СУХАЯ ПЛЕНОЧНАЯ ЗАЩИТНАЯ ПАЯЛЬНАЯ МАСКА СЕРИИ DYNAMASK® 5000 — это
обрабатываемая в водных растворах сухая пленочная фотополимерная защитная паяльная маска на основе эпоксидных материалов, хорошо известная своими электроизоляционными свойствами, химической стойкостью и стабильностью размеров.
Физические свойства
Маски серии DYNAMASK® 5000 — прозрачный, глянцевый материал зеленого цвета, поставляемый в рулонах. Слой фотополимера для защиты от дефектов покрыт пленкой. Поставляется материал толщиной 1.6 mil (40 мкм), 3.0 mil (75 мкм) и 4.0 mil (100 мкм). Обозначение продукта D5016, D5030 и D5040 соответственно.
Характеристика продукта
- Превосходная разрешающая способность
- Контрастная печать рисунка
- Устойчивая к царапинам гибкая пленка, что улучшает тентирование переходных отверстий
- Широкий рабочий интервал
- Совместима с недостаточно подготовленной поверхностью, флюсами на водной основе и паяльными пастами
Кроме того, маски серии DYNAMASK® 5000 соответствуют или превосходят все требования стандартов IPC-SM-840D Класс T и H, MIL-P-55110D и Bellcore (BELL COmmunications REsearch).
Маски серии DYNAMASK® 5000 рекомендуются для использования на жестких печатных платах, эпоксидных или полиимидных ламинатах и хорошо ложатся на различные металличесике поверхности, такие как медь, олово-свинец, никель и золото, а также на кремневые подложки. Продукт не рекомендуется использовать на гибких печатных платах. Продукт совместим с большинством паяльных операций, таких как, горячее лужение, пайка волной, пайка в паровой фазе и инфракрасная пайка. Продукт устойчив в большинстве растворителей и водных растворах для удаления флюса.
Обработка Рабочие условия
Маски серии DYNAMASK® 5000 – негативный фотополимер, чувствительный к ультрафиолетовому свету, повышенной температуре и относительной влажности. Ламинирование и экспонирование следует производить при желтом освещении в помещении с контролируемой средой при следующих рекомендуемых условиях:
Желтое освещение
Контролируемая температура 20 ÷ 22°C Контролируемая относительная влажность 40 ÷ 60%
Последовательность технологических операций:
Последовательность операций обработки DFSM серии DYNAMASK® 5000 приведена ниже
Подготовка поверхности
Предварительная очистка печатной платы необходима для адгезии паяльной маски и обеспечения ее электрических характеристик и электрических характеристик печатных плат. Любая влага и / или органические загрязнения, попавшие под паяльную маску при ламинировании, могут вызвать отслоение маски, появление пузырей и / или потерю адгезии при последующих операциях пайки или в процессе длительного использования.
При очистке медной схемы микротравлением важно удалить все интерметаллические соединения, окислы, органические и ионные загрязнения. Абразивная зачистка необходима для обеспечения шероховатости поверхности для сцепления маски. Присутствие загрязнений или исключение абразивной зачистки может привести к потере адгезии. Хорошая сушка имеет
важное значение для предотвращения пузырения паяльной маски в процессе операции горячего лужения.
Один из методов, хорошо зарекомендовавший себя в качестве подготовки поверхности медной схемы, приведен ниже:
- Конвейерная струйная кислая промывка (5% H2SO4)
- Струйная промывка водой
- Зачистка пемзой (3F / 4F) или абразивными щетками (зерно 320)
- Струйная промывка водой под высоким давлением
- Струйная промывка деионизованнной водой
- Сушка обдувом
- Сушка в шкафу 30 мин. при температуре 71 ÷ 82°C
- Максимальное время межоперационного пролеживания между очисткой и ламинированием
- 4 ч. В идеале, заготовку следует напрямую направлять в зону ламинирования для исключения риска загрязнения.
При очистке сплава олово-свинец и других плавких металлов, для которых недопустима абразивная зачистка, перед нанесением маски важно удалить все окислы, органические загрязнения и влагу.
Один из методов, хорошо зарекомендовавший себя в качестве подготовки такой поверхности, приведен ниже:
- Конвейерная струйная очистка омыляющим очистителем
- Струйная промывка водой
- Струйная промывка деионизованнной водой
- Сушка обдувом
- Сушка в шкафу 20 ÷ 30 мин. при 110 ÷ 130°C
- Максимальное время межоперационного пролёживания между очисткой и ламинированием
- 4 ч. В идеале, заготовку следует напрямую направлять в зону ламинирования для исключения риска загрязнения.
