Маска и маркировка

Жидкая фотоформируемая защитная паяльная маска ЭЛМА – 1401 Основное назначение Технические параметры ЭЛМА - 1401 Стадии формирования защитной паяльной маски на поверхности печатных плат Качество покрытия защитной паяльной маски Примеры нанесения защитной паяльной маски
ЭЛМА 1401 Преимущества применения защитной паяльной маски ЭЛМА-1401 Каталог ЭЛМА-1401 Статьи на тему Сделать заказ

Жидкая фотоформируемая защитная паяльная маска ЭЛМА – 1401

Область применения:

Защитная паяльная маска ЭЛМА-1401 ТУ 249900-158-20809146-2015 является разработкой ООО «Санкт-Петербургского Центра «ЭЛМА» в области технологий получения печатных плат.

ЭЛМА-1401 – это 2-х компонентный фоточувствительный полимерный материал, который после нанесения и отверждения формирует защитное покрытие на поверхности печатных плат.

ЭЛМА-1401 – это специально разработанный состав на основе современных полимерных материалов (новолачных эпоксиакрилатов) и технологии получения стабилизированной суспензии пигментов и наполнителей с размером частиц ≤ 5 мкм в растворе олигомеров.

Внешний вид сформированной защитной паяльной маски ЭЛМА-1401

Основное назначение

Основное назначение защитной паяльной маски ЭЛМА-1401 – это защита поверхности при нанесении различных финишных покрытий печатных плат и при проведении поверхностного монтажа.

Защитная паяльная маска ЭЛМА – 1401 сохраняет защитные свойства в течение всего срока эксплуатации печатных плат.

По результатам испытаний защитная паяльная маска ЭЛМА — 1401 введена в ОСТ 107.460092.028-96 «Платы печатные. Технические требования к технологии изготовления» извещение 9 от 10.10.2016.

Технические параметры ЭЛМА - 1401

Соотношение компонентов А:В	4:1 (вес)
Вязкость: Компонент А	40000 ± 20000 мПа*с
Вязкость: Компонент В	8000 ± 4000 мПа*с
Готовая композиция (А+В)	30 000 ± 10000 мПа*с
Добавление разбавителя РЗПМ-02	1-5 %

Стадии формирования защитной паяльной маски на поверхности печатных плат

Таблица 1. Краткое описание процесса.

Стадия процесса	Условия	Примечания
1. Подготовка поверхности ПП	Механическая зачистка: щеточная, абразивная, щеточная с применением абразива. Химическая: модифицированное микротравление.	1-4 класс точности ПП включительно До 7 класса включительно
2. Нанесение паяльной маски: Сеткография	Сетка 43Т. Натяжение сетки 20-25 Н/см. Толщина «мокрого» слоя 50-60 мкм	Возможно применение сетки 32 — 55Т
Струйно-факельное	Вязкость ɳ=1200 мПа*с (75-85 с. по ВЗ-4), давление воздуха распыления – 3 атм. Температура форсунки – 80 ̊С	Для аппаратов с подогревом форсунки — разбавитель 15-20 % вес. РЗПМ-02 ТУ 20.30.24.123-182-20809146-2017
Метод завесы	Вязкость ɳ=1000 мПа*с (85 с. по ВЗ-4)	Разбавитель 15-20 % вес. РЗПМ-02 ТУ 20.30.24.123-182-20809146-2017
Выдержка	10 минут при 20-25 °С	10-20 минут для удаления пузырьков воздуха.
3. Предварительная сушка	1-ая сторона: 20 минут при 80±2 ºС 2-ая сторона 25 минут при 80±2 ºС	Конвекционный шкаф
Выдержка	10 минут при 20-25 °С	10-20 минут для удаления пузырьков воздуха.
4. Фотоэкспонирование	100 – 700 мДж/см2	в зависимости от типа паяльной маски
Выдержка	10 минут при 20-25 °С	10-20 минут
5. Проявление и допроявление	1% раствор Na2CО3 в воде Температура раствора 33-38 ºС Давление 0,2 MPa Время обработки 40-80 с.
Промывка водой	Температура 20 ºС Давление 0,1 MPa Время обработки 45 секунд
6. Термодубление	Температура 150±2ºС, 60 минут	Конвекционный шкаф

1. Подготовка поверхности печатных плат.

Для печатных плат до 4 класса точности (включительно) возможно проведение как механической, так и химической подготовки поверхности. Для плат более высокого класса точности, а также при дальнейшем нанесении финишных покрытий в агрессивных условиях (например, иммерсионного олова или химического никеля-иммерсионного золота) для улучшения адгезии сформированной защитной паяльной маски рекомендуется выполнять химическую подготовку в растворах модифицированного микротравления.

