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.

Свяжитесь с нами
Мы готовы ответить на все ваши вопросы. Оставьте свои контакты и мы проконсультируем вас в ближайшее время