Для подготовки поверхности также может использоваться химическая очистка. Если химическая подготовка является предпочтительной, проконсультируйтесь с региональным представителем поставщика маски — компанией ООО «Петрокоммерц» о рекомендуемых продуктах процесса. Как уже говорилось выше, важна сушка заготовок после подготовки поверхности. Нанесение
масок серии DYNAMASK® 5000 на недостаточно высушенные заготовки может привести как к потере адгезии, так и к нарушению тента над отверстием.
Маски серии DYNAMASK® 5000 поставляются толщиной 1.6 мил (40 мкм), 3.0 мил (75 мкм)
и 4.0 мил (100 мкм). Выбор толщины защитной паяльной маски будет зависеть от геометрии рисунка печатной платы и высоты проводников. В качестве общих рекомендаций, для обеспечения герметизации толщина пленки должна аналогичной высоте проводников. Однако возможно заламинировать схему с высотой проводников до 65 мкм, используя маску толщиной
40 мкм. Аналогично, схема высотой до 100 мкм может быть загерметизирована маской толщиной 75 мкм и схема высотой до 125 мкм – маской толщиной 100 мкм.
Вакуумное ламинирование
Маски серии DYNAMASK® 5000 лучше всего наносить на печатные платы используя оборудование для вакуумного ламинирования. Ламинатор с нагреваемыми валиками не рекомендуется из-за возможности образования неровностей и/или складок. Ламинирование маскок серии DYNAMASK® 5000 следует производить в среде, свободной от пыли и грязи. Поддержание параметров среды и техническое обслуживание оборудования для ламинирования позволяют добиться стабильно высокого выхода годных.
После предварительного размещения пленки маски серии DYNAMASK® 5000 на заготовке ее помещают в вакуумный аппликатор. В процессе вакуумного ламинирования в камере создается высокий вакуум, который обеспечивает полное удаление воздуха между проводниками схемы. Одновременно, маска и заготовка нагреваются до температуры ламинирования. После окончания цикла вакуумирования к верхней плите прикладывается механическое давление, обеспечивая формирования начального сцепления маски с подложкой и покрытие маской рисунка схемы.
| Вакуумное ламинирование | |
| Время цикла | 60 сек (40 ÷ 90 сек) |
| Время приложения механического давления | 6 сек (4,0 ÷ 12,0 сек) |
| Температура плиты | 55 ÷ 65°C (130 ÷ 150°F) |
| Температура платы | 49 ÷ 60°C (120 ÷ 140°F) |
| Вакуум | 1,0 мбар минимум |
| Расстояние между плитой и заготовкой | 1,00 ÷ 2,00 мм (0,04 ÷ 0,08 дюйма) |
Слой маски серии DYNAMASK® 5000 после удаления полиэфирной защитной пленки мягкий и чувствителен к повреждениям. По этой причине, заготовки следует класть отдельно для предотвращения повреждения.
Экспонирование
Маски серии DYNAMASK® 5000 могут обрабатываться в обычных установках экспонирования с не коллимированными источниками света. Перед экспонированием дать заготовкам остыть до температуры окружающей среды. Предпочтительно экспонировать заготовки в течение двух часов после ламинирования. Время экспонирования для обеспечения достаточной полимеризации зависит от типа и мощности источника света. Чувствительность продукта находится в диапазоне длин волн от 350 до 450 нм. Допустимый уровень экспозиции может быть достигнут используя параметры времени и энергии до достижения чистого металла на 9 – 11 ступени 21-ступенчатого клина Штоуффера. Обычно необходимая энергия экспонирования — от 150 мДж/см2.
Проявление
Маски серии DYNAMASK® 5000 проявляются в полностью водном растворе карбоната натрия или калия. За проявлением следуют промывка водой, промывка деионизованной водой и сушка в потоке воздуха, чтобы соответствовать строгим требованиям ионной чистоты.
| Проявление | |
| Оборудование | Горизонтальное или вертикальное |
| Рабочий раствор | 1,0% Na2CO3 или K2CO3 |
| Температура | 27 ÷ 35°C (80 ÷ 95°F) |
| Брекпоинт | 40 ÷ 50% |
| Давление распыления | 25 ÷ 30 psi (1,7 ÷ 2 бара) |
| Длина промывной камеры | Минимум 50% длины камеры проявления |
| Давление распыления воды | 25 ÷ 30 psi (1,7 ÷ 2 бара) |
| Температура промывной воды | 15 ÷ 35°C (59 ÷ 95°F) |
| Сушка в потоке воздуха (турбинная) | |
Температура рабочего раствора предельно важна для проявления маски. Превышение рекомендуемого диапазона температур может привести к повреждению маски. Обработка при более низкой температуре также может привести к повреждению маски вследствие
длительного пребывания в камере проявления. Брекпоинт следует поддерживать в пределах рекомендованного диапазона длины камеры проявления.
