Barva inkoustu pájecí masky PCB není pouze atributem vzhledu. Nepřímo ovlivňuje výkon jádra PCB, jako je rozptyl tepla, odolnost proti povětrnostním vlivům, izolace a výtěžnost výroby, a to ovlivněním složení, fyzikálních vlastností a procesní kompatibility inkoustu. Zejména v high-end vysokofrekvenčních a vysoce spolehlivých scénářích budou rozdíly dále zesíleny.
Výkon rozptylu tepla: Rozdíly v absorpci/odrazu tepla mezi světlými a tmavými barvami
Tmavé barevné schéma (černá, tmavě zelená): Pigmentové částice mají silnou absorpční schopnost pro viditelné světlo a infračervené záření a je pravděpodobnější, že akumulují teplo za stejných světelných podmínek. Ve venkovním prostředí se silným světlem je povrchová teplota desky o 10-15 stupňů vyšší než u desek s bílým inkoustem; Ale rychlost infračerveného záření černého inkoustu může dosáhnout 0,85, což může rychleji uvolňovat teplo prostřednictvím tepelného záření v uzavřeném vysokoteplotním pracovním stavu bez přímého světla.
Světlá řada (bílá, světle šedá): Vysoká odrazivost může odrážet většinu světla, což výrazně snižuje absorpci tepla. Ve scénářích vystavených slunci, jako jsou fotovoltaické střídače a venkovní komunikační základnové stanice, může prodloužit životnost elektrolytických kondenzátorů o 30 %. Tepelná vodivost inkoustového substrátu a tloušťka povlaku však stále ovlivní konečný efekt rozptylu tepla.
Odolnost vůči povětrnostním vlivům: stabilita pigmentu určuje schopnost proti stárnutí
Teplé barevné série (červená, žlutá): většinou využívající organické pigmenty, s nestabilními molekulárními strukturami, náchylné k rozkladu, vyblednutí, povrchovému praskání a ztrátě izolační ochrany při dlouhodobém ultrafialovém záření. Je vhodný pouze pro vnitřní zkušební desky s krátkým cyklem.
Řada studených barev (zelená, modrá): složená převážně z anorganických pigmentů se stabilní molekulární strukturou a silnou odolností vůči stárnutí UV zářením. Po namočení v motorovém oleji po dobu 72 hodin se izolační odpor zeleného inkoustu sníží pouze o 8 %, s nejlepší komplexní odolností proti chemické korozi.
Černý inkoust: se sazemi jako pigmentem má extrémně silnou UV odolnost. Po 3 letech provozu v tropickém prostředí s vysokou vlhkostí je míra pokrytí plísní nižší než 5 %. Saze však mají vysokou absorpci vlhkosti. Pokud jsou v nátěru mezery v prostředí s vysokou vlhkostí, je snadné absorbovat vodní páru a nepřímo ovlivnit izolační výkon.
Izolace a elektrické vlastnosti: implicitní korelace mezi formulací a procesem
Světle zbarvený inkoust (bílý): Pro dosažení vysokého pokrytí je třeba přidat velké množství oxidu titaničitého. Pokud je oxid titaničitý nerovnoměrně rozptýlen, je povlak náchylný k malým mezerám, které se stávají kanálky pro pronikání vlhkosti a iontů a snižují izolační výkon; Stabilita objemového odporu bílého inkoustu je však vynikající a míra zachování odporu stále dosahuje 95 % po stárnutí po dobu 1000 hodin pod vysokým napětím 1000 V, což je vhodnější pro scénáře vysokonapěťových obvodů.
Tmavý inkoust (černý): Saze samotné mají slabou vodivost. Pokud se přidá v přebytku nebo je nesprávně rozptýleno, přímo sníží objemový odpor inkoustového povlaku. Tenké obvodové desky s vysokou hustotou se musí zaměřit na kontrolu tohoto rizika; Ale ve vysokofrekvenčních scénářích nad 10 GHz je dielektrická ztráta (tan δ) modré pájecí masky pouze 0,0025, což je o 30 % nižší než u hnědé pájecí masky a vhodnější pro vysokofrekvenční aplikace, jako jsou základnové stanice 5G.
Barevný inkoust (červený): Pigmenty jsou citlivější na vytvrzovací teplotu a vyžadují nižší vytvrzovací teplotu a delší dobu vytvrzování. Pokud vytvrzování není dostatečné, hustota zesíťování inkoustu bude nedostatečná a izolační výkon se výrazně zhorší.
Výkon výroby a testování: přímo určuje výtěžnost hromadné výroby
Zelený inkoust: Vzorec a proces byly rozsáhle ověřeny po celá desetiletí, s širokým expozičním oknem a nejvyšším rozpoznáním pájených spojů a defektů během optické kontroly AOI. Také se snadno neunaví dlouhodobou manuální vizuální kontrolou a výtěžnost hromadné výroby je na nejvyšší úrovni ze všech barev. Je to univerzální první volba pro průmyslové řídicí desky a špičkové vícevrstvé desky.
Černý inkoust: Má silné vlastnosti blokující světlo a může absorbovat velké množství vystavených ultrafialových paprsků. Vyžaduje výrazné zvýšení expoziční energie, aby se zajistilo úplné vytvrzení spodní vrstvy; Zároveň je odraz povrchu desky extrémně slabý, což tradičnímu AOI zařízení ztěžuje identifikaci pájených spojů a je náchylné k vynechání defektů. Pro zajištění kvality svařování vysoce přesných BGA desek je proto nutné použít rentgenovou kontrolu.
Bílý inkoust: Díky extrémně vysoké odrazivosti je náchylný k přeexponování a raketovému nárůstu četnosti falešných poplachů během detekce AOI. Inkoust je navíc náchylný ke žloutnutí a stárnutí v prostředí s dlouhodobými vysokými teplotami, takže je vhodný pouze pro scénáře, jako jsou LED osvětlovací desky, které mají jasné požadavky na odraz světla.