1.Loddemaskens grundlæggende funktioner og betydning
Loddemasken, et beskyttende polymerlag på overfladen af printkort, er kendt som “PCB's vogter.” Dens vigtigste funktioner inkluderer:
1.1 Forebyggelse af loddebroer og kortslutninger
Under PCB-lodning med høj tæthed definerer loddemasken præcist loddeområder og forhindrer effektivt, at smeltet loddetin danner unødvendige forbindelser mellem tilstødende puder eller spor. Forskning viser, at korrekt anvendt loddemaske kan reducere loddebrofejl med over 95 %.
1.2 Miljøbeskyttelse
Loddemasken danner en fysisk barriere, der beskytter kobbersporene mod..:
- Oxidation forårsaget af fugt og ætsende gasser
- Ophobning af støv og forurenende stoffer
- Kemisk erosion
- Mekanisk slitage og ridser
1.3 Forbedring af den elektriske ydeevne
Ved at give et stabilt dielektrisk lag kan loddemasken:
- Reducer overhøring af signaler og kapacitiv kobling
- Forbedre tolerancen for nedbrydningsspænding (typisk med 30-50 %)
- Oprethold stabile impedansegenskaber
1.4 Udseende og identifikationsfunktion
Loddemasken har forskellige farver (oftest grøn), hvilket ikke kun forbedrer printkortets udseende, men også hjælper med at identificere forskellige funktionsområder og monteringsretninger ved hjælp af farvekodning.
Tabel: Loddemaskens vigtigste funktioner og fordele
| Funktion | Teknisk fordel | Ansøgning Fordel |
|---|
| Forebyggelse af loddebroer | Reducerer risikoen for kortslutning | Forbedrer udbyttet og reducerer omkostningerne til omarbejde |
| Miljøbeskyttelse | Forlænger PCB's levetid | Forbedrer produktets pålidelighed |
| Elektrisk isolering | Forbedrer signalintegriteten | Øger produktets ydeevne |
| Forbedring af udseendet | Genkendelse af brand | Øger konkurrenceevnen på markedet |
2. Sammenligning af loddemaskers hovedtyper og egenskaber
2.1 Flydende fotobillede-loddemaske (LPI)
Det mest anvendte loddemaskemateriale står for over 75 % af markedsandelen.
Fordele:
- High resolution (up to 25μm)
- Fremragende vedhæftning
- God kemisk modstandsdygtighed
- Velegnet til komplekse mønstre
Ulemper:
- Kræver præcis proceskontrol
- Relativ høj investering i udstyr
2.2 Tørfilm-loddemaske
Fordele:
- Ensartet tykkelse
- Velegnet til masseproduktion
- Reducerer VOC-emissioner
Ulemper:
- Højere indledende investering
- Kræver høj overfladeplanhed
2.3 Termisk hærdende loddemaske
Fordele:
- Fremragende varmebestandighed
- Stærk kemisk stabilitet
- Lavere omkostninger
Ulemper:
- Begrænset præcision
- Kræver længere hærdningstid
Tabel: Sammenligning af ydeevne for loddemasketyper
| Karakteristisk | Flydende fotobillede (LPI) | Tør film | Termisk hærdning |
|---|
| Opløsning | High (25μm) | Medium (50μm) | Low (100μm) |
| Vedhæftning | Fremragende | God | Fair |
| Varmebestandighed | Good (>280°C) | Excellent (>300°C) | Excellent (>300°C) |
| Omkostningseffektivitet | Høj | Medium | Høj |
| Anvendelsesscenarie | PCB med høj densitet | Masseproduktion | Konventionelle anvendelser |
3. Detaljeret fremstillingsproces for PCB-loddemasker
Påføring af loddemasker er en præcisionsproces i flere trin, hvor hvert trin kræver streng kontrol for at sikre den endelige kvalitet.
