7 نصائح مهمة يجب عليك الاستماع إليها قبل دراسة قناع اللحام

ما هو قناع اللحام؟

أنواع قناع اللحام

سائل إيبوكسي

LPSM (قناع لحام سائل قابل للتصوير)

قناع لحام قابل للتصوير بالفيلم الجاف (DFSM)

يتم تغليف DFSM بالتفريغ على PCB ثم يتم عرضه وتطويره.

أثناء عملية تصنيع لوحة الدوائر المطبوعة، يُرشّ قناع اللحام على لوحة الإنتاج، ثم يُعرّض للأشعة فوق البنفسجية بنمط قناع اللحام المناسب. بعد ذلك، يُحضّر القناع ويُجفف. على الرغم من أن اللون الأخضر شائع لقناع اللحام على لوحات الدوائر المطبوعة، إلا أنه متوفر أيضًا بألوان أخرى، كما يُمكن استخدام قناع لحام شفاف.

تعريف طبقات Soldermask في Gerber Data

كيفية تطبيق LPI Soldermask على اللوحات المطبوعة؟

1. التنظيف الشامل: تخضع لوحة إنتاج PCB لعملية تنظيف دقيقة لإزالة أي جزيئات غبار أو ملوثات قد تؤثر على تطبيق قناع اللحام. تضمن هذه الخطوة سطحًا نظيفًا لتحقيق التصاق مثالي.
2. تغطية كاملة: الألواح مطلية بالكامل، إما على جانب واحد أو كلا الجانبين، بقناع لحام LPI. هذا يضمن تغطية شاملة لسطح اللوحة.
3. التجفيف اللاصق: تُوضع الألواح المطلية بعد ذلك في فرن للتجفيف اللاصق. تُعالج هذه العملية قناع اللحام جزئيًا، مما يسمح له بالوصول إلى حالة لزجة تُسهّل المعالجة اللاحقة.
4. تحضير الغشاء: يُحضّر الغشاء باستخدام ملفات جيربر الخاصة بقناع اللحام، مع وضع غشاءين منفصلين لكل جانب من جوانب اللوحة. تكون المناطق على الغشاء التي تُحدد مكان التصاق قناع اللحام واضحة، بينما تُمثّل المناطق المراد إزالتها باللون الأسود.
5. التعرض للأشعة فوق البنفسجية والتظهير: تُدخل الألواح المجففة في مُظهِر الأشعة فوق البنفسجية. يُحاذى الفيلم بدقة فوق اللوحة، مما يضمن دقة وضعه. تمنع الأجزاء المُعتمة على الفيلم الأشعة فوق البنفسجية من تصلب قناع اللحام في تلك المناطق، مما يُتيح إزالة دقيقة لمواد القناع غير المرغوب فيها.

قناع اللحام مقابل قناع المعجون

ألوان قناع اللحام

ألوان قناع اللحام المستخدمة بشكل شائع

الألوان الأكثر استخدامًا اليوم هي الأحمر والأزرق والأسود والأبيض والأصفر. واللون الشفاف - وهو ليس لونًا تقنيًا - هو أيضًا درجة لونية مفضلة لدى المصممين. ويمكن للمصنّعين أيضًا توليف ألوان أخرى، مثل البنفسجي والبرتقالي وحتى الوردي، من الألوان الأساسية الثلاثة - الأحمر والأزرق والأصفر.

أخضر 

على الرغم من أن طيف ألوان أقنعة اللحام قد توسع بشكل كبير في السنوات الأخيرة، إلا أن معظم لوحات الدوائر المطبوعة لا تزال مغطاة بالقناع الأخضر. أحد الأسباب الرئيسية لكون اللون الأخضر هو اللون المفضل للعديد من المصممين هو أنه يساعد في الفحص. وفقًا للبحث، تكون العيون أكثر حساسية للأخضر من ألوان مثل الأصفر والأبيض والأسود، مما يسهل رؤية التباين بين وسادات النحاس والآثار والمساحات الفارغة. بالإضافة إلى ذلك، يلتصق القناع الأخضر بالتساوي نسبيًا، ويتصلب بشكل مناسب، وله دقة أعلى من معظم الألوان. هذا يعني أنه يمكن أن يخلق سدود قناع أصغر لدائرة أكثر كفاءة في استخدام المساحة. الأحمر يتبنى المصممون، وخاصة أولئك في مجالات حديثة مثل الذكاء الاصطناعي وإنترنت الأشياء، أقنعة اللحام الحمراء بشكل متزايد لأغراض جمالية. في بعض الدوائر، يمكن أن يعطي اللون الأحمر أيضًا تباينًا لونيًا أكثر وضوحًا بين مكونات اللوحة وآثارها والشاشة الحريرية.