2. Нанесение паяльной маски.

Паяльная маска может наноситься на поверхность печатных плат сеткографическим способом, струйно-факельным напылением или методом полива.

При сеткографическом способе ЭЛМА-1401 наносится на поверхность ПП через сетчатый трафарет при помощи ракеля. В зависимости от размера ячейки и режимов нанесения (угол, скорость перемещения, величина давления ракеля) можно изменять толщину паяльной маски в широком диапазоне (от 10 до 80 мкм). Оптимальная толщина мокрого слоя маски составляет 50-60 мкм. При необходимости вязкость состава корректируется разбавителем РЗПМ-02 (2-5 % вес). Оптимальное сухое покрытие толщиной 25-35 мкм, как правило, достигается при использовании сетки 43Т. Рекомендуемое натяжение сетки: 20-25 Н/см.

Струйно-факельное напыление возможно на установках «Argus» США, «Ecospray Manuale» Италия и «ЭЛ-ПМ ФН» производства ООО «СПбЦ «ЭЛМА» Россия. На сегодняшний день струйно-факельное напыление является самым совершенным способом нанесения маски «ЭЛМА-1401».

Установка струйно-факельного нанесения жидкой защитной паяльной маски «ЭЛ-ПМ ФН»

Метод струйно-факельного нанесения характеризуется высокой производительностью, высоким качеством поверхности маски, одновременным нанесением двух сторон печатной платы и одновременной предварительной сушкой, что обеспечивает высокие физико-химические свойства маски.

Микрошлиф образца печатной платы после формирования защитной паяльной маски, нанесенной при помощи струйно-факельного метода

3. Предварительная сушка.

Сушку производить в конвекционной печи. Общее время сушки не более 55-60 минут при температуре 80±2 °С. При двустороннем покрытии первая сторона сушится 15-20 мин, вторая – 20-25 мин, в зависимости от толщины покрытия. Необходимо обеспечить расстояние между заготовками плат для достаточного потока воздуха, рекомендуемый зазор между платами 25 — 40 мм. После сушки рекомендуется проэкспонировать и проявить все заготовки плат в течение 24 часов.

4. Экспонирование, оптимальные режимы:

• Спектр: 310 — 420 нм. (оптимальная длина волны примерно 365 — 385 нм)
• Энергия экспонирования: 100 — 700 мДж/см2 в зависимости от типа применяемой паяльной маски (определяется люксметром под фотошаблоном)
• Значение клина Штоуффера: 10 — 12

5. Проявление паяльных масок производится на конвейерных установках при использовании струйного распыления в 1% растворе Na2CО3 при температуре 33-38 °С. Давление распыления 0,2 МПа (2,0-2,5 кг/см:), время проявления 40-80 с. Операция допроявления осуществляется в тех же условиях, что и операция проявления. Далее поверхность платы отмывается деионизированной водой при 20 °С 45 секунд.

6. Окончательное отверждение (термодубление) осуществляется в конвекционной печи 60 мин при 150±2 °С (температура на заготовке печатной платы). Время отверждения необходимо отсчитывать после достижения заданной температуры в конвекционном шкафу. Для равномерности отверждения защитной паяльной маски необходимо обеспечить достаточный воздушный поток с постоянным градиентом температуры. Расстояние между заготовками печатных плат при термодублении должно быть не менее 25-40 мм.

Качество покрытия защитной паяльной маски

Отвержденная паяльная маска однородная по цвету, не содержит инородных включений, трещин, отслоений, не имеет каких-либо нарушений на поверхности, которые могли бы мешать сборке или функционированию печатной платы. Остальные требования определяются в соответствии с ГОСТ Р 54849-2011 «Маска паяльная защитная для печатных плат. Общие технические условия», со стандартом IPC-SM-840D и ТУ 249900-158-20809146-2015 «Защитная жидкая паяльная маска для печатных плат ЭЛМА- 1401». (Табл. 2)

Таблица 2. Краткие характеристики сформированной защитной жидкой паяльной маски ЭЛМА-1401.