При обработке масок серии DYNAMASK® 5000 может потребоваться использование пеногасителя. Это будет зависеть от различных факторов, включая качество воды, качество солей раствора проявления, насыщения рабочего раствора растворенной маской и конструкции оборудования. Если требуется добавление пеногасителя, AF2750 был протестирован и показал приемлемость и совместимость с масками серии DYNAMASK® 5000. Другие пеногасители также могут быть использованы, но перед применением их следует проверить на приемлемость.
Пеногаситель следует добавлять в соответствии с его инструкцией. Пеногаситель следует постоянно добавлять в бак камеры проявления с помощью дозирующего насоса. Не используйте пеногасители, содержащие смешиваемые с водой растворители, т.к. они будут разрушать фотопроявляемую маску. Известно, что некоторые пеногасители на основе смеси углеводородов разрушают фотопроявляемую сухую пленочную маску и их использования также следует избегать.
Отверждение
Оптимальные физические, химические, электрические, экологические и паяльные свойства маски серии DYNAMASK® 5000 приобретают только после окончательного отверждения. Окончательное отверждение (полимеризация) является двухстадийным процессом – образование поперечных связей («сшивание») под действием УФ-излучения и температуры в стандартном оборудовании УФ-отверждения и конвекционных воздушных шкафах.
| УФ-отверждение | |
| Скорость
Энергия |
2,40 ÷ 3,65 м/мин (8,0 ÷ 12,0 фут/мин) |
| 3,0 ÷ 4,0 Дж/см2 | |
| Температура заготовки | 121°C максимум (250°F) |
| УФ-отверждение стороны А при вышеизложенных условиях | |
| Дать заготовкам полностью остыть до комнатной температуры | |
| УФ-отверждение стороны В при вышеизложенных условиях | |
| Процесс УФ-отверждения следует производить перед процессом термоотверждения | |
| Термоотверждение | |
| Оборудование | Шкаф с принудительным движением воздуха |
| Время | 60 мин при температуре |
| Температура | 145 ÷ 155°C (293 ÷ 310°F) |
| Дать шкафу достичь заданной температуры перед началом отсчетом 1 часа | |
| Отверждение при температуре выше 155°C может привести к потере адгезии, особенно на земляных слоях | |
Механические, электрические и химические свойства отвержденной маски серии DYNAMASK® 5000
Физические свойства – Неэкспонированная пленка
| Свойство | Метод | Требование | Значение |
| Внешний вид | Визуальный | Нет | Нет |
| Твердый остаток | ASTM D-1259 | Нет | 100% |
Свойства материала – Отвержденная пленка
| Свойство | Метод | Требование | Значение |
| Внешний вид | Визуальный | Нет | Темно-зеленая Высокоглянцевая |
| Отсутствие питательной среды | IPC SM840D
3.2.6 |
Нет необратимого изменения состояния | Пройдено
(> 28 дней) |
| TM 2.6.1 | |||
| Визуальный осмотр | IPC SM840D | Максимум 1 дефект | Пройдено |
| 3.3.1 и 3.3.3 | на кв. дюйм (0,06 дм2),
отсутствие перекрывания |
Менее 1 дефекта перед и после пайки | |
| не более 1 проводника. | |||
| Отсутствие посторонних включений (Класс H) | |||
| Размер
Отверждение |
IPC SM840D 3.4 | 0,7 мил минимум | Пройдено
Зависит от толщины маски и высоты рисунка схемы |
| IPC SM840D 3.2.5.1 | Соответствие требованиям IPC SM840D 3.5 и
3.9 |
Пройдено Смотри химические и
паяльные свойства |
Физические свойства – Отвержденная пленка
| Свойство | Метод | Требование | Значение |
| Внешний вид | IPC SM840D | Класс H | Пройдено
