رنگ جوهر ماسک لحیم کاری PCB صرفاً یک ویژگی ظاهری نیست. این به طور غیرمستقیم بر عملکرد هسته PCB مانند اتلاف گرما، مقاومت در برابر آب و هوا، عایق و بازده تولید تأثیر می گذارد و بر ترکیب، خواص فیزیکی و سازگاری فرآیند جوهر تأثیر می گذارد. به خصوص در سناریوهای با فرکانس بالا و قابلیت اطمینان بالا، تفاوت ها بیشتر تقویت خواهد شد.
عملکرد اتلاف گرما: تفاوت در جذب/انعکاس گرما بین رنگ های روشن و تیره
طرح رنگ تیره (مشکی، سبز تیره): ذرات رنگدانه توانایی جذب قوی برای نور مرئی و تشعشعات فروسرخ دارند و در شرایط نوری یکسان احتمال بیشتری برای تجمع گرما دارند. در محیط های با نور شدید در فضای باز، دمای سطح تخته 10-15 درجه بالاتر از تخته های جوهر سفید است. اما میزان تابش مادون قرمز جوهر سیاه می تواند به 0.85 برسد که می تواند گرما را سریعتر از طریق تابش حرارتی در شرایط کاری بسته با دمای بالا بدون نور مستقیم آزاد کند.
سری رنگ روشن (سفید، خاکستری روشن): بازتابی بالا می تواند بیشتر نور را منعکس کند و جذب گرما را تا حد زیادی کاهش دهد. در سناریوهای در معرض نور خورشید مانند اینورترهای فتوولتائیک و ایستگاه های پایه ارتباطی در فضای باز، می تواند عمر خازن های الکترولیتی را تا 30 درصد افزایش دهد. با این حال، هدایت حرارتی زیرلایه جوهر و ضخامت پوشش همچنان بر اثر اتلاف حرارت نهایی تأثیر می گذارد.
مقاومت در برابر آب و هوا: پایداری رنگدانه توانایی ضد پیری را تعیین می کند
سری رنگ های گرم (قرمز، زرد): بیشتر با استفاده از رنگدانه های آلی، با ساختارهای مولکولی ناپایدار، مستعد تجزیه، محو شدن، ترک خوردن سطح، و از دست دادن محافظت عایق تحت تابش طولانی مدت ماوراء بنفش. این فقط برای تخته های تست چرخه کوتاه داخلی مناسب است.
سری رنگ های سرد (سبز، آبی): عمدتا از رنگدانه های معدنی، با ساختار مولکولی پایدار و مقاومت قوی در برابر پیری UV تشکیل شده است. پس از خیساندن در روغن موتور به مدت 72 ساعت، مقاومت عایق جوهر سبز با بهترین عملکرد جامع مقاومت در برابر خوردگی شیمیایی تنها 8 درصد کاهش می یابد.
جوهر سیاه: با کربن سیاه به عنوان رنگدانه، مقاومت بسیار قوی در برابر اشعه ماوراء بنفش دارد. پس از اجرا در یک محیط گرمسیری با رطوبت بالا به مدت 3 سال، میزان پوشش قالب کمتر از 5٪ است. با این حال، کربن سیاه جذب رطوبت بالایی دارد. در صورت وجود شکاف در پوشش در محیطی با رطوبت بالا، جذب بخار آب آسان است و به طور غیر مستقیم بر عملکرد عایق تأثیر می گذارد.
عایق و عملکرد الکتریکی: همبستگی ضمنی بین فرمولاسیون و فرآیند
جوهر رنگ روشن (سفید): مقدار زیادی دی اکسید تیتانیوم برای رسیدن به پوشش بالا باید اضافه شود. اگر دی اکسید تیتانیوم به طور ناهموار پراکنده شود، پوشش مستعد ایجاد شکاف های کوچک است که به کانال هایی برای نفوذ رطوبت و یون ها تبدیل می شود و عملکرد عایق را کاهش می دهد. اما پایداری مقاومت حجمی جوهر سفید فوق‌العاده است و میزان حفظ مقاومت پس از پیری به مدت 1000 ساعت تحت ولتاژ بالای 1000 ولت هنوز به 95٪ می‌رسد که برای سناریوهای مدار ولتاژ بالا مناسب‌تر است.
جوهر تیره (سیاه): کربن سیاه خود رسانایی ضعیفی دارد. اگر بیش از حد اضافه شود یا به طور نامناسب پراکنده شود، به طور مستقیم مقاومت حجمی پوشش جوهر را کاهش می دهد. بردهای مدار نازک با چگالی بالا باید روی کنترل این خطر تمرکز کنند. اما در سناریوهای فرکانس بالا بالای 10 گیگاهرتز، افت دی الکتریک (tan δ) ماسک لحیم آبی تنها 0.0025 است که 30 درصد کمتر از ماسک لحیم کاری قهوه ای است و برای کاربردهای فرکانس بالا مانند ایستگاه های پایه 5G مناسب تر است.
جوهر رنگی (قرمز): رنگدانه ها به دمای پخت حساس تر هستند و به دمای پخت کمتر و زمان پخت طولانی تری نیاز دارند. اگر عمل آوری کافی نباشد، چگالی پیوند متقابل جوهر کافی نخواهد بود و عملکرد عایق به طور قابل توجهی بدتر می شود.
عملکرد تولید و آزمایش: به طور مستقیم بازده تولید انبوه را تعیین می کند
جوهر سبز: فرمول و فرآیند به طور گسترده برای چندین دهه تأیید شده است، با پنجره نوردهی گسترده و بالاترین تشخیص اتصالات لحیم کاری و عیوب در طول بازرسی نوری AOI. همچنین با بازرسی چشمی طولانی مدت دستی به راحتی خسته نمی شود و بازده تولید انبوه در بین همه رنگ ها در بالاترین سطح است. این اولین انتخاب جهانی برای بردهای کنترل صنعتی و بردهای چند لایه سطح بالا است.
جوهر سیاه: دارای خاصیت مسدود کننده نور قوی است و می تواند مقدار زیادی از اشعه ماوراء بنفش را جذب کند. برای اطمینان از پخت کامل لایه زیرین، نیاز به افزایش قابل توجهی در انرژی نوردهی دارد. در عین حال، انعکاس سطح تخته بسیار ضعیف است و تشخیص اتصالات لحیم کاری را برای تجهیزات سنتی AOI دشوار می کند و مستعد حذف نقص است. بنابراین، برای اطمینان از کیفیت جوش بردهای BGA با دقت بالا، باید از بازرسی اشعه ایکس استفاده شود.
جوهر سفید: با انعکاس بسیار بالا، مستعد نوردهی بیش از حد و افزایش ناگهانی نرخ هشدار کاذب در هنگام تشخیص AOI است. علاوه بر این، جوهر در محیط‌های طولانی مدت با دمای بالا مستعد زرد شدن و پیری است، بنابراین فقط برای سناریوهایی مانند تخته‌های نورپردازی LED که الزامات روشنی برای بازتاب نور دارند، مناسب است.