Kolor tuszu do maski lutowniczej PCB to nie tylko cecha wyglądu. Pośrednio wpływa na podstawowe parametry PCB, takie jak odprowadzanie ciepła, odporność na warunki atmosferyczne, izolację i wydajność produkcyjną, wpływając na skład, właściwości fizyczne i zgodność procesową atramentu. Zwłaszcza w scenariuszach high-endowych o wysokiej częstotliwości i wysokiej niezawodności różnice ulegną dalszemu wzmocnieniu.
Wydajność rozpraszania ciepła: Różnice w absorpcji/odbiciu ciepła pomiędzy jasnymi i ciemnymi kolorami
Ciemna kolorystyka (czarny, ciemnozielony): Cząsteczki pigmentu mają silną zdolność pochłaniania światła widzialnego i promieniowania podczerwonego i są bardziej skłonne do akumulacji ciepła w tych samych warunkach oświetleniowych. W warunkach silnego oświetlenia na zewnątrz temperatura powierzchni tektury jest o 10-15 stopni wyższa niż w przypadku tablic z białym tuszem; Jednak współczynnik promieniowania podczerwonego czarnego atramentu może osiągnąć 0,85, co może szybciej uwalniać ciepło poprzez promieniowanie cieplne w zamkniętych warunkach pracy w wysokiej temperaturze bez bezpośredniego światła.
Seria w jasnych kolorach (biały, jasnoszary): Wysoki współczynnik odbicia może odbijać większość światła, znacznie zmniejszając absorpcję ciepła. W scenariuszach narażonych na działanie słońca, takich jak falowniki fotowoltaiczne i zewnętrzne stacje bazowe komunikacji, może wydłużyć żywotność kondensatorów elektrolitycznych o 30%. Jednakże przewodność cieplna podłoża atramentowego i grubość powłoki nadal będą miały wpływ na końcowy efekt rozpraszania ciepła.
Odporność na warunki atmosferyczne: stabilność pigmentu determinuje zdolność przeciwstarzeniową
Seria ciepłych kolorów (czerwony, żółty): najczęściej wykorzystująca pigmenty organiczne, o niestabilnej strukturze molekularnej, podatna na rozkład, blaknięcie, pękanie powierzchni i utratę ochrony izolacji pod wpływem długotrwałego promieniowania ultrafioletowego. Nadaje się tylko do płyt testowych o krótkim cyklu wewnętrznym.
Seria zimnych kolorów (zielony, niebieski): składa się głównie z pigmentów nieorganicznych, o stabilnej strukturze molekularnej i dużej odporności na starzenie UV. Po namoczeniu w oleju silnikowym przez 72 godziny rezystancja izolacji zielonego atramentu zmniejsza się zaledwie o 8%, zapewniając najlepszą wszechstronną odporność na korozję chemiczną.
Czarny atrament: z sadzą jako pigmentem, ma wyjątkowo dużą odporność na promieniowanie UV. Po 3 latach pracy w tropikalnym środowisku o dużej wilgotności stopień pokrycia pleśnią wynosi mniej niż 5%. Jednakże sadza ma wysoką absorpcję wilgoci. Jeśli w powłoce występują szczeliny w środowisku o dużej wilgotności, łatwo jest wchłonąć parę wodną i pośrednio wpłynąć na właściwości izolacyjne.
Izolacja i parametry elektryczne: ukryta korelacja między recepturą a procesem
Tusz w kolorze jasnym (biały): Aby uzyskać dobre krycie, należy dodać dużą ilość dwutlenku tytanu. Jeśli dwutlenek tytanu jest nierównomiernie rozproszony, powłoka jest podatna na powstawanie małych szczelin, które stają się kanałami dla penetracji wilgoci i jonów, co zmniejsza skuteczność izolacji; Jednak stabilność rezystywności objętościowej białego atramentu jest znakomita, a współczynnik utrzymania rezystancji nadal osiąga 95% po starzeniu przez 1000 godzin pod wysokim napięciem 1000 V, co jest bardziej odpowiednie w przypadku obwodów wysokiego napięcia.
Ciemny atrament (czarny): Sadza sama w sobie ma słabą przewodność. Dodany w nadmiarze lub niewłaściwie zdyspergowany bezpośrednio zmniejszy rezystywność objętościową powłoki atramentowej. Cienkie płytki drukowane o dużej gęstości muszą skupiać się na kontrolowaniu tego ryzyka; Jednak w scenariuszach wysokich częstotliwości powyżej 10 GHz strata dielektryczna (tan δ) niebieskiej maski lutowniczej wynosi tylko 0,0025, czyli jest o 30% niższa niż w przypadku brązowej maski lutowniczej i jest bardziej odpowiednia do zastosowań o wysokiej częstotliwości, takich jak stacje bazowe 5G.
Tusz kolorowy (czerwony): Pigmenty są bardziej wrażliwe na temperaturę utwardzania i wymagają niższej temperatury utwardzania i dłuższego czasu utwardzania. Jeśli utwardzenie nie będzie wystarczające, gęstość usieciowania farby będzie niewystarczająca, a właściwości izolacyjne znacznie się pogorszą.
Wydajność produkcji i testowania: bezpośrednio określa wydajność produkcji masowej
Zielony atrament: formuła i proces były szeroko sprawdzane przez dziesięciolecia, z szerokim oknem ekspozycji i najwyższą rozpoznawalnością połączeń lutowanych i defektów podczas kontroli optycznej AOI. Nie ulega również łatwo zmęczeniu długoterminową ręczną kontrolą wzrokową, a wydajność produkcji masowej jest na najwyższym poziomie spośród wszystkich kolorów. Jest to uniwersalny pierwszy wybór dla przemysłowych płytek kontrolnych i wysokiej klasy płytek wielowarstwowych.
Czarny atrament: ma silne właściwości blokowania światła i może pochłaniać dużą ilość promieni ultrafioletowych. Wymaga to znacznego zwiększenia energii naświetlania, aby zapewnić całkowite utwardzenie dolnej warstwy; Jednocześnie odbicie powierzchni płytki jest wyjątkowo słabe, co utrudnia tradycyjnemu sprzętowi AOI identyfikację połączeń lutowanych i jest podatne na pominięcie defektów. Dlatego należy zastosować kontrolę rentgenowską, aby zapewnić jakość spawania precyzyjnych płytek BGA.
Biały atrament: dzięki wyjątkowo wysokiemu współczynnikowi odbicia jest podatny na prześwietlenie i gwałtownie rosnącą liczbę fałszywych alarmów podczas wykrywania AOI. Ponadto atrament jest podatny na żółknięcie i starzenie się w długotrwałym środowisku o wysokiej temperaturze, dlatego nadaje się tylko do zastosowań takich jak tablice oświetleniowe LED, które mają jasne wymagania dotyczące odbicia światła.