Zalewanie żywicą i maskowanie lutownicze to bardzo powszechne i ważne procesy obróbki przelotek w produkcji płytek PCB (Printed Circuit Board). Są to dwie różne metody obróbki przelotek na płytkach PCB, różniące się znacząco pod względem przeznaczenia, procesu i scenariuszy zastosowań.
W tym artykule znajdziesz szczegółowe porównanie i wyjaśnienia z różnych perspektyw.
● Przelotki zalewane żywicą: Głównym celem jest zapobieganie wypływaniu pasty lutowniczej z przelotek podczas lutowania, co mogłoby powodować zwarcia, zimne luty lub zagłębienia w otworach przelotek. Jest to funkcjonalny, wewnętrzny proces wypełniania. Zazwyczaj stosowany w przypadku przelotek w obudowach BGA (Ball Grid Array).
● Maskowanie przelotek lutowniczych: Głównym celem jest zapobieganie osadzaniu się topnika i innych zanieczyszczeń w przelotkach oraz utrzymanie płaskiej powierzchni płytki, co ułatwia montaż. Jest to proces obróbki powierzchni i nakładania maski lutowniczej. Zazwyczaj stosowany w otworach na śruby, otworach pozycjonujących lub zwykłych przelotkach w miejscach, gdzie nie ma przewodów.
Charakterystyka: Przelotki zalewane żywicą Przelotki maskujące lutowanie
| Porównanie | Zatykanie żywicą | Maskowanie lutownicze |
| Główny cel | Zapobiega zwarciom w miejscach lutowania i przedostawaniu się kulek lutowniczych do tylnej części obszaru BGA przez przelotkę. | Zapewnij niezawodność elektryczną. Utrzymuj płaską powierzchnię, aby zapobiec zanieczyszczeniom i spełnić wymagania klienta dotyczące wyglądu i czystości. |
| Lokalizacja procesu | Zazwyczaj wykonuje się je po wykonaniu obwodów warstwy wewnętrznej i przed laminowaniem lub po laminowaniu i przed wykonaniem obwodów warstwy zewnętrznej. Jest to proces pośredni w produkcji płytek PCB. | Wykonaj po trawieniu obwodów drukowanych warstwą zewnętrzną i przed obróbką powierzchniową (np. cynowaniem lub złoceniem zanurzeniowym). Jest to ostatni etap produkcji PCB. |
| Przybory | Specjalistyczna żywica epoksydowa o dobrej płynności, niskim skurczu po utwardzeniu i wysokiej stabilności termicznej. | Zwykły tusz do maski lutowniczej, znany również jako „zielony olej”, to ten sam materiał, z którego wykonana jest maska lutownicza na płytce. |
| Przepływ procesu | 1. Wiercenie 2. Zatykanie żywicą (drukowanie lub wypełnianie próżniowe) 3. Wypalanie i utwardzanie 4. Szlifowanie i polerowanie (usuwanie nadmiaru żywicy w celu wygładzenia powierzchni) 5. Kontynuacja laminowania/produkcji obwodów | 1. Zakończ wszystkie obwody i wiercenie. 2. Wydrukuj maskę lutowniczą (pokrywając jednocześnie obie przelotki i powierzchnię). 3. Wstępne wypalanie. 4. Naświetlanie i wywoływanie (odsłanianie pól lutowniczych) 5. Ostateczne utwardzanie. |
| Stan powierzchni | Po zaślepieniu i przeszlifowaniu powierzchnia jest idealnie gładka i może być całkowicie zlicowana z powierzchnią miedzi, co ułatwia późniejszą produkcję podkładek. | Powierzchnia ma drobne wgniecenia (atrament kurczy się podczas utwardzania), przez co wygląda na wklęsłą. Na tej powierzchni nie można umieszczać podkładek. |
| Uderzenie elektryczne | Po wypełnieniu otwory nie przewodzą prądu (chyba że są specjalnie zaprojektowane z użyciem żywicy przewodzącej). | Przewodność otworów pozostaje niezmieniona; wewnętrzne ścianki otworów są nadal miedziowane, co pozwala na zachowanie przewodności. |
| Koszt | Bardzo wysokie. Ze względu na dodanie dwóch złożonych procesów, napełniania żywicą i mielenia, wymagania procesowe są niezwykle wysokie. | Bardzo niski. To po prostu pośredni krok w standardowym procesie nakładania maski lutowniczej, nie generujący praktycznie żadnych dodatkowych kosztów. |
| Kluczowe scenariusze zastosowań | 1. Przelotki pod BGA (kluczowe) 2. Przelotki wymagające konstrukcji przelotek typu pad-paddle 3. Płytki połączeniowe o dużej gęstości, zapobiegające zwarciom 4. Produkty wymagające wysokiej niezawodności: | 1. Otwory na śruby niemetalowe/otwory ustalające 2. Zwykłe otwory przelotowe, w przypadku których klienci wyraźnie wymagają ochrony przed zanieczyszczeniami 3. Produkty z rygorystycznymi wymaganiami dotyczącymi czystości płytek |

1. Lokalizacja i funkcja:
● Jeżeli przelotka znajduje się na polu BGA lub bardzo blisko niego, konieczne jest zatkanie jej żywicą; w przeciwnym razie podczas lutowania SMT może wystąpić zwarcie.
