Колір друкованої плати визначається виключно паяльною маскою, а не склотекстолітом. Усі кольори формуються рідкими фотополімерними фарбами LPI з різними пігментами.
Колір не змінює електричну ізоляцію, але істотно впливає на роздільну здатність літографії, ширину перемичок (dam), інспекцію AOI та собівартість.
Key takeaways
- Чому зелений є базовим: Найширше вікно експонування, найтонші перемички (до 3,5 mil / 0,09 мм), найкращий оптичний контраст та відсутність доплат.
- Обмеження DFM для чорного та білого: Чорний колір поглинає УФ, а білий розсіює світло. Мінімальні перемички зростають до 4,5–5,0 mil (0,11–0,13 мм), ускладнюючи крок ≤ 0,5 мм.
- Мінуси чорних плат: Низький оптичний контраст для AOI; неможливість візуального просвічування доріжок; додаткове нагрівання в печі оплавлення.
- Білі плати для світлодіодів: Відбивають 85–90% світла для максимізації люменів, проте показують сліди флюсу та можуть жовтіти при 260°C.
- Синій, червоний та жовтий: Зручний компроміс для дослідних плат та брендування з перемичками 4,0 mil.
Виробничі обмеження DFM за кольорами паяльної маски
Головна технологічна різниця полягає у фотолітографічній роздільній здатності під час УФ-засвічування:
- Поглинання в чорній фарбі: Сажа блокує проникнення світла, основа перемички біля міді недополімеризується і відпадає при проявленні.
- Розсіювання в білій фарбі: Діоксид титану розсіює світло вбік, звужуючи вікна контактних площадок.
Нормативи проектування DFM:
| Колір маски | Мін. перемичка (Web) | Зазор площадки (на сторону) | Контроль на просвіт | Тонкий крок (≤0,5мм) |
|---|---|---|---|---|
| Стандартний зелений | 3,5 – 4,0 mil (0,09–0,10 мм) | +2,0 mil (0,05 мм) | Відмінно (напівпрозорий) | Повністю сумісний з BGA/QFN 0,4/0,5 мм |
| Чорний (Матовий/Глянець) | 4,5 – 5,0 mil (0,11–0,13 мм) | +2,5 – 3,0 mil (0,07 мм) | Повністю непрозорий | Ризик відриву; потрібна групова апертура |
| Білий світловідбиваючий | 4,5 – 5,0 mil (0,11–0,13 мм) | +2,5 – 3,0 mil (0,07 мм) | Непрозорий | Паразитне розсіювання; групова апертура |
| Синій та червоний | 4,0 mil (0,10 мм) | +2,0 – 2,5 mil (0,06 мм) | Помірно | Сумісний з компонентами кроку 0,5 мм |
| Жовтий та фіолетовий | 4,5 mil (0,11 мм) | +2,5 mil (0,06 мм) | Задовільно | Тільки стандартний крок (≥0,65 мм) |
FAQ
Чому плати зелені, а не іншого кольору? Зелена LPI-маска була першою зрілою фотошаблонною формулою, дає найкращий контраст для людського та автоматичного контролю й є в запасі в кожного виробника — тому зелена плата стала безкоштовним стандартом.
Чорна плата дорожча за зелену? Зазвичай невелика націнка та трохи довший термін, плюс складніший оптичний контроль, адже у міді та чорної маски низький контраст. Платіть за це лише тоді, коли зовнішній вигляд виробу справді вимагає.
Чи можна замовити білу плату для LED-виробу? Так. Біла маска — поширена опція для LED-плат, бо відбиває найбільше світла. Уточніть у виробника поведінку щодо пожовтіння, якщо плата переживе повторні безсвинцеві пайки або тривале УФ-опромінення.
Що означає фіолетова плата? Нічого технічного — фіолетовий, жовтий та інші нестандартні кольори — косметичний чи брендовий вибір. Виробник підтверджує доступність пігменту до розрахунку, а термін може зрости, якщо маски немає в запасі.
Чи кольорові плати складніші у виробництві чи контролі? Виробляти — не складніше, але контраст контролю нижчий, ніж у зеленого. Чорний перевіряти найважче; білий показує кожну пляму залишків; синій і червоний лишаються комфортно читабельними. Налаштування AOI коригуються під кожен колір.
Чи впливає колір плати на електричні характеристики? Ні. Ізоляція, діелектрична міцність і якість паяних перемичок визначаються матеріалом маски та відтвердженням, а не пігментом. Єдині маргінальні ефекти — оптичні та термічні: білий відбиває більше світла, чорний поглинає трохи більше тепла.
Пов'язані матеріали
- Що таке паяльна маска? Матеріали, кольори та правила PCB — супутній посібник з матеріалів маски, LPI проти сухої плівки та правил зазорів.
- Посібник з експонування паяльної маски — як влаштовані формування зображення та проявлення маски у виробництві.
- Коверлей проти паяльної маски на гнучкій платі — гнучко-специфічний аналог того ж вибору.
- Виробництво багатошарових друкованих плат — базова сторінка зі стекапу, фінішу та виробничих приміток, до яких веде цей посібник.