Паяльная маска ImagecureSMART® XV501T-4 Screen (двухкомпонентная, термоотверждаемая)

[ottisk]

В этой теме предлагаю делиться опытом применения паяльной маски ImagecureSMART® XV501T-4.
Это двухкомпонентная, фоточувствительная, термоотверждаемая паяльная маска.
Как оказалось - штука капризная, поэтому достойна отдельной темы.

В начале краткая инструкция применения, как оно должно быть (подробности смотрите во вложенных файлах, в заводской инструкции):
1. Смешиваем фоторезист с отвердителем;
2. Наносим на плату.
3. Предварительная сушка в печи (духовке); 45 минут при температуре 80 град. Цельсия.
4. Экспонирование через фотошаблон с плотностью плашек не менее 4 D; УФ 300 - 400 нанометров; энергия экспонирования 8-10 поле по клину Штоуффера (что примерно соответствует 8-10 полю по шкале UGRA 1982; см. фото).
5. Проявление в растворе кальцинированной соды (10 гр. на литр воды); время проявления около 1 минуты.
6. Окончательная сушка (отверждение); в печи (духовке) 1 час при температуре 150 град. Цельсия.
7. В итоге должно получиться покрытие, стойкое к температуре до 300 град. Цельсия, механическим и химическим воздействиям, в т.ч. стойкое к сильным растворителям (ацетон, 646, спирт).

Теперь мой неудачный опыт применения, в надежде на то, что на форуме присутствуют технологи-электронщики, которые подскажут дельное из своего богатого опыта.

Т.к. я полиграфист, имею доступ к некоторому оборудованию и инструментам для работы с фоторезистами, в некоторых местах будет инструментальный контроль.

Покупал сей продукт здесь. Паяльная маска ImagecureSMART® XV501T-4, зеленая, матовая. Там же скачал инструкцию на русском языке (см. вложенный файл).


Вначале провел ряд проб (ключевые моменты выделил жирным)

Проба №1:
1. Смешивание фоторезиста с отвердителем 2:1, соответственно (как в инструкции на русском языке);
2. Обезжиривание платы в 2% растворе каустической соды; промывка в проточной воде, сушка;
3. Нанесение маски на подготовленную плату с помощью тампона из поролона;
4. Предварительная сушка в духовке; 45 мин. при 80 град. Цельсия; контроль температуры с помощью термопары и китайского тестера М-830 (истинная погрешность показаний последнего неизвестна, хотя, в инструкции обещают +/- 3 град.);
5. Экспонирование в копировальной раме для офсетных пластин; ртутной лампой несколько кВт, УФ примерно 350 нанометров; время засветки 23 ед. (примерно 207 сек); фотошаблон ФНА, с плотностью плашек не менее 4 D; контроль экспонирования с помощью шкалы UGRA 1982 (см. фото и описание ниже; аналог клина Штоуфффера, упоминание последнего смотрите в заводской инструкции ImagecureSMART® XV501T-4).
6. Проявление в растворе кальцинированной соды; 10 гр. сухой соды (неизвестной концентрации; покупал несколько лет назад в Чип-Дип) на 1 литр воды; температура раствора около 20 град. Цельсия; проявлялось очень долго, минут 40 наверное, еще и кисточкой помогал.

7. Промывка платы проточной водой.
8. Термоотверждение; 1 час в духовке при температуре 150 град. Цельсия.
9. Итог (см. фото №1):
- а) недостаточное время экспонирования (2 поле шкалы UGRA 1982 не отличается от сплошных плашек, а должно быть 8-10); скорее всего по этой причине, при проявлении маска сильно побледнела и утратила глянец (стала белёсой);
- б) трабл с временем проявления; должно проявляться в среднем за 60 сек, а тут аж 40 мин.

Мысли в голове по итогам Пробы №1. А вдруг китайский тестер температуру врёт; а вдруг градиент температур в разных частях духовки; а вдруг температура проявителя слишком низкая; а вдруг концентрация порошка кальцинированной соды из Чип-Дип далеко не 100% (разбодяжена с каким-нибудь наполнителем); а вдруг маска просроченная; а вдруг переводчик чего-то неправильно перевел в русской версии инструкции.

Полез в интернет, скачал инструкцию на английском языке. Против русской версии обнаружил следующее важное разночтение. В инструкции на английском, в разделе Перемешивание производитель не указывает пропорцию, в которой следует смешивать фоторезист и отвердитель (в русской версии 2:1, соответственно). Но в самом конце есть информация о том, что фоторезист упаковывается в банки 3 кг, а отвердитель – 1 кг. Из чего я предположил, что необходимо смешивать в пропорции 3:1.



Пробы №2, №3, №4:

1. Смешивание фоторезиста с отвердителем 3:1, соответственно.

2. Обезжиривание платы в 2% растворе каустической соды; промывка в проточной воде, сушка;
3. Нанесение маски на подготовленную плату с помощью тампона из поролона;
4. Предварительная сушка в духовке:
- а) Проба №2 - 30 мин. при 80 град. Цельсия;

- б) Пробы №3 и №4 – 45 мин при 80 град. Цельсия.