Наименование показателя и технические требования	Результат испытаний	Стандарт требования
Класс требований	Н и Т	П. 4.2 ГОСТ Р 54849-2011 П. 5.10.1 ГОСТ Р 55693-2013
Внешний вид	соответствует	п 5.7.1 ГОСТ Р 54849-2011
Твердость по карандашу.	соответствует	П.5.9.1 ГОСТ Р 54849-2011
Адгезия к жестким печатным платам.	соответствует	П.5.9.2.2, 5.9.2.3, 5.9.2.4 ГОСТ Р 54849-2011
Паяемость.	соответствует	п 5.11.1 ГОСТ Р 54849-2011
Стойкость к оловянно-свинцовому припою при облуживании контактных площадок методом HASL, темп. 260 ºС, циклов по 10 секунд, не менее	Выдерживает не менее 5 (пяти) циклов	П.5.11.2.1 ГОСТ Р 54849-2011
Стойкость к процессам нанесения финишных покрытий: химический никель / иммерсионное золото (ENIG), химический никель / химический палладий/ иммерсионное золото (ENEPIG), иммерсионное олово (ISn)*, иммерсионное серебро (IAg)	выдерживает	П. 5.3, 5.10.3 ГОСТ Р 55693-2013
Стойкость к бессвинцовому припою, темп. 260 ºС, циклов по 10 секунд	Выдерживает не менее 5 (пяти) циклов	П.5.11.2.3 ГОСТ Р 54849-2011
Диэлектрическая прочность, 50 Гц, кВ/мм.	Не менее 120	П.5.12.1 ГОСТ Р 54849-2011
Электрическая прочность изоляции, 50 Гц, В/25 мкм	Не менее 3000	П.5.12.1 ГОСТ Р 54849-2011
Сопротивление изоляции, МОм	Не менее 20000	П. 5.12.2, 5.13.2 ГОСТ Р 54849-2011
Стойкость к растворителям, очистителям, флюсам	выдерживает	П. 5.10.1 ГОСТ Р 54849-2011
Горючесть	выдерживает	П 5.10.3 ГОСТ Р 54849-2011 Для класса Н и Т
Влагостойкость	выдерживает	П 5.13.1 ГОСТ Р 54849-2011 Для класса Н и Т
Электрохимическая миграция	выдерживает	П 5.13.1 ГОСТ Р 54849-2011 Для класса Н и Т
Термический удар	выдерживает	П 5.13.3 ГОСТ Р 54849-2011 Для класса Н и Т
Грибостойкость	грибостойкое	П. 3.7.2 ГОСТ 9.041-91 ГОСТ 9.048-89
Радиационная стойкость, поглощенная доза гамма-излучения равна 105 Грей	выдерживает	ГОСТ РВ 20.39.404-81. После воздействия соответствует П. 5.9.2 и 5.12.2 ГОСТ Р 54849-2011

* С применением подготовки поверхности в растворах модифицированного микротравления

Примеры нанесения защитной паяльной маски
ЭЛМА 1401

Преимущества применения защитной паяльной маски ЭЛМА-1401

• Предотвращает образование паяльных перемычек или «мостиков» припоя между элементами рисунка, способствуя получению рисунка более высокой плотности на наружных слоях;
• Увеличивает срок службы печатных плат;
• Изготавливается на специализированном современном оборудовании из высококачественных компонентов;
• Полностью интегрирована в современные технологии изготовления печатных плат;
• Технологичность, легкость и простота в использовании;
• Подходит под все методы нанесения;
• Экономичность. Простота сушки. Низкая энергия экспонирования и высокая производительность. Простое проявление. Тепловое отверждение;
• Высокое разрешение. Четкая кромка. Минимальная ширина перемычек паяльной маски 50 — 75 мкм;
• Прекрасные электроизоляционные свойства и влагостойкость;
• Высокая устойчивость к агрессивным средам;
• Хорошая адгезия;
• Отличная устойчивость к флюсам с низким содержанием твердых веществ и совместимость с процессами хим.никель/ иммерсионное золото (Ni/Au);
• Отличная стойкость к процессу иммерсионного олова;
• Препятствует образованию шариков припоя в процессе пайки оплавлением;
• «Время жизни» не менее 96 часов в приготовленном виде;
• Легкость очистки оборудования после использования маски или отбракованных печатных плат от следов маски;
• Возможна различная цветовая гамма: зеленый, черный, белый, синий и красный цвет;
• Возможно нанесение сеткографией, струйно-факельным методом и методом полива;
• Возможно использование технологии прямого экспонирования (LDI);
• Подходит для маркировочной краски «ЭЛМА-1401-1МК» ТУ 20.30.24.114-216-20809146-2019;
• Маска поставляется в различной фасовке по 1, 2, 3, 5, 10 кг по желанию заказчика.