СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ СЛОЯ ПАЯЛЬНОЙ МАСКИ, НАНОСИМОЙ МЕТОДОМ ПОЛИВА
METHOD OF STABILIZING SOLDER MASK LAYER APPLIED BY WATERING METHOD

Изобретение относится к технологии защиты печатных плат перед пайкой и предназначена к применению в производстве печатных плат.
В известных способах изготовления печатных плат с применением слоя под пайку паяльной маски (Патенты РФ 2401703, 2577669, 2647192, заявка РФ 2016109815) отсутствуют меры по ее стабилизации.
Стабилизация слоя известной универсальной фотополимеризующейся композиции паяльной маски для печатных плат с повышенными эксплуатационными характеристиками (Патент РФ 2192661) достигается за счет изменения ее химического состава.
Процесс стабилизации в способе отверждения вещества УФ-излучением и устройстве для его осуществления (Патент РФ 2401703) производится путем охлаждения подложки и воздействия на подложку печатной платы уже на последующем этапе ультрафиолетового облучения путем стабилизации постоянной интенсивности излучения.
Известно использование для обеспечения стабильных свойств защитного слоя паяльной маски (отсутствие пор, наплывов, пузырей, равномерная толщина композиции паяльной маски) процесса термической стабилизации паяльной маски путем воздействия ультрафиолетового, инфракрасного облучения или термической сушки (Патент РФ 2577669, заявка 2008125209, заявка 2005134475).
Все вышеперечисленные технологии не учитывают физическое состояние слоя паяльной маски непосредственно после ее нанесения (структура маски, адгезия к пленочному фотошаблону, способность растворяться в слабощелочных водных растворах проявления) и не устраняют дефекты в слое паяльной маски, а именно, поры, наплывы, пузыри, неравномерную толщину слоя паяльной маски, не связанные с химическим составом паяльной маски, ее чувствительностью к облучению или термостойкостью, но возникающие в структуре паяльной маски сразу после нанесения.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение выхода годных печатных плат за счет устранения дефектов в слое паяльной маски.
Технический результат заключается в повышении эксплуатационных характеристик слоя паяльной маски.
Сущность предлагаемого способа стабилизации слоя паяльной маски, наносимой методом полива, включающего нанесение слоя паяльной маски методом полива на поверхность заготовки печатной платы и предварительную сушку в многоступенчатой зонной печи заключается в том, что после нанесения слоя паяльной маски до предварительной сушки выполняют стабилизацию слоя паяльной маски путем перемещения заготовок печатных плат с нанесенным слоем паяльной маски в течение заданного времени в модуле стабилизации в нормальных климатических условиях, при этом все операции выполняются непрерывно, в одном технологическом цикле.
Изобретение поясняется фигурами:
фиг. 1 - структурная схема формирования слоя паяльной маски,
где 1 - установка нанесения паяльной маски;
2 - модуль стабилизации;
3 - многоступенчатая зонная печь;
фиг. 2 - график зависимости стабильности паяльной маски от времени перемещения,
1
2
3
где A, А, A - динамика стабильности паяльной маски;
фиг. 3 - контрольная карта по анализу качества паяльной маски до внедрения изобретения,
1
2
3
где B, В, В - скачки брака;
р - среднее значение брака;
фиг. 4 - контрольная карта по анализу качества паяльной маски после внедрения изобретения,
1
2
3
где C, С, С - скачки брака;
р - среднее значение брака.
Для реализации способа фиг. 1 между установкой нанесения паяльной маски 1 и многоступенчатой зонной печью 3 размещают модуль стабилизации 2.
Заготовки печатных плат с нанесенной паяльной маской методом полива непосредственно с конвейера установки нанесения 1 попадают на V-образный конвейер закрытого типа с вытяжной системой модуля стабилизации 2 и движутся по нему в течение заданного времени в нормальных климатических условиях (Нормальные климатические условия согласно п. 4.1.1 ГОСТ 23752-79 «Платы печатные. Общие технические условия» характеризуются температурой (25±10)°С, относительной влажностью 45-80%, атмосферным давлением 630-800 мм рт.ст.). Затем заготовки поступают в многоступенчатую зонную печь для предварительной сушки паяльной маски. Операции нанесения паяльной маски, стабилизации с учетом встроенного модуля стабилизации, сушка в многоступенчатой зонной печи выполняются непрерывно, в одном технологическом цикле.
1
2
3
Для избегания дефектов покрытия требуется дополнительное время для выхода растворителей, следовательно, необходимо высвободить верхний слой от летучих веществ, так как традиционные многоступенчатые зонные печи для предварительной сушки печатных плат основаны на длинноволновом инфракрасном излучении - тепло передается от верхних слоев материала к нижним. Перемещение в модуле стабилизации придает паяльной маске свойства, требуемые до начала приложения высоких температур, а именно для обеспечения отсутствия пор, наплывов, пузырей, равномерной толщины паяльной маски. Динамика стабильности различных видов паяльных масок от времени передвижения заготовок печатных плат в модуле стабилизации A, А, A показана на фиг. 2.
1
2
3
1
2
3
Получение технического результата подтверждается снижением брака. На контрольной карте по анализу качества паяльной маски до внедрения изобретения скачки брака B, В, В фиг. 3 значительно выходят за допустимые границы процента брака. На контрольной карте по анализу качества паяльной маски после внедрения изобретения скачки брака C, С, С фиг. 4 находятся ниже минимального значения.
Оптимальность подобранных режимов стабилизации паяльной маски подтверждается при выполнении дальнейших технологических операций в технологическом процессе изготовления печатных плат.