أزرق

يتشابه قناع اللحام الأزرق والأخضر كثيرًا في وظائفهما، ولكن بالنسبة لبعض مستخدمي لوحات الدوائر المطبوعة، يتفوق اللون الأزرق لتميزه. اللوحات المغطاة بالجزء الأمامي الأزرق نادرة جدًا في السوق. ولكن إذا كنت ترغب بها لمشروعك، يمكنك الحصول عليها من شركة مصنعة مثل SprintPCB.

أسود

رغم أن قناع اللحام الأسود ليس جذابًا للغاية، إلا أنه مفيد في التطبيقات التي تتطلب انعكاسًا للضوء. كما أنه يمتص الحرارة بسهولة أكبر من الألوان الأخرى، ما يعني أنه يحتاج إلى حرارة أقل أثناء إعادة الصهر. 

أبيض 

يُعدّ اللون الأبيض أقلّ ألوان أقنعة لحام لوحات الدوائر المطبوعة شيوعًا، نظرًا لضآلة وضوحه. علاوةً على ذلك، تبدأ بعض الأقنعة رديئة الجودة بالتحول إلى اللون الأصفر بعد فترة، خاصةً عند تعريضها للحرارة باستمرار. مع ذلك، غالبًا ما تُعدّ الأقنعة البيضاء الخيار الأمثل لأنظمة LED نظرًا لإشراقها مقارنةً بألوان لوحات الدوائر المطبوعة الأخرى . 

ألوان أخرى: إذا لم تُعجبك أيٌّ من الألوان المذكورة أعلاه، يمكنك التفكير في ألوانٍ نادرةٍ ولكنها أكثر جاذبيةً لأقنعة اللحام، مثل الأصفر والبرتقالي والأرجواني. تحظى هذه الألوان بشعبيةٍ كبيرةٍ بين شركات الإلكترونيات المتخصصة والمصممين الذين يتطلعون إلى جعل منتجاتهم الجديدة مميزةً في السوق. إذا كنت ترغب في دائرةٍ كهربائيةٍ مضغوطةٍ للغاية، فإن القناع الشفاف سيمنحك أصغر سدود القناع ونقوشه مقارنةً بالألوان الأخرى. اختيار اللون المناسب: على الرغم من أن تجربة ظلالٍ مختلفةٍ يمكن أن تجعل مشروعك يبدو أكثر إثارةً للاهتمام من اللون الأخضر القياسي، إلا أنه من المفيد معرفة أن اللون الذي تختاره سيؤثر، إلى حدٍ ما، على أداء قناع اللحام الخاص بك. 

 بدايةً، تُعرف الألوان الأسود والأبيض والأصفر بضعف دقتها لأن الأشعة فوق البنفسجية لا تخترق الطبقة الخارجية دائمًا. تحتوي لوحة الدوائر المطبوعة المُغطاة بهذه الألوان على مسارات أقل من لوحة مماثلة الحجم مُغطاة بقناع أخضر أو ​​أحمر أو أزرق. من ناحية أخرى، على الرغم من أن أقنعة اللحام الشفافة تُعطي أعلى دقة، إلا أنها عرضة لتغيرات اللون أثناء التغيرات الحرارية والمعالجات الكيميائية العديدة التي تتعرض لها لوحة الدوائر المطبوعة. 