● Jeżeli przelotka znajduje się w miejscu niepodłączonym do trasowania i służy jedynie celom estetycznym lub zapobieganiu zanieczyszczeniom, wystarczające jest zatkanie jej maską lutowniczą.
2. Wymagania projektowe:
● Jeżeli projekt obejmuje przelotki typu pad-to-pad (tj. przelotka jest umieszczona centralnie na padzie), konieczne jest zatkanie żywicą i szlifowanie, aby umożliwić umieszczenie padu i lutowanie.
● Jeśli jest to tylko prosty otwór przelotowy, lutowanie nie jest potrzebne, a maskowanie lutownicze jest opcjonalne (w zależności od standardów producenta płytki PCB).
3. Budżety kosztów:
● Zaślepianie żywicą znacznie zwiększa koszty produkcji PCB i czas realizacji. Należy tego unikać, chyba że jest to absolutnie konieczne.
Błędne przekonanie 1: Czy maska lutownicza może zapobiec zwarciom w układach BGA?
● Nie! Maska lutownicza to cienka warstwa wewnątrz otworu, której powierzchnia jest zagłębiona. Podczas lutowania w wysokiej temperaturze, stopiona pasta lutownicza może łatwo przebić się przez tę warstwę i wpłynąć do otworu, co prowadzi do niewystarczających połączeń lutowniczych lub zwarć spowodowanych wnikaniem lutu od tyłu.
Błędne przekonanie nr 2: Czy przelotki zatkane żywicą nadal mogą przewodzić prąd elektryczny?
● Po standardowym zatkaniu żywicą, przelotka jest wypełniana żywicą izolacyjną, a przez ten otwór nie ma już żadnego przewodnictwa elektrycznego między górną a dolną warstwą. Jeśli otwór ten jest używany do przewodzenia międzywarstwowego, należy upewnić się, że ścianki przelotki są odpowiednio metalizowane przed zatkaniem i że żywica wypełnia tylko przelotkę, nie uszkadzając miedziowanej powłoki. Czasami stosuje się konstrukcję „zaślepki przelotki”, w której tylko dwa końce przelotki są uszczelnione żywicą, pozostawiając środkową część pustą i przewodzącą. Jednak ten proces jest bardziej złożony.
Błędne przekonanie 3: Czy można rozpoznać je bezpośrednio po wyglądzie?
Na gotowej tablicy obserwacja może je zidentyfikować:
● Przelotki zalane żywicą: Otwór przelotki jest płaski, a żywica może być widoczna (kolor może różnić się od koloru maski lutowniczej lub może przypominać kolor miedzi, jeśli miedziowanie wykonano po szlifowaniu).
● Przelotki maskujące lutowanie: W środku otworu przelotki znajduje się wyraźne okrągłe wcięcie, którego kolor pasuje do otaczającej maski lutowniczej.
● Przelotki zalewane żywicą: funkcjonalne wypełnienie, rozwiązywanie problemów niezawodności elektrycznej (zapobieganie zwarciom), wysoki koszt, złożony proces.
● Maskowanie lutowiem przelotek: Maska lutownicza powierzchniowa, rozwiązująca problemy z wyglądem i czyszczeniem, tania, prosta i wygodna.
Podczas projektowania płytki PCB konieczna jest komunikacja z jej producentem w sprawie lokalizacji i funkcji przelotek, a także jasne określenie wymagań dotyczących zaślepiania lub maskowania przelotek, aby zapewnić niezawodność płytki PCB i kontrolę kosztów. W przypadku układów BGA zaślepianie żywicą jest zazwyczaj obowiązkowym wymogiem procesowym.
Firma Benlida od 14 lat zajmuje się produkcją i montażem płytek PCB. Zapewniamy klientom doskonałą jakość PCB i PCBBA, a także inne usługi. Jeśli Ty i Twoja płytka PCB potrzebujecie techniki wypełniania metodą via, skontaktujcie się z Benlidą, a omówimy szczegóły!