Можно ли использовать акриловую латексную краску в качестве маски для припоя?

9

Недавно я начал травить свои собственные печатные платы для разных проектов Arduino, и мне нужно нанести маску припоя, чтобы следы меди не окислялись.

Я купил эту акриловую латексную краску для другого проекта, но мне интересно, можно ли ее использовать в качестве маски для припоя.

Я думал, что сначала спаяю свои компоненты, а затем распылю плату. Возможно, я бы сначала покрыл любые чувствительные компоненты небольшим кусочком маскирующей ленты, но в основном я бы даже не подумал, что это будет необходимо (?).

Любые мысли или причины, почему это означало бы гибель для доски или, что более важно, почему это может быть небезопасно или пожароопасно?

Мэтт Кашатт
источник
5
То, что вы описываете, на самом деле называется конформным покрытием . Паяльная маска применяется перед пайкой компонентов.
AndrejaKo
Какая группа участников FINE у этого сообщества! Все три ответа были правильными, но ответ Оли был самым прямым в отношении моего вопроса, поэтому я выбрал любого другого непрофессионала, который встречается на этом посту.
Мэтт Кашатт

Ответы:

6

Похоже, что это может работать "хорошо", конечно, вряд ли повредит вашу цепь каким-либо образом (если не распыляется в горшках / переключатели / и т. Д.) Проверьте, не говорит ли он о легковоспламеняющихся в спецификации, чтобы убедиться в пожарной безопасности.

Однако, если вы просто ищете «герметик», который нужно добавить после заполнения печатной платы (как вы упоминаете в своем вопросе), то для этого есть множество покрытий специально для этой цели. Их обычно называют конформными покрытиями .
Существуют различные типы и способы применения, поэтому вам нужно решить, что лучше для вас. Вот сравнение различных типов (акрил, эпоксидная смола и т. Д.).
Некоторые защитят печатную плату от влаги, окисления и т. Д., Но вы можете паять через них, если вам нужно что-то изменить (например, спрей-лаки).
Более долговечные и износостойкие решения. включите заливочные смеси (например, поместите контур в подходящую заливочную емкость, залейте состав, оставьте для установки)
Посмотрите на такие места, как Farnell, RS, Mouser для «PCB покрытие» или «Conformal Coating», и вы получите множество вариантов.
Вот пример распыления на конформное покрытие, через которое вы можете припаять.
Конформное покрытие предназначено не только для предотвращения окисления, оно также помогает предотвратить проблемы, вызванные загрязнением (например, кислотами / щелочами) или влажностью (важно, например, для чувствительных / высокоимпедансных цепей), а также может защитить от искрения в цепях высокого напряжения (с достаточно высоким напряжение пробоя номинальное соединение)

Если вы ищете что-то, что можно применить перед тем, как заполнить доску, чтобы остановить окисление следов, то посмотрите рекомендации по лужению в других ответах.

Оли Глейзер
источник
6

Лучше, чем какие-либо неправильные химикаты на вашей доске, вообще никаких химикатов.

Вы говорите о распылении платы после пайки, которая на самом деле является не маской припоя, а чем-то в направлении конформного покрытия , за исключением того, что в этом нет ничего конформного, если вы не используете покрытие, специально предназначенное для этой цели. Покраска или нанесение покрытия на плату после сборки очень важна, и вы должны уделять большое внимание любому компоненту, которому не нужны инородные материалы где-то внутри, - наиболее заметные разъемы, переключатели, пьезо-зуммеры и потенциометры.

Имейте в виду, что материалы, используемые для паяльной маски, ламинирования, покрытия и прочего, обычно тщательно выбираются, чтобы не взаимодействовать друг с другом или с чем-либо еще на плате - флюсом, компонентами, различными металлическими сплавами, ...

Кроме того, различные свойства теплового расширения являются огромной проблемой: покрытие, которое сильно расширяется при нагревании, отбрасывает любые компоненты, которые оказываются на его пути.

Расширение вашего покрытия может также произойти, если оно гигроскопично (имеет тенденцию захватывать молекулы воды внутри своей собственной молекулярной структуры).

Вы можете в конечном итоге иметь плату с медными следами или соединениями компонентов, разъедающими со временем, и этот эффект может быть хуже по сравнению с платой с голыми медными следами.

Кроме того, как вы упоминаете, огнеопасность является проблемой - и акриловая краска или клей, как правило, легко воспламеняются. (Обратитесь в магазин печатных плат, где производятся гибкие / жесткие печатные платы. Они хотели бы использовать акриловый клей, чтобы прикрепить гибкий полиимидный слой к жесткому материалу FR4, потому что акриловый клей обладает фантастическими механическими свойствами, но без добавления тонны неприятных, огнестойких химикатов. акриловый клей может стать причиной возникновения адского огня.) Кроме того, я очень сомневаюсь, что упомянутая вами аэрозольная краска способна противостоять температурам, которые могут понадобиться при ремонте платы. Краска может обугливаться, и это означает, что вы выделяете углерод из его органических полимерных молекул. Углерод является проводящим, поэтому почти все, что выглядит сгоревшим на электронике, создаст нежелательные шунтирующие резисторы и тем самым изменит оригинальную схему, выразить это осторожно. Как только нежелательные углеродные резисторы становятся настолько низкоомными, что они рассеивают все больше и больше энергии при непрерывном подводе к ним тока, они становятсяхороший рецепт для катастрофы .