 يُحدَّد أداء نوع اللون أيضًا بجودة قناع اللحام نفسه. عادةً ما يُقدِّم كبار المُورِّدين ظلالًا مُخصَّصة تُوفِّر دقةً عالية، بالإضافة إلى مُقاومةٍ للحرارة والمواد الكيميائية. غالبًا ما يستخدم المُصمِّمون أقنعة لحام بألوانٍ مُختلفة لأغراضٍ جماليةٍ بحتة. مع ذلك، إذا لم تكن لديك اعتباراتٌ لونيةٌ مُحدَّدة، يُمكن أن تُساعدك الظلال المُختلفة على تمييز ألواحك أثناء التجميع وما بعده. يُمكنك استخدام الأحمر والأزرق والأسود لتمييز مراحل النموذج الأولي المُختلفة من التصميم، ثمَّ اختيار الأخضر أو ​​الأبيض للمنتج النهائي.

كيفية قياس سمك قناع اللحام؟

• استوفِ الحد الأدنى من متطلبات الحلقة الحلقية إذا كان اللحام المقاوم يتلامس مع الأراضي.
• تجنب ترك الفوط المعزولة مكشوفة.
• اسمح بمقاومة اللحام فقط على الثقوب المطلية غير المخصصة لملء اللحام.
• تجنب وضع مادة مقاومة اللحام على نقاط الاختبار أو أصابع الموصل.

ما نسمح به وما لا نسمح به

1. يجوز لقناع اللحام التعدي على الأراضي طالما تم الحفاظ على الحد الأدنى من متطلبات الحلقة الحلقية.
2. يُسمح باستخدام Soldermask في تلك PTH غير المخصصة لملء اللحام.
3. لا يتم الكشف عن أي وسادات معزولة.
4. لا يوجد تعدي على Soldermask على أصابع موصل لوحة الحافة أو نقاط الاختبار.
5. في منصات SMT ذات الميل 1.25 مم، يُسمح بالتعدي على جانب واحد من الأرض فقط ولا يتجاوز 50 ميكرون (2 مل)
6. في لوحة SMT ذات الميل < 1.25 مم، يُسمح بالتعدي على جانب واحد من الأرض فقط ولا يتجاوز 25 ميكرون (1 مل)

IPC-SM-840D | مواصفات تأهيل وأداء قناع اللحام الدائم  . توضح هذه المواصفة متطلبات تأهيل وأداء أقنعة اللحام الدائمة. وتُقدم فئتين مميزتين، هما T وH، تمثلان متطلبات أداء وظيفية مختلفة وشدة اختبار مختلفة. لا ينبغي توسيع نطاق تصنيف قناع اللحام إلى فئة محددة ليشمل أي فئة أخرى. T - الاتصالات: تشمل هذه الفئة تطبيقات متنوعة مثل أجهزة الكمبيوتر، ومعدات الاتصالات، وأجهزة الأعمال المتطورة، والأدوات، وبعض التطبيقات العسكرية غير الحرجة. أقنعة اللحام في هذه الفئة مناسبة للمنتجات التجارية والصناعية عالية الأداء التي تتطلب عمرًا افتراضيًا أطول. على الرغم من احتمال حدوث انقطاع في الخدمة، إلا أنه لا يُشكل تهديدًا للحياة. H - موثوقية عالية/عسكرية: تشمل هذه الفئة المعدات التي يكون فيها الأداء المستمر أمرًا بالغ الأهمية، حيث يكون توقف المعدات غير مقبول، و/أو حيث تُستخدم المعدات كعنصر دعم للحياة. أقنعة اللحام في هذه الفئة مناسبة للتطبيقات التي تتطلب مستوى عالٍ من الضمان، وتكون الخدمة المتواصلة ضرورية.

.

ملاحظات: تسميات الفئات: تشير الإصدارات السابقة من هذه المواصفة الدولية للمواصفات (IPC) والمواصفات الأخرى ذات الصلة إلى فئات المنتجات النهائية "الفئة 1" و"الفئة 2" و"الفئة 3". مع ذلك، ولأغراض عملية، لا يوجد قناع لحام من الفئة 1. لا تنطبق المتطلبات الموضحة في هذه المواصفة على أقنعة اللحام المستخدمة في المنتجات النهائية من الفئة 1. تُعادل الفئة 2 الفئة T (الاتصالات)، بينما تُعادل الفئة 3 الفئة H (العسكرية/عالية الموثوقية).