Mentre la maggior parte delle persone si concentra sui componenti e sulle tracce di rame che compongono i PCB, c'è un eroe sconosciuto che spesso passa inosservato: la maschera di saldatura del PCB. In questo blog, analizzeremo il ruolo della maschera di saldatura del PCB, i tipi di maschera di saldatura, i diversi colori di maschera di saldatura del PCB e come vengono applicati alla scheda.
Che cosa è la maschera di saldatura PCB?
Una maschera di saldatura del circuito stampato è il rivestimento protettivo applicato alla superficie di un PCB durante la Processo di produzione PCBIl colore che vediamo sui PCB è, in effetti, questo strato di maschera di saldatura. La funzione principale di questo strato è proteggere il PCB da contaminanti esterni, come polvere, umidità e ossidazione, prevenendone al contempo la formazione. ponti di saldatura Durante il processo di saldatura. La maschera di saldatura funge da barriera, assicurando che la saldatura aderisca solo alle aree designate, garantendo il corretto posizionamento dei componenti e dei collegamenti elettrici.
Lo scopo di una maschera di saldatura
- Protegge il PCB dall'umidità e dalla contaminazione che può causare l'ossidazione e la corrosione delle tracce di rame sulla scheda, compromettendone le prestazioni elettriche.
- Aiuta a proteggere la scheda da forze esterne e a prevenire cortocircuiti isolandola tramite tracce di rame.
- Aiuta a evitare connessioni di saldatura accidentali durante la saldatura dei componenti, prevenendo cortocircuiti.
- Riduce al minimo l'usura delle finiture superficiali dei cuscinetti (ad esempio, ENIG e HASL) nelle aree che non richiedono saldatura.
- Ciò conferisce al PCB un'estetica specifica, disponibile in diversi colori in base al progetto.
Diversi tipi di maschera di saldatura per PCB
Nella produzione di PCB, esistono quattro tipi principali di maschere di saldatura, ciascuna con le sue proprietà e vantaggi distinti:
Maschera per saldatura epossidica liquida
Una scelta tradizionale ed economica, la maschera di saldatura epossidica liquida viene applicata tramite serigrafia. Dopo aver distribuito la maschera liquida sul PCB, la polimerizziamo a caldo, ottenendo una forte adesione alla superficie. Questo tipo di mascheratura offre un'ottima protezione da sostanze chimiche e calore per i PCB in ambienti aggressivi.
Maschera per saldatura con fotoimmagine liquida (LPI).
Le maschere di saldatura LPI sono fornite sotto forma di resina epossidica liquida che reagisce alla luce ultravioletta (UV). Una volta applicata una maschera fisica al PCB ed esposta alla luce UV tramite un fotomaschera, la maschera si indurisce. E una volta rimosse le parti non esposte, si ottiene uno strato preciso e uniforme.
Maschera per saldatura a film secco (DFSM)
La maschera di saldatura a film secco è un foglio utilizzato per ricoprire la superficie del PCB mediante laminazione. Questo metodo fornisce un'eccellente uniformità di spessore, rendendolo un'ottima scelta per circuiti flessibili e altre applicazioni speciali. Sebbene il materiale sia più costoso delle maschere liquide, il DFSM è più ecocompatibile, poiché non richiede solventi liquidi.
Maschere superiori e inferiori
Questo tipo di maschera di saldatura prevede l'applicazione di maschere su ciascun lato del PCB, e non si tratta di un tipo di materiale specifico. È adatta a PCB multistrato complessi che possono avere requisiti specifici per ciascun lato.
Materiale della maschera di saldatura utilizzato
Per realizzare le maschere di saldatura si utilizzano generalmente resina epossidica, poliimmide o acrilico. Le maschere di saldatura a base epossidica più comuni sono robuste, resistenti chimicamente e termicamente e aderiscono bene, il che le rende adatte ad applicazioni generiche. In ambienti ad alta temperatura, le maschere in poliimmide sono superiori e rappresentano la scelta ideale per applicazioni aerospaziali e militari. Le maschere in acrilico sono meno resistenti ma più economiche. La scelta del materiale dipende dai requisiti specifici del circuito e dalle condizioni di produzione e operative previste.
5 colori popolari per la maschera di saldatura
Maschera di saldatura verde
Oggi, la maschera di saldatura verde è ancora ampiamente utilizzata, grazie alle sue buone caratteristiche di visibilità e al buon contrasto con il testo serigrafico bianco. Le maschere verdi sono disponibili in versione opaca o lucida e sono particolarmente utili per i processi di ispezione e per la visualizzazione della qualità della lavorazione grazie alla chiara visibilità delle tracce.
