임시 소더 마스크 가이드

임시 소더 마스크란?

임시 소더 마스크 (또한 “스폿 마스크”)는 전자 회로 기판 조립에 매일 사용합니다. 소더 마스크는 웨이브 납땜 과정에서 스루 홀 또는 “바이아스”를 보호하도록 설계되었습니다. 극한 납땜 온도를 견디고 PCB 조립 과정이 끝나면 쉽고 효율적으로 제거됩니다.

컨포멀 코팅을 분사 또는 담그고 있는 동안 마스크로 커넥터와 코팅이 불가능한 다른 영역을 보호하는데 사용할 수 있습니다.

일반적으로 솔더 레지스트로 알려져 있는 “영구” 솔더마스크와 혼동되어서는 안 됩니다. 임시 솔더마스크는 제거될 수 있도록 설계되었으며 자동화된 납땜 공정에 중요한 필수적인 도구입니다.

Chemask 소더 마스크는 웨이브 납땜 중에 PC 보드, 도금 스루-홀, 접점, 핀, 포스트, 단자 및 골드 핑거를 보호합니다. 용해된 납으로부터 단시간 고온을 방지합니다. 모든 켐트로닉스 소더 마스크는 불연성, 비오염물질로 이온성 또는 부식성 잔여물을 남기지 않습니다. Chemask 소더 마스크는 정밀 도포를 위한 편리한 스퀴즈 병 또는 자동 도포를 위해 갤런양으로 제공되고 있습니다.

임시 소더 마스크 용도

1. 웨이브 납땜 과정에서 노출된PCB 스루 홀 마스킹 – 이것은 가장 일반적인 스폿 마스크 용도입니다. 회로 기판은 종종 여러 다른 제품 모델 내에서 작동하도록 설계되므로 여러 가지 기능은 밀집되거나 밀집되지 않은 영역이 필요할 수 있습니다. 웨이브 납땜 과정에서 납땜하지 않는 개방형 바이어스를 계속 개방하려면 마스크를 도포합니다. 이것은 금속이든 플럭스드이든 납땜하는 웨이브 납땜 과정에 필요합니다. 땜납이 마스크에 들러붙지 않아서 아래 영역이 영향을 받지 않습니다.
2. 접점 영역 또는 용제에 민감한 구성품 마스킹 – 회로 기판에 컨포멀 코팅을 도포할 때 접촉 영역을 피해야 합니다. 일반적으로 코팅은 절연형이므로 접촉장치, 스위치, 금속간 접촉이 필요한 장치의 기능을 방해하게 됩니다. 용제에 민감하거나 이동 소자가 있는 구성품 또한 마스킹이 필요합니다. 선택적 분사 시스템을 사용하면 문제가 덜하지만 에어로졸 캔에서 또는 핸드 분사기 또는 디핑 과정에서 코팅을 도포하는 경우 마스킹이 종종 필요합니다.
3. 저 스탠드오프형 구성품 주변의 대밍(damming) - SMT (표면 실장 기술) 및 BGA (볼 그리드 어레이) 구성품은 기판 표면과 구성품 사이의 공간인 매우 낮은 스탠드오프형 영역이 종종 있습니다. 선택적 분사 시스템으로 컨포멀 코팅을 도포하더라도 모세관 작요을 통해 구성품 아래에서 물질이 나올 위험이 있습니다. 일부 설계의 경우 이것이 문제가 될 수 있어서 마스크로 구성품 주변에 댐을 형성할 수 있습니다.
4. 양면 SMT PCB 납땜용 임시 접착제 - 양면 SMT 회로 기판 조립과 관련한 큰 문제는 기판 하부에 구성품을 납땜하는 방법입니다. 리플로우 오븐을 통해 기판 상부를 움직이면 중력 때문에 땜납이 녹은 후 굳으면서 구성품이 제자리에 고정되기 때문에 문제가 되지 않습니다. 기판을 젖혀서 하부를 움직이면 땜납 표면 장력으로 구성품이 제자리에 고정되는 것을 기대하게 됩니다. 소형 구성품에 효과적일 수 있지만 대형 구성품을 제자리에 고정하려면 일반 타입의 접착제가 필요합니다. 스폿 마스크는 종종 BGA 모서리와 다른 대형 구성품에 사용됩니다.
5. 리플로우 과정에서 온도에 민감한 구성품 보호 – 라텍스 마스크는 열 절연성이 있으므로 엔지니어들은 리플로우 과정에서 열에 민감한 구성품을 보호하는데 이를 사용하는 창의적인 방법을 찾아냈습니다. 임시 소더 마스크 용도를 훨씬 벗어나는 것이므로 제조자들은 이 제품을 한정하는데 도움이 거의 되지 않을 것입니다.
6. 페인팅, 파우더 코팅 또는 도금 과정의 마스킹 영역 – 임시 소더 마스크를 액체 마스킹 테이프로 사용하려는 경우 새로운 세계가 열리는 것입니다. 용도 외에 사용하려면 직접 테스트하고 한정해야 합니다.

