0913 Nepájivá maska 18.10.2020

S používáním SMD součástek se mi jevilo jako užitečné použít nepájivou masku. Vsadil jsem na osvědčenou technologii - suchý film Dynamask 5000. U tento film je podstatně silnější než suché filmy používané pro výrobu plošných spojů (photoresist Dupont T215).

  1. Matrice. V Eagle jsou pro nepájivou masku určené hladiny 29-vrchní strana a 30-spodní strana desky. Pro lepší orientaci aktivuji ještě hladinu 20-obrysy desky. Maska se nevytváří v zařízení PS-inverted, ale v PS. Pokud se dělá maska pro vrchní stranu desky, je třeba ještě zaškrtnout volbu Miror.
    Pro tisk motivu na folii používám originální toner. Kazeta s alternativním tonerem nedává takové kontrastní a rovnoměrné vykreslení. Nastavení CAM procesoru pro tisk nepájivé masky je na obrázku. Dole vlevo je motiv, vpravo maska.
  2. Nažehlení. Po odstranění krycí fólie z jedné strany se nažehlí film v laminovačce stejně jako u fotoresistu. Protože je fólie podstatně silnější, lépe se s ním manipuluje a nemusí se nasazovat pod vodou. Odpadá tak nepříjemné vytlačování bublin. Názorně to ukáží videa na YouTube, třeba [1]. Na rozdíl od příkladů na internetu jsem zjistil, že nejlepší je nažehlit folii na první pokus. Každý další průchod laminovačkou nažehlení zhoršil. Od měděného podkladu se začala folie na výškových rozdílech podkladu oddělovat.
    Před osvitem je nutné velice pečlivě správně umístit na desku motiv masky. I malá nepřesnost se u SMD součástek nepříjemně projeví při pájení.

  1. Osvit.
    Napoprvé jsem zvolil osvit 10 minut, exponoval jsem pod mojí původní UV lampou. Délka osvitu vyhovovala. Podle příspěvků na internetu jsem nechal exponovanou desku jednu hodinu v klidu. Po tu dobu by měla ještě probíhat polymerizace masky.
    Zajímavé je, že se exponuje přes vrchní krycí fólii. Ta se snímá až před vyvoláním. Před osvitem nejde krycí folie bez poškození materiálu masky sundat. Po osvitu to jde bez problémů. Zřejmě na to mají vliv změny struktury materiálu způsobené ozářením UV světlem.
  2. Vyvolání. Vývojka je 27g krystalové sody rozpuštěné v jednom litru vody a ohřáté na 30°C. Vývojka i postup jsou stejné jako u fotoresistu. Vymývání exponovaných míst pomáhám jemným štětečkem.
  3. Vytvrzení. Vytvrzení masky trvá 30 minut pod UV lampou. Po osvitu je vhodné nechat desku zase asi hodinu odležet.
Vůbec první deska s maskou. Dobře jsou vidět světlejší plochy které vznikly odlepením filmu od desky při opakovaném nažehlování. Na spodním okraji je maska posunutá. Před nažehlením v laminovačce jsem desku přesně oříznul. Při dotyku s válcem se film trochu posunul. U dalších zkoušek jsem nechal okraje filmu asi o 5mm přečnívat. Aby se film nenalepil na válce, desku jsem podložil papírem. Po projetí laminovačkou se deska přesně odstřihne. Obrázek je dvakrát větší než originál, dobře proto vyniknou sice jenom pohledové, ale přeci jen vady. Na spodních obrázcích je druhý a třetí pokus. Pokud se podívám okem, je levá deska vyhovující a pravá deska bezvadná. Vyfotit desky s lesklým povrchem a vysokým kontrastem je myslím, nejen pro mne, docela problém. Vytvrzení desek UV světlem bude asi dostačující. Při škrábání nožem je maska tvrdá.

Protože je film silnější a odpadá leptání, je výroba nepájivé masky podstatně jednodušší než výroba plošného spoje.

Časy osvitu se řidí podle dostupného UV zdroje a musí se odzkoušet. Pro osvit používám UV zářivku NARVA Black Light Blue LD 11W/073 z akvaristiky. Ve vzdálenosti 200mm za 10 minut masku spolehlivě osvítím. U popisované osvitové jednotky s UV diodami jsou časy stejné. Je vhodné si provést osvitové zkoušky.



Přílohy, literatura, odkazy

[1] The best DIY Solder Mask tutorial / Rembrandt Electronics