Maschera di saldatura blu
Le maschere di saldatura blu sono eccellenti per l'etichettatura serigrafica, ma potrebbero richiedere un'illuminazione specifica per l'ispezione delle tracce. Vengono spesso scelte perché hanno un aspetto gradevole, soprattutto se abbinate a un display LCD, ma tendono a mostrare più facilmente la sporcizia.
Maschera di saldatura nera
La maschera di saldatura nera è esteticamente gradevole, con una visibilità moderata. I componenti e le etichette sono visibili senza difficoltà, anche se l'ombra può coprire le tracce. D'altro canto, potrebbe presentare problemi di gestione termica.
Maschera di saldatura bianca
Le maschere bianche creano tavole di grande impatto visivo, ma possono complicare l'ispezione oscurando le tracce, soprattutto sotto la luce diretta. Tuttavia, offrono un contrasto eccezionale con le marcature serigrafiche nere.
Maschera di saldatura rossa
L'ottima visibilità e il contrasto rendono la maschera di saldatura rossa una scelta molto popolare. Presenta un contrasto inferiore rispetto alle schede verdi, ma offre un aspetto più fresco e moderno. Le schede rosse si prestano bene anche alla serigrafia.
Come viene applicata la maschera di saldatura su un PCB?
Passaggio 1: preparazione della superficie
Il PCB viene pulito accuratamente per rimuovere sporco e contaminanti e asciugato per garantire la corretta adesione della maschera di saldatura.
Fase 2: Rivestimento della maschera di saldatura
Caricare la scheda in un'unità di rivestimento verticale, quindi applicare l'inchiostro per maschera di saldatura. Lo spessore del rivestimento dipende principalmente dall'applicazione e dai requisiti di affidabilità.
Fase 3: indurimento iniziale
In questo processo, la maschera di saldatura viene parzialmente polimerizzata per mantenere il rivestimento solido. In questo modo, le aree indesiderate della maschera durante la fase di sviluppo possono essere rimosse facilmente.
Fase 4: Imaging e indurimento
Le aree della maschera sono definite da una pellicola fotografica, incisa al laser. La pellicola è posizionata alla stessa angolazione della scheda, che è stata rivestita e parzialmente essiccata. La luce UV viene utilizzata per indurire l'inchiostro delle aree mascherate nella pellicola. Questo passaggio viene eseguito nell'imaging LDI senza pellicola fotografica; la luce UV viene applicata direttamente alla maschera di saldatura.
Fase 5: Sviluppo e lavaggio
Immergere il PCB in una soluzione di sviluppo per rimuovere la maschera di saldatura in eccesso, quindi saldare le aree in rame che devono rimanere esposte.
Fase 6: Indurimento finale e pulizia
Il PCB viene pulito accuratamente per rimuovere i residui, la maschera di saldatura è completamente indurita fino allo stato finale ed è pronta per il processo di finitura superficiale.
Maschera di saldatura vs. maschera di pasta: spiegate le principali differenze
La maschera di saldatura viene applicata su tutto il PCB, ad eccezione delle aree da saldare, e serve principalmente a proteggere il PCB e a evitare la formazione di ponti di saldatura. La maschera di pasta, invece, viene utilizzata durante l'assemblaggio del PCB. Aiuta a determinare dove verrà utilizzata la pasta saldante all'interno della scheda. Di solito, copre solo le aree in cui verranno posizionati i componenti.
Le differenze chiave includono:
- La maschera di saldatura viene utilizzata durante la fabbricazione del PCB mentre la maschera di pasta viene utilizzata durante la SMD
- La maschera di saldatura protegge il PCB da errori di saldatura, mentre la maschera di pasta aiuta nella deposizione della pasta.
- La maschera di saldatura è disponibile in molti colori, mentre la maschera di pasta è disponibile solo in grigio.
Conclusione
La maschera di saldatura per PCB è una parte importante della progettazione e della produzione di circuiti stampati. Funge anche da scudo per prevenire cortocircuiti e aumentarne la durata. Mentre la tradizionale maschera di saldatura verde rimane popolare, i produttori ora offrono opzioni che vanno dal blu al bianco al rosso, ognuna con vantaggi specifici. Ma indipendentemente dal colore della maschera di saldatura scelta o dal tipo di maschera di saldatura utilizzata, è necessario concentrarsi sulla qualità della maschera di saldatura per garantire la produzione di PCB ad alte prestazioni.