Kapton 테이프 또는 마스킹 부트 대신에 스폿 마스크를 사용해야 하는 이유

임시 소더 마스크 외에도, Kapton 테이프 (인기있는 내열성 폴리이미드 테이프의 E.I. du Pont de Nemours 브랜드 명칭) 또는 예비 성형 실리콘 마스킹 부트는 일반적으로 회로 기판의 선택 영역에 쓰입니다. 폴리이미드 테이프는 경화 시간에 대해 걱정할 필요없이 쉽고 빠르게 사용할 수 있어서 인기가 있습니다. 부트는 마스킹할 영역에 연결됩니다. 다른 방법보다 나은 소다 마스크의 주요 장점은 유연성입니다. 일반적으로 테이프는 롤 또는 다이-컷 형태이며 대부분의 영역에 완벽하게 효과가 있을 수 있지만 특수한 상황이 늘 존재합니다. 또한, 테이프의 접착제는 나중에 잔여물이 남아 컨포멀 코팅을 할 때 습윤 문제를 일으킬 수 있습니다. 마스킹 부트는 예비 성형되기 때문에 대부분의 계약 제조자들이 가능할 수 있는 계획 및 소요 시간이 더 많이 필요합니다. 또한 부트는 baked-on 플럭스로 코팅하면서 제거해야 합니다.

임시 소더 마스크 도포 방법

임시 소더 마스크 사용 방법은 일반적으로 공압 시스템 또는 스텐실 스퀴즈 병 또는 튜브를 이용하여 손으로 주로 도포합니다.

Manually / hand application

이 도포 방법은 말처럼 간단합니다. 병을 짜서 마스크를 보호해야 하는 영역에 도포합니다. 병을 잡는 방식이 경화된 마스크가 얼마나 쉽게 제거되느냐 하는 큰 차이를 만들 수 있습니다.

대부분의 작업자는 마스킹하는 영역에 걸쳐 디스펜싱 팁을 끌면서 90도 각도로 병을 잡습니다. 이것은 마스크가 바이아스를 통해 나와서 3가지 잠재적 문제를 일으키는 경향이 있습니다.

1. 마스크는 스루 홀 내부에 들러붙는 경향이 있어서 다른 측으로 밀려 나올 수 있습니다. 이것은 다른 측의 플러그를 발생시켜서 경화된 마스크를 벗길 때 파손될 가능성을 높입니다.
2. 스루 홀 내 물질은 수성 세척 시스템으로 마스크를 씻어내는 경우 덜 들어옵니다.
3. 마스크 비드는 90도로 병을 잡고 있을 때 더 얇습니다. 박리 가능 마스크를 사용하면 이 비드는 드로-스트링으로 작용하기 때문에 더 얇은 스트립이 높은 납땜 온도에서 더 부서지는 경향이 있으며, 경화된 마스크 제거 시 파손될 가능성이 높아집니다.