5. Экспонирование; фотошаблон ФНА, с плотностью плашек не менее 4 D; время засветки:
- а) Проба №2 - 30 ед. (примерно 270 сек);
- б) Проба №3 – 35 ед. (примерно 315 сек);
- в) Проба №4 – 40 ед. (примерно 360 сек).
6. Проявление в растворе кальцинированной соды; 10 гр. соды на 740 мл воды; температура раствора около 20 град; + тёр кисточкой; время проявления:
- а) Проба №2 – 6 мин;
- б) Проба №3 – 9 мин;
- в) Проба №4 – 12 мин.
7. Промывка проточной водой.
8. Термоотверждение; 1 час при температуре 150 град.
9. Итог (см. фото №2, 3, 4):
- а) Проба №2 – возможно недостаточное время экспонирования (2 поле UGRA 1982); маска не побледнела, но глянец утратила (стала белёсой);
- б) Проба №3 – возможно недостаточное время экспонирования (5 поле UGRA 1982); лёгкая утрата глянца;
- в) Проба №4 – возможно недостаточное время экспонирования (6 поле UGRA 1982); лёгкая утрата глянца.

Мысли в голове по итогам Проб №2, 3, 4. Похоже - в инструкции на русском языке, с пропорцией смешивания фоторезиста и отвердителя - ошибка, мягко говоря. С временем проявления все равно трабл, слишком долго.

Опять полез в интернет. На одном из форумов вычитал, чтобы маска не утрачивала глянец надо увеличивать время экспонирования и при проявке не тереть кисточкой.

Контрольная работа:
1. Смешивание фоторезиста с отвердителем 3:1, соответственно.

2. Обезжиривание платы в 2% растворе каустической соды; промывка в проточной воде, сушка;
3. Нанесение маски на подготовленную плату с помощью тампона из поролона;
4. Предварительная сушка в духовке; 35 мин. при 78 град;

5. Экспонирование; фотошаблон ФНА, с плотностью плашек около 3 D (накосячили коллеги); время засветки 50 ед. (примерно 450 сек); контроль UGRA 1982 не делал.

6. Проявление в растворе кальцинированной соды; 10 гр. соды на 740 мл воды; температура раствора около 20 град; постоянное помешивание раствора за плату вверх/вниз (кисточкой не тёр) + периодические промежуточные промывки платы проточной водой; время проявления около 30 мин.
7. Промывка проточной водой.
8. Термоотверждение; 1 час при температуре 150 град.
9. Итог (см. фото №5):
- а) маска не побледнела и не утратила глянец, отличное, механически, термо и химически стойкое покрытие (проверял погружением платы в ацетон на 30 мин, маске хоть бы хны J, термоядерная вещь);
- б) трабл с временем проявления остался; если не тереть кисточкой, время проявления около 30 мин;
- в) при нанесении маски поролоном на большие по площади поверхности, поролон выщипывает и остается мусор; видимо это связано с низкой стойкостью конкретного сорта поролона к агрессивной среде маски; надо придумывать какой-нибудь более стойкий, не оставляющий ворса тампон.

Ну и хрен с ним, с временем проявления, главное – конечный результат. Счастью моему не было предела. На следующий день был проделан многочасовой титанический труд - обрезал платы по размеру, сверлил и зенковал дырки. К вечеру засел - было, лудить пяточкИ. Как обычно, протер пяточёк абразивной каучуковой резинкой, нанес спиртоканифоль, набрал на жало паяльника припой. Тык в пяточёк, а он не лудится. Протёр резинкой другой пяточёк, тык паяльником, а он тоже лудится…

В общем трабл заключается в следующем. На медных пяточках остался тончайший слой маски – это недопрояв. И ничем теперь этот слой удалить невозможно, разве шкуркой, но это, не повредив маску, нереально. Короче – платы на выброс.


Вопрос к технологам-электронщикам. В чем заключается трабл слишком долгого проявления и в итоге недопроява на пяточках?

В общем трабл заключается в следующем. На медных пяточках остался тончайший слой маски – это недопрояв. И ничем теперь этот слой удалить невозможно

Проблему недопроява удалось победить следующим образом:
1. Увеличить концентрацию кальцинированной соды до 30 грамм на 1 литр воды;
2. Проявлять при температуре раствора 33 - 38 град. С;
3. Проявлять при желтом свете;
4. Бросаем плату в раствор, ничего не делаем, просто ждем 5-10 минут; затем кистью из свиной щетины аккуратно трём незасвеченные УФ области; незасвеченная УФ маска не растворяется, а сходит хлопьями.

[Arena]

А что, полупроводники при 160 град выживают? Только термисторы и термопары.

Offтопик:
Ходила байка, что КТ315 мог работать при температуре плавления припоя, с ухудшением параметров.