與 PCB 生產(chǎn)的其他方面一樣,阻焊層在材料、制造工藝和質(zhì)量控制方面需要特別注意細(xì)節(jié)。不考慮這些因素中的任何一個都可能導(dǎo)致電路板出現(xiàn)故障,難以或無法使用或維修。
通過了解本文涵蓋的 PCB 阻焊層的許多方面,初創(chuàng)公司和其他小型企業(yè)可以確保他們的印刷電路板具有盡可能高的質(zhì)量。
PCB 阻焊層
即使在不知不覺中,大多數(shù)人都熟悉阻焊層是什么:它是大多數(shù) PCB 成品上的綠色、黑色或有時是紅色的涂層。?
阻焊涂層非常巧妙,專門設(shè)計用于限制可能與裸露的銅電路接觸的焊接材料(焊料)。過多的焊料會導(dǎo)致兩個或多個導(dǎo)電路徑之間的“橋接”,從而導(dǎo)致各種問題,包括短路、開路和斷續(xù)連接。
聚合物的抗氧化性歸功于其非導(dǎo)電材料,這意味著它不會像銅那樣暴露在空氣中腐蝕。此特性對于保持電路板的長期可靠性至關(guān)重要。
PCB阻焊工藝
在印刷電路板上獲得合適的阻焊層有很多步驟。每個都有獨(dú)特的功能,有助于確保完美的結(jié)果。跳過步驟或未能正確執(zhí)行它們可能會導(dǎo)致電路板不盡如人意。
清潔
在應(yīng)用阻焊層時,清潔度很重要。電路板表面的任何灰塵、油脂或其他污染物都會妨礙阻焊層正確粘附。這種污染會導(dǎo)致分層、開裂和其他問題。
阻焊油墨涂層
首先,您在電路板上涂上大約 0.8mil(20 微米)的厚度。該材料通常從注射器中分配,盡管一些制造商可能使用其他方法。最終,PCB 的設(shè)計和功能將決定所需的阻焊層厚度。
預(yù)硬化
為了促進(jìn)涂層和 PCB 之間的牢固結(jié)合,允許進(jìn)行預(yù)硬化階段。這個階段還有一個額外的好處,就是以后可以更容易地去除不需要的基材。
成像與硬化
這個階段涉及應(yīng)用對紫外線有反應(yīng)的膠片。光線使墨水交聯(lián)并硬化。此操作會產(chǎn)生堅固耐用的阻焊層,可在未來數(shù)年內(nèi)保護(hù)電路板。?
發(fā)展
在開發(fā)過程中清除不需要的阻焊層。這個過程是至關(guān)重要的,因為任何剩余的材料都會阻止以后進(jìn)行正確的焊接。此外,此階段可確保所有需要的銅箔充分暴露。
最終硬化和清潔
最后的硬化過程使用熱量進(jìn)一步固化阻焊層,確保長期可靠性,并將阻焊層永久安裝到電路板上。?
清潔是最后一步,涉及去除任何剩余的顯影劑溶液以及在此過程中可能已經(jīng)進(jìn)入電路板的任何其他污染物。?
完成這些階段后,PCB 就可以進(jìn)行最終組裝和表面處理了。
阻焊層的類型
了解 PCB 阻焊工藝僅提供了創(chuàng)建優(yōu)質(zhì)電路板所需信息的一半。另一半涉及了解不同類型的阻焊層以及最適合該工作的阻焊層。
頂部和底部側(cè)罩
雖然本身不??是一種掩碼,但將掩碼應(yīng)用到板上的方式會產(chǎn)生很大的不同。最常見的方法是在電路板的頂面和底面都涂上阻焊層。
頂部和底部面罩通常用于創(chuàng)建地球上大多數(shù)電子產(chǎn)品中常見的標(biāo)準(zhǔn)綠色 PCB。這些掩??梢愿玫貥?biāo)記 PCB 中的孔和開口,從而更容易將元件引腳焊接到正確的位置。
環(huán)氧液體阻焊膜
在大批量生產(chǎn) PCB 時,因其成本效益而被選中,環(huán)氧樹脂液體阻焊膜在行業(yè)中很常見。這種類型的阻焊層允許將環(huán)氧樹脂絲網(wǎng)印刷到基板上,從而更容易識別油墨轉(zhuǎn)移的開放區(qū)域。應(yīng)用后,您可以加熱固化環(huán)氧樹脂。
使用環(huán)氧樹脂阻焊層的最大優(yōu)勢是您可以快速輕松地將其應(yīng)用于電路板。此外,這種阻焊層非常耐用,可以承受相當(dāng)程度的濫用。
液態(tài)感光阻焊膜
這種阻焊層是使用兩種混合物制成的,您必須將它們完美地混合在一起才能制成最終產(chǎn)品。一旦應(yīng)用,混合物就會用紫外線光固化,從而形成堅韌的阻焊層。
使用液體光成像阻焊膜的主要優(yōu)點(diǎn)是您可以將它非常薄地涂在電路板上。采取這種措施會導(dǎo)致更好的電氣性能和更低的短路風(fēng)險。?
干膜光成像掩模
干膜光成像阻焊膜需要真空層壓才能將它們應(yīng)用到電路板上。一旦到位,薄膜就會暴露在紫外線下,使其硬化到位。之后,您確定 PCB 中的開口并將元器件悶燒到銅墊上。
此工藝非常適用于高密度線路板,因為它限制了通過孔被淹沒的風(fēng)險,并提供額外的絕緣以在板上將高壓走線間隔得更近。
PCB 阻焊層顏色
雖然 PCB 的顏色不會增強(qiáng)或削弱其功能(除了額外的保護(hù)),但它在識別 PCB 的問題和缺陷方面確實(shí)大有幫助。
- 綠色——阻焊層最常見的顏色,由于成本低且易于獲得,大多數(shù) PCB 都使用綠色。它提供了最高級別的跟蹤可見性,可以輕松識別設(shè)計過程中的問題。
- 黃色——黃色通常用于戶外使用的木板。這是因為它提供了與綠色和棕色背景的高對比度。它不能很好地用白色絲網(wǎng)印刷,所以它不常用于有大量文本或文字的板上。
- 紅色——最常用于需要在設(shè)計中展示內(nèi)部硬件的情況。它沒有此列表中其他顏色的對比度,因此對它們進(jìn)行維修的工程師通常需要額外的放大工具。
- 藍(lán)色——最適合安裝在 LCD 屏幕后面,藍(lán)色遮罩為原型設(shè)計和開源開發(fā)提供了良好的絲網(wǎng)印刷對比度。
- 黑色——雖然價格更高且制造時間更長,但黑色阻焊層具有減少光反射的優(yōu)勢,使其成為對強(qiáng)光敏感的電路的完美選擇。
- 白色——阻焊層顏色中侵入性最小的一種,白色常用于 LED 應(yīng)用中,以在打開時無縫混合顏色,并在關(guān)閉時減少視覺干擾。
阻焊您的 PCB
阻焊層為印刷電路板提供更好的保護(hù)、耐用性和壽命。它不僅可以防止氧化和短路,還可以使電路板更能抵抗灰塵、劃痕和紫外線造成的物理損壞。通過了解該過程的工作原理以及哪些顏色能為您的項目帶來最大的好處,您可以確保充分利用阻焊層和 PCB。
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