3.1 Forbehandling
- Rengøring med syre: Fjerner kobberoverfladeoxider
- Slibning af bræt: Increases surface roughness (Ra 0.3-0.5μm)
- Rengøring: Fjerner alle forurenende stoffer
Forbehandlingens kvalitet påvirker direkte loddemaskens vedhæftning; dårlig behandling kan føre til efterfølgende delamineringsproblemer
3.2 Blækbelægning
Vælg en passende belægningsmetode baseret på PCB-typen:
- Serigrafi: Lav pris, velegnet til de fleste anvendelser
- Gardinbelægning: Ensartet tykkelse, velegnet til krav om høj kvalitet
- Sprøjtning: Velegnet til uregelmæssige overflader
3.3 Forbagning og eksponering
- Før bagning: 80-100°C, removes solvents
- Eksponering: Selektiv hærdning ved hjælp af UV-lyskilde (300-400 nm) gennem fotomaske
3.4 Udvikling og hærdning
- UdviklingFjerner uhærdede områder med 1 % natriumkarbonatopløsning
- Endelig hærdning: 150°C, 60 minutes, ensures complete cross-linking
4. Sådan vælger du den rigtige loddemaske til specifikke anvendelser
At vælge en loddemaske kræver omfattende overvejelser af flere faktorer. Nedenfor er en vigtig guide til beslutningstagning:
4.1 Valg baseret på applikationsmiljø
- Udendørs udstyr: Vælg UV-bestandig hvid eller lysegrå loddemaske
- Omgivelser med høj temperatur: Vælg materialer med en høj glasovergangstemperatur (Tg)
- Kemiske miljøer: Vælg epoxysystemer med fremragende kemisk resistens
4.2 Valg baseret på elektriske krav
- Højfrekvente applikationerVælg materialer med lav Dk (dielektricitetskonstant)/Df (afledningsfaktor)
- Højspændingsapplikationer: Vælg materialer med specifikationer for høj nedbrydningsspænding
4.3 Udvælgelse baseret på proceskrav
- Design med høj tæthed: Vælg LPI-loddemaske i høj opløsning
- MasseproduktionOvervej effektivitetsfordelene ved tørfilm-loddemaske
- Omkostningsfølsomme applikationer: Evaluer de samlede produktionsomkostninger i stedet for materialeomkostningerne alene
Tabel:Guide til valg af loddemaske til forskellige anvendelsesscenarier
| Anvendelsesområde | Anbefalet type | Krav til tykkelse | Forslag til farver |
|---|
| Forbrugerelektronik | LPI | 0,8-1,2 millioner | Grøn/sort |
| Elektronik til biler | LPI ved høj temperatur | 1,2-1,5 millioner | Grøn/blå |
| Medicinsk udstyr | Biokompatibel LPI | 1,0-1,5 mil | Blå/hvid |
| Aerospaceapsulationsprocesser og møder | Højtydende LPI | 1,5-2,0 millioner | Grøn/gul |
| Højfrekvent kommunikation | Materialer med lav Dk/Df | 0,5-0,8 mil | Grøn/blå |
5. Fælles problemer og løsninger
5.1 Problemer med vedhæftning
Symptomer: Afskalning af loddemaske eller blærer
Løsninger:
- Forbedre forbehandlingens renhed
- Optimer overfladens ruhed
- Juster hærdningsparametre
5.2 Utilstrækkelig opløsning
Symptomer: Loddemaske, der bygger bro mellem fine spor
Løsninger:
- Vælg blæk med højere opløsning
- Optimer eksponeringsparametre
- Tjek maskens kvalitet
5.3 Ufuldstændig hærdning
Symptomer: Klæbrig overflade eller utilstrækkelig hårdhed
Løsninger:
- Bekræft hærdningstemperaturprofilen
- Tjek blækkets opbevaringsforhold og udløbsdato
- Juster hærdningstiden
6. Industriens standarder og kvalitetskontrol
6.1 Krav til IPC-standard
- IPC-SM-840: Kvalifikations- og præstationsspecifikation for loddemaskematerialer
- IPC-6012Kvalifikations- og præstationsspecifikation for stive PCB'er
- IPC-A-600: Standarder for accept af PCB'er
6.2 Vigtige kvalitetsindikatorer
- Ensartethed i tykkelsen: Within ±10%
- Hårdhed: >6H blyantshårdhed
- Varmebestandighed: No abnormalities after 288°C solder testing
- Isolationsmodstand: >10⁸ MΩ
6.3 Testmetoder
- Optisk inspektion: Automatiserede optiske inspektionssystemer (AOI)
- Måling af tykkelse: Hvirvelstrømstykkelsesmålere eller tværsnitsanalyse
- Test af vedhæftning: Tape test og cross-cut test
- Elektrisk afprøvningHøjspændingstest og test af isolationsmodstand
Konklusion
Loddemasken spiller en uundværlig rolle i PCB-fremstilling. Valget og anvendelsen har direkte indflydelse på det endelige produkts ydeevne, pålidelighed og levetid. Efterhånden som elektroniske enheder udvikler sig i retning af miniaturisering, høj tæthed og høj frekvens, fortsætter loddemasketeknologien med at udvikle sig. Designere og producenter skal have en dyb forståelse af loddemaskens egenskaber og proceskrav, træffe optimale valg baseret på specifikke anvendelsesscenarier og sikre, at produkterne opfylder branchens standarder og krav gennem streng kvalitetskontrol.