dịch vụ có thể dẫn đến các tình huống nguy hiểm mạng. Do đó, các thiết bị này có lớp phủ vững chắc và màng kháng hàn có thể chịu được các ứng dụng quan trọng và khó khăn.
ứng dụng bảng in linh hoạt (viễn thông)-ft
các ứng dụng tương tự như các thiết bị viễn thông trên, nhưng màng kháng hàn được sử dụng cho các tấm linh hoạt.
Ứng dụng bảng in linh hoạt (quân sự/ độ tin cậy cao)-FH
tiêu chuẩn này áp dụng cho các màng kháng hàn được sử dụng trong các thiết bị và thiết bị quân sự quan trọng.
khi làm việc với các vật liệu khử răng cưa, yêu cầu phải phù hợp với ba mức.
một tấm bảng không cần màng kháng hàn
2 PCB có mặt nạ T hoặc FT
bộ điều khiển cần h hoặc fh kháng màng
một bảng mạch màu cam có các đầu nối màu trắng
các ứng dụng của màng hàn
bảo vệ pcb khỏi oxy hóa và ăn mòn
bằng cách đóng vai trò như một rào cản hoặc cách điện để ngăn ngừa mạch hàn
cầu hàn
Nguồn: Flickr
Bảo vệ PCB khỏi sự ô nhiễm
kéo dài thời gian lưu trữ của bảng mạch
giảm thiểu số lượng hàn cần thiết
chặn việc phát triển bề mặt kim loại có thể gây ra sự cố hoặc mạch đầu
nâng cao điện áp của vật liệu điện tử
làm thế nào để sử dụng màng hàn?
các bước sau đây mô tả quá trình áp dụng màng kháng hàn lên một pcb.
bảng mạch sạch
làm sạch sẽ loại bỏ bụi và các chất gây ô nhiễm, sau đó bề mặt sẽ khô.
lớp phủ mực kháng hàn
Các yêu cầu độ tin cậy của PCB và các lĩnh vực ứng dụng quyết định độ dày của bề mặt. Quá trình vẽ phác được thực hiện trên một máy vẽ thẳng đứng, và độ dày của các phần khác nhau của bảng mạch, như là chất liệu, mặt nằm và các đường điện, có thể khác nhau.
Độ dày cũng phụ thuộc vào khả năng của nhà sản xuất PCB và thiết bị được sử dụng trong quá trình.
hệ thống đo độ dày của lớp phủ
nguồn: các nguồn tài liệu chia sẻ.
trước khi làm cứng
làm cứng trước làm cho lớp mặt nạ hàn tương đối mạnh, điều này cho phép loại bỏ các lớp mặt nạ không mong muốn. trong giai đoạn phát triển, lớp phủ không mong muốn này rất dễ dàng được loại bỏ khỏi bìa cứng.
hình ảnh và làm cứng
Các nhà sản xuất thường sử dụng một phim ảnh được vẽ bằng tia laze để tạo hình ảnh và xác định các vùng kháng hàn. Sau khi được phủ lên mực hàn và làm khô dính, mảnh phim sẽ được căn chỉnh với bảng và sau đó bị phơi mặt với tia cực tím.
Vùng đục của màng kháng hàn cho phép tia cực tím đi qua, làm cứng (polymer) mực bên dưới.
Nếu bạn sử dụng hình ảnh trực tiếp bằng tia laser (LDI), bạn không cần phải có một mảng ảnh bởi vì ánh sáng cực tím làm cứng trực tiếp các khu vực giữ mực hàn.
đang phát triển
Quá trình này bao gồm việc ngâm một PCB vào bộ phận sáng để loại bỏ bất kỳ màng chống hàn không mong muốn nào, trong khi đảm bảo rằng các lỗ hổng thấy các mảnh đồng trong vùng mong muốn.
và cuối cùng là làm cứng và làm sạch
bước cuối cùng là làm cứng và làm sạch. Việc làm cứng cuối cùng rất quan trọng vì nó làm cho mực kháng hàn nhìn thấy được sau khi được lắp vào bề mặt bảng.
Tiếp theo, các bảng mạch được bao phủ bởi màng kháng hàn phải trải qua một quá trình làm sạch trước khi bề mặt được xử lý.
sử dụng mực phun kháng hàn
Sản xuất bảng mạch điện tử truyền thống sử dụng hệ thống phun mực để in nhãn hiệu, nhưng những tiến bộ công nghệ gần đây đã mang lại phun trực tiếp.
DJ là một kỹ thuật in vẽ cho phép các nhà sản xuất in màng khức hàn trực tiếp trên bảng mạch dựa trên dữ liệu nhập thiết kế.
Quá trình này mang lại những lợi ích này bằng cách sử dụng các đầu điện áp và loại bỏ hầu hết các bước được sử dụng trong khắc mực.
Chế tạo thân thiện với môi trường
sử dụng nền kinh tế của màng hàn
giảm thiểu các biến thiết bị và quy trình
số lượng vật liệu tối thiểu
làm sao tôi có thể tháo màng kháng hàn ra khỏi bảng của tôi?
xanhxanhmàng kháng hàn trên pcbmàng kháng hàn trên pcb
các lỗi có thể xảy ra khi tạo các mức mặt cắt, ví dụ như che khuất các phần nên giữ cho mặt cắt.
Do vậy, bạn cần kiểm tra kỹ thuật trước khi gửi các tệp thiết kế để sản xuất, bởi vì rất khó để loại bỏ mặt nạ sau khi nó được solid hóa. tuy nhiên, điều đó là có thể. Bạn có thể loại bỏ lớp đó sử dụng một trong các phương pháp sau.
sự tách rời hóa học
các hóa chất như cloromethan có thể ăn mòn lớp kháng hàn, nhưng nếu nó xuyên qua nắp, nó có thể làm hỏng lớp dưới và lớp đồng. vì vậy, bạn không nên tiếp xúc với bảng mạch trong một thời gian dài.
Ngoài ra, sử dụng băng keo để dính vào các khu vực không cần lột để các hóa chất chỉ tiếp xúc với một khu vực. Trong một số trường hợp, có thể dễ dàng đặt một bo mạch chủ mới hơn là mất quá nhiều thời gian và năng lượng để tháo ra.
Cọ xát vật lý
các vết cào vật lý cũng có một rủi ro, vì các vết cào có thể dễ dàng vượt quá mức kháng hàn. Nhưng điều này là có thể, bạn có thể sử dụng công cụ quay Dremel, dao X-Acto hoặc dao cạo để thực hiện nhiệm vụ này.
một bộ dao cạo
tóm tắt
Như bạn có thể thấy, màng kháng hợp hình thành một lớp bảo vệ quan trọng cho các đường dây và các đường dẫn trong bảng mạch điện, rất quan trọng trong quá trình sản xuất một PCB.
Vì vậy, nếu bạn muốn một bảng mạch điện tử được sản xuất một cách chuyên nghiệp và vẫn áp dụng mức bảo vệ đó cho thiết kế của bạn, xin liên hệ với chúng tôi ngay lập tức.