Typy pájecích masek

Datum: 28.06.2017

Kategorie: Výroba desek plošných spojů

Jedním z prvních typů pájecích masek, dodnes užívaným na deskách plošných spojů s poměrně nízkou hustotou pokovených průchozích otvorů, je tekutý „inkoust“, nanášený pomocí zařízení na sítový tisk a polyesterového síta. Tento inkoust je pak vystaven působení ultrafialového záření, podporujícího polymerizaci, vyvolán a tepelně vytvrzen. Má výhodu, že působí jako dobrá maska a je to poměrně levný materiál, vyžadující jednoduché aplikační zařízení.

Nevýhody souvisejí především s přesností procesu. Se zmenšujícími se rozměry desky nemůže sítový tisk nabídnout vyhovující rozlišovací schopnost. Inkoust se rozlévá po pájecích ploškách a je velmi obtížné aplikovat masku mezi plošky pro povrchovou montáž s malou roztečí. Navíc tloušťka masky na plošných vodičích může být nespolehlivě malá.

Suchý rezist

Druhá kategorie pájecího rezistu, která řeší některé problémy sítotiskem nanášených inkoustů s přesností, je známa pod názvem suchý rezist. Tato metoda nabývala na oblíbenosti koncem sedmdesátých a začátkem osmdesátých let. Suchovrstvá maska lépe vyplňuje prostor mezi vodiči s malým vzájemným odstupem, než je tomu u sítotiskem nanášeného materiálu.

Suchý rezist se nejlépe nanáší pomocí vakuových laminačních zařízení. Ty zajišťují dobré přizpůsobení třírozměrnému povrchu desky plošných spojů a odstranění vzduchových bublin (jež mohou vyvolávat knotový efekt kapalin). Ve srovnání s tekutinami jsou suché rezisty lepší v zakrývání průchozích otvorů.

Po aplikaci vrstva pokryje celý povrch desky plošných spojů a jsou zapotřebí další kroky k vytvoření obrazce plošek, jež mají být vystaveny pájce. Toho se dosáhne pokrytím desky plošných spojů kresbou (předlohou), jež odpovídá obrazci pájecích plošek, a vystavením vlivu ultrafialového záření. Vrstva se tím vytvrdí, avšak neexponované plochy (obrazec pájecích plošek) je možno odstranit po procesu vyvolání pomocí rozpouštědel.

Vzhledem k použití fotografického nástroje s inherentní přesností je suchý rezist schopen vyhovět požadavkům desek plošných spojů s vyšší hustotou kontaktů. (Přesnost soukrytu je 0,005 mm ve srovnání s 0,25 mm u inkoustů pro sítotisk). Největší nevýhodou této metody je však to, že proces laminování ve vakuu je dávková technika a jako taková se nehodí pro velkosériovou výrobu.

Požadavek velké sériovosti i přesnosti splňují tekuté rezisty, zobrazované fotograficky. V posledních letech dosáhly značné obliby a dnes představují hlavní materiály pro tyto aplikace. Zpravidla se nanášejí pomocí záclonových aplikátorů (kde desky plošných spojů procházejí „záclonou“ rozstřikovaného materiálu) v nepřetržitém procesu s dopravníkem. Jakmile tento rezist uschne, je zpracován fotografickým nástrojem a exponován v procesu, jenž je podobný tomu, který se používá k vytvoření obrazce pájecích plošek technické suché vrstvy. Tím je zajištěna přesnost požadovaná moderními deskami plošných spojů. Tloušťku záclonou aplikovaného tekutého rezistu je možno řídit rychlostí nanášení.

Při volbě metody je třeba rovněž věnovat pozornost kompatibilitě materiálu masky s celým technologickým procesem. V praxi existují problémy, které se vyskytují v procesu pájení, kdy nedotvrzená či nevhodná maska může způsobit vzhledové chyby (bílé “mapy” na straně pájení).