До и после пайки |
| Оголенная медь | 4.8.4.1 TM 2.4.28 | 0% удаления | 0% |
| Оголенный ламинат | 4.8.4.1 TM 2.4.28 | 0% удаления | 0% |
| Плавкие металлы | 4.8.4.1 TM 2.4.28 | Макс. 10% удаления | < 4% |
| Механическая обработка | IPC SM840D 3.5.3 | Отсутствие трещин и отслоений при обычной обработке | Пройдено |
| Абразивная стойкость | IPC SM840D | Минимум 50 циклов | > 50 циклов |
| TM 2.4.27.1 | (Класс H) | ||
| Твердость по карандашу | IPC SM840D | F (минимум) | 4H |
| TM 2.4.27.2 | |||
| Адгезия к плавким металлам | IPC-SM-840D 3.5.2.5 | По указанию заказчика | Нет |
| Адгезия наслоенного или двойного покрытия паяльной маской | IPC-SM-840D 3.5.2.6 | По указанию заказчика | Нет |
Паяльные свойства – Отвержденная пленка (UL файл № E68935)
| Свойство | Метод | Требование | Значение |
| Паяемость | IPC-SM-840D
3.7.1 в соответствии с IPC- S-804 |
Паяемость плат не должна ухудшаться | Пройдено |
| Устойчивость к олово- свинцовому припою | IPC-SM-840D 3.7.2 | Припой не должен прилипать к паяльной маске | Пройдено (> 10 сек) |
| Устойчивость к бессвинцовому припою | IPC-SM-840D 3.7.3 | Припой не должен прилипать к паяльной маске | Пройдено (> 10 сек) |
Электрические свойства – Отвержденная пленка
| Свойство | Метод | Требование | Значение |
| Диэлектрическая прочность
Сопротивление изоляции |
IPC SM840D 3.8.1
TM 2.5.6.1
IPC SM840D 3.8.2 TM 2.6.3.1 |
500В пост. тока пик/мил минимум | 075 мкм (3.0 мил)
1842 В/мил 100 мкм (4 мил) 2976 В/мил |
| 5 x 108 Ом
Класс H минимум |
> 1 x 1012 Ом | ||
| Диэлектрическая
постоянная (DC) Тангенс угла диэлектрических потерь (DF) |
DC = 3.56
DF = 0.038 |
Экологические свойства – Отвержденная пленка
| Свойство | Метод | Требование | Значение |
| Сопротивление изоляции во влаге
Электромиграция
Термошок |
IPC SM840D 3.9.1 | 5 x 108 Ом
Класс 3 минимум |
075 мкм (3.0 мил)
2.6 x 109 Ом 100 мкм (4 мил) 2.9 x 109 Ом |
| IPC SM840D 3.9.2
TM 2.6.14 |
Не допускается (Класс H) | > 1 x 1012 ohms | |
| IPC SM840D 3.9.3
TM 4.8.11 |
Отсутствие вздутий, трещин и отслоений после 100 циклов | Пройдено (> 100 циклов) |
Химическая стойкость – Отвержденная пленка
| Свойство | Метод | Требование | Значение |
| Устойчивость к растворителям IPC SM840D 3.6.1.1 | Отсутствие шероховатости поверхности, липкости,
вздутий и изменений цвета |
||
| Изопропанол (пары кипения) 1,1,1 Трихлорэтан (пары кипения)
96% 1,1,1 трихлорэтан и 4% изопропанол (пары кипения) Раствор TSP (pH = 13.0) 3% Alpha 2210 при 60°C 10% щелочной детергент, 40% алканоламин, 20% бутоксиэтанол, 20% гликолевый эфир и 20% воды при 60°C |
Пройдено Пройдено Пройдено |
Пройдено Пройдено Пройдено | |
| Fluxes
Air-Brite 1 Argos 855 Ardrox Kester 185 Alpha 850-33 Lonco 7733-TA |
IPC SM840D 3.6.1 | Отсутствие шероховатости поверхности, липкости, вздутий и изменений цвета |
Пройдено Пройдено Пройдено Пройдено Пройдено Пройдено |
| Гидролитическая стабильность | IPC SM840D 3.6.2
TM 2.6.11 |
Отсутствие необратимого изменения состояния | пройдено (> 28 дней) |
| Класс горючести | Независимые лаборатории,
тест на класс горючести (UL94) |
IPC SM840D 3.6.3
Номер V теста UL 94 не должен быть превышен |
|
| Толщина 2,3 мил (58 мкм) на ламинате FR4 толщиной 0.025″ (0,6 мм)
Толщина 2,3 мил ( 58 мкм) на ламинате FR4 толщиной 0.062″ (1,6 мм) |
94 V-0
94 V-0 |
94 V-0
94 V-0 |
|