Без паяльной маски, NiAu или Sn покрытие всей меди на вашей плате было бы хорошим выбором.

Вот пример платы без покрытия и NiAu на следах: HP 5381A ( источник )

Это образец превосходного испытательного оборудования HP, в этом нет ничего дешевого. (Обратите внимание, что на рисунке есть еще одна плата с маской припоя.)

Процесс называется ENIG (безэлектродный никель, иммерсионное золото). Иммерсионное олово (Sn) также неплохо, и может быть сделано любителями.

Я искал еще немного, и вот пример доски с консервированными следами и без маски или покрытия: HP 5245L ( источник )

Опять же, из оборудования, созданного для работы в течение десятилетий (счетчик частоты HP 5245L, у меня их два, и они работают как новые после некоторого усилия по исправлению).

В качестве альтернативы, есть распылители для этой конкретной цели, часто с материалом, похожим на флюс.

Если это просто маленькая доска, вы также можете использовать паяльник и паяльную проволоку, чтобы аккуратно покрыть следы оловом. Только будьте осторожны, чтобы не перегреть доску - следы могут расслаиваться. Температура ниже 350 ° C на конце вашей пайки - очень хорошая идея! Избыточное олово можно вытереть силиконовой резиной (доступно в виде изоляционной трубки), пока оно еще горячее, или удалить с помощью фитиля для пайки. Уродливые остатки флюса можно смыть с помощью дешевого алкоголя в аптеке.

Нечто похожее доступно на рынке: вы можете заказать готовые доски с поверхностью HAL. В данном случае HAL не является суперкомпьютером на космическом корабле, а означает «выравнивание горячим воздухом»: плата полностью погружена в горячий припой, а горячий воздух используется для выдувания избыточного припоя после процесса погружения. Эти платы производятся миллионами и миллионами, в основном для потребительских товаров. По сравнению с химически осажденными поверхностями, такими как ENIG (NiAu) или иммерсионным Sn, это просто и дешево, но имеет недостаток, заключающийся в том, что вы не получите очень ровные прокладки (важно для пакетов BGA или QFN), и вы будете прикладывать довольно много тепловых напряжений. на вашей плате, потому что вы погружаете всю доску в жидкий металл: сквозные отверстия в медных перемычках напряжены и могут сломаться, а сердцевина может расслаиваться. Тем не менее, держу пари, у вас дома есть десятки таких досок.

zebonaut
источник
Классная картина, я люблю внутренности старого испытательного оборудования ...
Оли Глейзер
+1 за лужение. Я сделал пару довольно больших плат, используя этот процесс, и обнаружил, что очень высокая температура действительно дает лучшие результаты, если плата флюсует. Я распылил на доске флюс-спрей, установил утюг на 450 ° С и набил наконечник немного больше, чем обычно. После этого я очень быстро переместил железный наконечник по области, которую нужно консервировать, и получил тонкое, тонкое покрытие из следов. При высокой температуре и флюсе процесс настолько быстр, что нет риска поднять следы. Еще раз, уловка, кажется, очень быстрое движение наконечника по следам.
AndrejaKo
Спасибо за подробный ответ зебонавта! Эта информация очень полезна.
Мэтт Кашатт
5

Гораздо лучшим способом защиты меди является погружение оловянного покрытия в печатную плату перед ее заполнением. Этот продукт наносит защитный слой толщиной 1 микрон через 5 минут. И это облегчает пайку также.

Я использовал это успешно раньше, хотя я не уверен, что это был точно такой же продукт. Во всяком случае, мне пришлось делать это в хорошо проветриваемом помещении, потому что пахло ужасно.

stevenvh
источник
Это дает хороший результат, но ИМХО это не стоит усилий для большинства одноразовых домашних протравленных печатных плат. Это также относительно дорого по сравнению с другими решениями, и если вам нужна защита от загрязнения и т. Д., Вам все равно потребуется конформное покрытие.
Оли Глейзер
+1. Для любителя это то, что я бы тоже порекомендовал, если вы хотите что-то лучше, чем «спрей для пайки» (флюс из банки). Я всегда использовал последнее для своих проектов. Например, мои домашние аудио усилители все еще работают после почти ежедневного использования с 1993 года.
zebonaut
1
@ Оли - я не знаю цену (я использовал это на работе), но это совсем не много усилий: приготовьте раствор в прохладной воде, дайте ему остыть, добавьте в него свою плату, подождите 5 минут, готово.
Stevenvh
@ Стивен - Достаточно справедливо. Я полагаю, если у вас есть небольшая ванна с раствором, стоящая рядом с вашим травильным баком, то это не должно быть слишком большим делом. Я не смотрел целую вечность, но я думаю, что это стоит около £ 2-3 за доску 100 мм х 100 мм, что довольно много по сравнению с остальной частью процесса. Как решение для окисления, оно, безусловно, будет хорошо работать.
Оли Глейзер
Стивен, спасибо, как всегда, мой друг! Я смотрю в кристаллы олова, но не знаю, где купить. На данный момент, похоже, все, что мне нужно, это купить легкое конформное покрытие в моем местном магазине электроники. В основном я делаю игрушки и игры для своих детей с мигающими светодиодами; тем не менее, я также разрабатываю мультикоптерный контроллер, и для этого я настоятельно рассмотрю ваш подход, когда придет время травить!
Мэтт Кашатт