Pneumatic Dispensing

공압 디스펜싱 시스템에서 마스크는 압축 공기 또는 질소로 가압되어 디스펜싱 팁 또는 바늘에서 밖으로 나옵니다. 낮은 전단 경화(shear cure)를 갖는 마스크를 사용해야 합니다. 높은 전단 경화 마스크는 압력이 가해지면 경화 속도가 빨라집니다. 마스크를 디스펜서에서 나오게 할 때 압력이 증가하게 되고 팁이나 바늘이 막히는 경향이 있습니다.

또 다른 관련 문제는 마스크가 탱크 내에서 경화되는 여부입니다. 마스크가 탱크 내에서 덮이고, 경화된 부분이 빨려 나오면, 디스펜싱 팁이 막힐 수 있습니다. 질소로 가압하면 이 문제를 완화하는데 도움이 될 수 있습니다. 물질이 이동하기 전에 탱크 내 또는 마스크 용기 내에 스키닝이 있으면 마스크에 혼합되지 않게 경화된 물질을 제거해야 합니다.

대부분의 소더 마스크를 탈이온화수로 묽게 하여 최적의 점성을 얻을 수 있습니다. 혼합물에 기포가 유입되지 않게 주의해서 섞습니다. 기포가 유입되면 마스크가 납땜 온도에 도달하면 갇힌 가스가 빠져나가게 됩니다.

Stencil Printing

표면 실장 조립 과정에서 솔더 페이스트를 프린트하는 것과 유사한 과정으로 스텐실로 마스크를 도포할 수 있습니다. 물론, 이 과정은 표면이 평평할 때에만 가능합니다. 스텐실 인쇄용 마스크를 선택할 때 모세관 작용을 통해 스텐실 아래로 나오지 않을 정도로 점성이 높은지 확인합니다. 또한, 스텐실을 세척하는 방법도 고려해야 합니다. 워셔블 마스크를 선택하면 이 과정이 더 간단해집니다. 박리 가능 마스크를 사용할 수 있지만 마스크가 젖어 있는 동안 스텐실을 세척해야 하거나 물리적으로 경화된 물질을 벗겨내야 합니다. 이는 스크린을 통해 인쇄하는 경우 (예: 스크린 인쇄) 특히 중요합니다. 세척 문제가 있는 매우 미세한 메시 스크린은 스크린 인쇄에서 피해야 합니다.

컨포멀 코팅에 임시 소더 마스크를 사용하나요?

스폿 마스크를 기본 액체 마스킹 테이프로 여기고 있다면 사용 방법을 더욱 이해하기가 쉬워집니다.

1. 마스크를 보호할 접점 영역에 도포합니다. 마스크가 완전히 경화되게 합니다.
2. 컨포멀 코팅을 도포합니다.
3. 코팅이 건조되면 완전히 경화되기 전에 마스크를 벗겨냅니다.

고려할 몇 가지 사항이 있습니다.

• 박리 가능 마스크가 권장됩니다. 컨포멀 코팅이 일반적으로 소수성 (발수성)이므로 코팅 층 아래의 마스크를 씻어내기가 어렵습니다.
• 합성 마스크는 컨포멀 코팅에 사용하는 강한 용제와 상호작용할 수 있으므로 천연 라텍가 권장됩니다.
• 마스킹한 가장자리를 최대한 깨끗이 하기 위해 코팅이 완전히 경화되기 전에 마스크를 벗깁니다. 그렇지 않으면 가장자리가 균열이 생기거나 거칠거나 심지어 코팅을 들리게 할 수 있습니다.

스폿 마스크 제거 방법

박리 가능 마스크는 일반적으로 손으로 또는 트위저로 제거합니다. 재주가 많은 엔지니어는 회전 브러시가 있는 장치나 다른 창의적인 방법을 떠올리겠지만 속도를 높일 상용화된 장비가 아직 없습니다.

