与 PCB 生产的其他方面一样,阻焊层在材料、制造工艺和质量控制方面需要特别注意细节。不考虑这些因素中的任何一个都可能导致电路板出现故障,难以或无法使用或维修。

通过了解本文涵盖的 PCB 阻焊层的许多方面,初创公司和其他小型企业可以确保他们的印刷电路板具有尽可能高的质量。

 

PCB 阻焊层

 

即使在不知不觉中,大多数人都熟悉阻焊层是什么:它是大多数 PCB 成品上的绿色、黑色或有时是红色的涂层。 

阻焊涂层非常巧妙,专门设计用于限制可能与裸露的铜电路接触的焊接材料(焊料)。过多的焊料会导致两个或多个导电路径之间的“桥接”,从而导致各种问题,包括短路、开路和断续连接。

聚合物的抗氧化性归功于其非导电材料,这意味着它不会像铜那样暴露在空气中腐蚀。此特性对于保持电路板的长期可靠性至关重要。

 

PCB阻焊工艺

 

在印刷电路板上获得合适的阻焊层有很多步骤。每个都有独特的功能,有助于确保完美的结果。跳过步骤或未能正确执行它们可能会导致电路板不尽如人意。

 

清洁

 

在应用阻焊层时,清洁度很重要。电路板表面的任何灰尘、油脂或其他污染物都会妨碍阻焊层正确粘附。这种污染会导致分层、开裂和其他问题。

 

阻焊油墨涂层

 

首先,您在电路板上涂上大约 0.8mil(20 微米)的厚度。该材料通常从注射器中分配,尽管一些制造商可能使用其他方法。最终,PCB 的设计和功能将决定所需的阻焊层厚度。

 

预硬化

 

为了促进涂层和 PCB 之间的牢固结合,允许进行预硬化阶段。这个阶段还有一个额外的好处,就是以后可以更容易地去除不需要的基材。

 

成像与硬化

 

这个阶段涉及应用对紫外线有反应的胶片。光线使墨水交联并硬化。此操作会产生坚固耐用的阻焊层,可在未来数年内保护电路板。 

 

发展

 

在开发过程中清除不需要的阻焊层。这个过程是至关重要的,因为任何剩余的材料都会阻止以后进行正确的焊接。此外,此阶段可确保所有需要的铜箔充分暴露。

 

最终硬化和清洁

 

最后的硬化过程使用热量进一步固化阻焊层,确保长期可靠性,并将阻焊层永久安装到电路板上。 

清洁是最后一步,涉及去除任何剩余的显影剂溶液以及在此过程中可能已经进入电路板的任何其他污染物。 

完成这些阶段后,PCB 就可以进行最终组装和表面处理了。

 

阻焊层的类型

 

了解 PCB 阻焊工艺仅提供了创建优质电路板所需信息的一半。另一半涉及了解不同类型的阻焊层以及最适合该工作的阻焊层。

 

顶部和底部侧罩

 

虽然本身不​​是一种掩码,但将掩码应用到板上的方式会产生很大的不同。最常见的方法是在电路板的顶面和底面都涂上阻焊层。

顶部和底部面罩通常用于创建地球上大多数电子产品中常见的标准绿色 PCB。这些掩模可以更好地标记 PCB 中的孔和开口,从而更容易将元件引脚焊接到正确的位置。

 

环氧液体阻焊膜

 

在大批量生产 PCB 时,因其成本效益而被选中,环氧树脂液体阻焊膜在行业中很常见。这种类型的阻焊层允许将环氧树脂丝网印刷到基板上,从而更容易识别油墨转移的开放区域。应用后,您可以加热固化环氧树脂。

使用环氧树脂阻焊层的最大优势是您可以快速轻松地将其应用于电路板。此外,这种阻焊层非常耐用,可以承受相当程度的滥用。

 

液态感光阻焊膜

 

这种阻焊层是使用两种混合物制成的,您必须将它们完美地混合在一起才能制成最终产品。一旦应用,混合物就会用紫外线光固化,从而形成坚韧的阻焊层。

使用液体光成像阻焊膜的主要优点是您可以将它非常薄地涂在电路板上。采取这种措施会导致更好的电气性能和更低的短路风险。 

 

干膜光成像掩模

 

干膜光成像阻焊膜需要真空层压才能将它们应用到电路板上。一旦到位,薄膜就会暴露在紫外线下,使其硬化到位。之后,您确定 PCB 中的开口并将元器件闷烧到铜垫上。

此工艺非常适用于高密度线路板,因为它限制了通过孔被淹没的风险,并提供额外的绝缘以在板上将高压走线间隔得更近。

 

PCB 阻焊层颜色

 

虽然 PCB 的颜色不会增强或削弱其功能(除了额外的保护),但它在识别 PCB 的问题和缺陷方面确实大有帮助。

  • 绿色——阻焊层最常见的颜色,由于成本低且易于获得,大多数 PCB 都使用绿色。它提供了最高级别的跟踪可见性,可以轻松识别设计过程中的问题。
  • 黄色——黄色通常用于户外使用的木板。这是因为它提供了与绿色和棕色背景的高对比度。它不能很好地用白色丝网印刷,所以它不常用于有大量文本或文字的板上。
  • 红色——最常用于需要在设计中展示内部硬件的情况。它没有此列表中其他颜色的对比度,因此对它们进行维修的工程师通常需要额外的放大工具。
  • 蓝色——最适合安装在 LCD 屏幕后面,蓝色遮罩为原型设计和开源开发提供了良好的丝网印刷对比度。
  • 黑色——虽然价格更高且制造时间更长,但黑色阻焊层具有减少光反射的优势,使其成为对强光敏感的电路的完美选择。
  • 白色——阻焊层颜色中侵入性最小的一种,白色常用于 LED 应用中,以在打开时无缝混合颜色,并在关闭时减少视觉干扰。

 

阻焊您的 PCB

 

阻焊层为印刷电路板提供更好的保护、耐用性和寿命。它不仅可以防止氧化和短路,还可以使电路板更能抵抗灰尘、划痕和紫外线造成的物理损坏。通过了解该过程的工作原理以及哪些颜色能为您的项目带来最大的好处,您可以确保充分利用阻焊层和 PCB。

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