워셔블 마스크는 수성 인라인 또는 배치 와시 시스템으로 제거되도록 설계되었습니다. 세척수가 여과되고 재순환하는 폐쇄 루프 시스템를 사용하고 있다면 필터와 이온 베트에 적합한 마스크를 사용해야 합니다. 기포가 인다면 너무 많은 마스크 물질이 세척 시스템으로 다시 통과하거나 동일한 세척수 내 용해된 플럭스와 상호작용하고 있다는 표시입니다. 이는 일반적으로 깨끗한 탈이온화수로 세척수를 대체하면 해결되지만 암시 해결책으로 소포제를 첨가할 수 있습니다.

회로 기판에 마스크가 남을 가능성

임시 소더 마스크는 말그대로 임시용입니다. 켐트로닉스와 같은 소더 마스크 제조자는 뒷받침할 다른 시험이 없기 때문에 항상 마스크 제거를 권장합니다. PCB의 영구 부품으로서 소더 마스크를 남겨두기로 했다면 자체 기능 또는 신뢰성 시험을 하여 문제를 일으키지 않는지 확인해야 합니다.

임시 소더 마스크 경화 시간

경화는 마스킹 과정에서 애로사항이 되므로 항상 더 빨리 하고 싶어합니다. 마스크는 바깥에서 내부로 경화되므로 덮인 다음 내부에서 경화됩니다. 마스크 타입과 비드 두께에 따라 30분에서 24시간 걸릴 수 있습니다.

경화되지 않은 마스크가 용해된 땜납에 닿으면 마스크의 액체 성분이 증발되고, 경화된 부분이 충분히 두껍지 않으면 유출됩니다. 이것은 마스크 내 빈공간을 생기게 하고, 심한 경우에 땜납 밖으로 기판이 들리고 PCB 전체에 솔더 비드가 덮이게 됩니다. 이는 좋지 않습니다.

웨이브 땜납 예열 존은 오차 범위 구실을 하지만 경화하는 동안 권장되지 않습니다. 웨이브 컨베이어에 사용할 때 마스크는 완전히 경화될 필요는 없지만 촉감이 단단해야 합니다. 또한, 마스크 소재, 비드 두께, 열 프로필에 따라 다르므로 자체적으로 시험할 필요가 있습니다.

임시 소더 마스크가 견디는 온도

소더 마스크는 일반 웨이브 납땜 과정에서 노출되는 매우 짧은 시간 동안 (약 1초) 용융 땜납 온도를 견디도록 설계되었습니다. 대부분 상용 마스크는 650°F (343°C)까지 납 주성분 및 납 무함유 솔더의 용해점 온도를 견딜 수 있어야 합니다. 리플로우 오븐과 같이 노출 시간이 길어지면 마스크에 기포가 일거나, 타거나, 깨질 가능성이 더 높아집니다. 마스크가 극한 온도에 얼마나 견딜 수 있느냐는 비드 두께와 마스크 타입에 따라 다릅니다.

SMT 리플로우를 통해 스폿 마스크를 흐르게 할 가능성

마스크가 리플로우 납땜 과정에서 흐르면 극한 온도뿐만 아니라 웨이브 납땜에 비해 더 장시간 노출됩니다. 이것은 기포가 생기건 타거나 깨지기 쉬워질 위험을 높입니다. 마스크가 극한 온도에 얼마나 견딜 수 있느냐는 비드 두께와 마스크 타입에 따라 다릅니다. 합성재는 더 잘 부서지는 경향이 있고 와셔블 마스크는 제거하기가 매우 어렵습니다.

가장 적합한 임시 소더 마스크를 선택하는 방법

소더 마스크를 선택할 때 고려할 몇 가지 요소가 있습니다.

제거 방법

소더 마스크 선정 시 첫 번째로 제거 방법을 고려합니다.

현재 배치 또는 인라인 와시 시스템으로 PCB를 운영하고 있다면 물로 지워지는 마스크를 사용할 수 있습니다. Chemask WF는 배치 도는 인라인 세척 세스템으로 제거할 수 있으며, 필터가 막히거나 이온 필터 베드를 손상시키지 않습니다.

Chemask WF 소더 마스킹제는 웨이브 납땜 중에 용해된 땜납에서 구성품이 없는 영역을 보호하는 고온 임시 스폿 마스크입니다. 이것은 개방 및 폐쇄 루프 수성 세척 시스템으로 제거되도록 설계된 수용성 물질입니다. Chemask WF는 기포 발생률이 낮고 탈이온화수 시스템 수지 베드에 영향을 끼치지 않습니다. 이 수용성 제제는 로진, 유기 및 비이온성 플럭스에 대해 안정적입니다.

세척제를 사용하거나 기판을 전혀 세척하지 않으면 박리 가능 마스크가 가장 적합합니다.

박리 가능 소더 마스크는 용제로 세척하는 no-clean 납땜 환경에서 또는 PCB 조립공에 의해 일반적으로 쓰입니다. 이 마스크는 컨포멀 코팅 과정에서 화학적으로 민감한 구성품 위와 접촉 영역에 보통 쓰입니다.

Sensitive Metals

Chemask NA는 냄새가 별로 나지 않는 비암모니아화 마스크형으로 구리와 같이 민감한 금속에 가장 안전합니다.

Chemask NA 비암모니아화 소더 마스킹제는 민감한 금속에서 안전하게 사용하기 위해 배합된 라텍스, 암모니아 무함유, 급속 경화, 박리 가능 임시 마스크입니다. 웨이브 납땜 과정에서 구성품이 없는 영역을 보호하는 고내열성 화합물이 들어 있습니다. Chemask NA를 컨포멀 코팅 과정에서 또는 솔더 리플로우 오븐 내 핀, 포스트 및 가장자리 연결장치를 보호하는데 사용할 수 있습니다.

제거하기가 가장 쉬운 강력한 박리 가능 마스크를 찾고 있다면 가장 많이 판매되고 있는 마스크인 Chemask Peelable과 같은 천연 라텍스 마스크를 확인해보세요.

컨포멀 코팅을 위한 마스킹

Chemask Peelable은 컨포멀 코팅의 마스킹 영역에 이상적입니다.

Chemask는 급속 경화 박리 가능 소더 마스킹제입니다. 웨이브 납땜 과정에서 구성품이 없는 영역을 보호하는 고내열성 화합물이 들어 있습니다. Chemask를 컨포멀 코팅 과정에서 핀, 포스트, 접촉장치 및 가장자리 연결장치를 보호하는데 사용할 수 있습니다.

Masking Large Vias

Chemask HV는 많은 바이아스를 마스킹하는데 매우 효과적인 고점성 버전입니다.

Chemask HV 소더 마스킹제는 임시 고점성, 급속 경화, 박리 가능 소더 마스킹제입니다. 고내열성 화합물로서 웨이브 납땜 중에 구성품이 없는 영역을 보호합니다. Chemask HV는 부작용을 일으키지 않고 4분 내에 예열 웨이브 땜납으로 유입될 수 있습니다. Chemask HV를 컨포멀 코팅 과정에서 핀, 포스트, 접촉장치 및 가장자리 연결장치를 보호하는데 사용할 수 있습니다.

고온 납땜

Chemask LF는 납 무함유 납땜의 더 높은 온도를 견디도록 설계되었습니다.

Chemask 납 무함유 소더 마스킹제는 고온 납무함유 용도로 배합된 임시, 급속 경화, 박리 가능 소더 마스킹제입니다. 웨이브 납땜하는 동안 PCB의 구성품이 없는 영역을 보호하는 내열성 코팅입니다. Chemask Lead-Free는 부작용을 일으키지 않고 4분 내에 예열 오븐으로 유입될 수 있습니다. 컨포멀 코팅 과정에서 핀, 포스트, 접촉장치 및 가장자리 연결장치를 보호하는데 사용합니다.

전화 770-424-4888 또는 이메일 askchemtronics@chemtronics.com로 문의를 주시면 요구사항에 가장 적합한 임시 소더 마스크를 찾는데 도움을 드리겠습니다.