Die Farbe der PCB-Lötmaskentinte ist nicht nur ein optisches Attribut. Es beeinflusst indirekt die Kernleistung von PCB, wie Wärmeableitung, Wetterbeständigkeit, Isolierung und Produktionsausbeute, indem es die Zusammensetzung, die physikalischen Eigenschaften und die Prozesskompatibilität der Tinte beeinflusst. Insbesondere in High-End-Hochfrequenz- und Hochzuverlässigkeitsszenarien werden die Unterschiede noch verstärkt.
Wärmeableitungsleistung: Unterschiede in der Wärmeaufnahme/-reflexion zwischen hellen und dunklen Farben
Dunkles Farbschema (schwarz, dunkelgrün): Pigmentpartikel haben ein starkes Absorptionsvermögen für sichtbares Licht und Infrarotstrahlung und neigen bei gleichen Lichtverhältnissen eher dazu, Wärme zu speichern. In Umgebungen mit starkem Licht im Freien ist die Oberflächentemperatur der Tafel 10–15 Grad höher als die von Tafeln mit weißer Tinte; Die Infrarotstrahlungsrate schwarzer Tinte kann jedoch 0,85 erreichen, wodurch in einem geschlossenen Hochtemperatur-Arbeitszustand ohne direktes Licht Wärme schneller durch Wärmestrahlung abgegeben werden kann.
Helle Farbserie (weiß, hellgrau): Hohes Reflexionsvermögen kann den größten Teil des Lichts reflektieren, wodurch die Wärmeabsorption stark reduziert wird. In sonnenexponierten Szenarien wie Photovoltaik-Wechselrichtern und Kommunikationsbasisstationen im Freien kann die Lebensdauer von Elektrolytkondensatoren um 30 % verlängert werden. Die Wärmeleitfähigkeit des Tintensubstrats und die Dicke der Beschichtung wirken sich jedoch immer noch auf den endgültigen Wärmeableitungseffekt aus.
Wetterbeständigkeit: Die Pigmentstabilität bestimmt die Anti-Aging-Fähigkeit
Warme Farbserie (Rot, Gelb): Meist unter Verwendung organischer Pigmente mit instabilen Molekularstrukturen, die bei langfristiger UV-Bestrahlung zu Zersetzung, Ausbleichen, Oberflächenrissen und zum Verlust des Isolationsschutzes neigen. Es ist nur für Kurzzyklus-Testboards im Innenbereich geeignet.
Kalte Farbserie (grün, blau): hauptsächlich bestehend aus anorganischen Pigmenten, mit stabiler Molekularstruktur und starker Beständigkeit gegen UV-Alterung. Nach 72-stündigem Einweichen in Motoröl nimmt der Isolationswiderstand der grünen Tinte nur um 8 % ab, wobei die beste umfassende chemische Korrosionsbeständigkeit erzielt wird.
Schwarze Tinte: Mit Ruß als Pigment weist sie eine extrem hohe UV-Beständigkeit auf. Nach dreijährigem Betrieb in einer tropischen Umgebung mit hoher Luftfeuchtigkeit beträgt die Schimmelbefallrate weniger als 5 %. Allerdings hat Ruß eine hohe Feuchtigkeitsaufnahme. Wenn in einer Umgebung mit hoher Luftfeuchtigkeit Lücken in der Beschichtung vorhanden sind, kann diese leicht Wasserdampf absorbieren und indirekt die Isolationsleistung beeinträchtigen.
Isolierung und elektrische Leistung: implizite Korrelation zwischen Formulierung und Prozess
Helle Tinte (weiß): Um eine hohe Deckkraft zu erreichen, muss eine große Menge Titandioxid hinzugefügt werden. Wenn das Titandioxid ungleichmäßig verteilt ist, ist die Beschichtung anfällig für kleine Lücken, die zu Kanälen für das Eindringen von Feuchtigkeit und Ionen werden und die Isolationsleistung verringern. Aber die Stabilität des Volumenwiderstands von weißer Tinte ist hervorragend und die Widerstandserhaltungsrate erreicht nach 1000 Stunden Alterung unter einer Hochspannung von 1000 V immer noch 95 %, was für Szenarien mit Hochspannungsschaltungen besser geeignet ist.
Dunkle Tinte (schwarz): Carbon Black selbst hat eine schwache Leitfähigkeit. Bei übermäßiger Zugabe oder unsachgemäßer Verteilung verringert sich direkt der Volumenwiderstand der Tintenbeschichtung. Bei dünnen Leiterplatten mit hoher Dichte muss der Schwerpunkt auf die Kontrolle dieses Risikos gelegt werden. Aber in Hochfrequenzszenarien über 10 GHz beträgt der dielektrische Verlust (tan δ) der blauen Lötmaske nur 0,0025, was 30 % niedriger ist als der der braunen Lötmaske und besser für Hochfrequenzanwendungen wie 5G-Basisstationen geeignet.
Farbige Tinte (rot): Pigmente reagieren empfindlicher auf die Aushärtetemperatur und erfordern eine niedrigere Aushärtetemperatur und eine längere Aushärtezeit. Wenn die Aushärtung nicht ausreichend ist, ist die Vernetzungsdichte der Tinte unzureichend und die Isolationsleistung wird sich erheblich verschlechtern.
Produktions- und Testleistung: Bestimmt direkt den Massenproduktionsertrag
Grüne Tinte: Die Formel und das Verfahren sind seit Jahrzehnten umfassend validiert, mit einem breiten Belichtungsfenster und der höchsten Erkennung von Lötstellen und Defekten bei der optischen AOI-Inspektion. Es ermüdet auch nicht so schnell durch eine langfristige manuelle Sichtprüfung und die Massenproduktionsausbeute liegt auf dem höchsten Niveau aller Farben. Es ist die universelle erste Wahl für industrielle Steuerplatinen und High-End-Multilayer-Platinen.
Schwarze Tinte: Sie hat starke lichtblockierende Eigenschaften und kann einen großen Teil der ultravioletten Strahlen absorbieren. Um eine vollständige Aushärtung der unteren Schicht sicherzustellen, ist eine deutliche Erhöhung der Belichtungsenergie erforderlich; Gleichzeitig ist die Reflexion der Platinenoberfläche extrem schwach, was es für herkömmliche AOI-Geräte schwierig macht, Lötstellen zu identifizieren und anfällig für das Auslassen von Fehlern ist. Daher muss eine Röntgeninspektion eingesetzt werden, um die Schweißqualität hochpräziser BGA-Platinen sicherzustellen.
Weiße Tinte: Aufgrund ihres extrem hohen Reflexionsvermögens ist sie anfällig für Überbelichtung und explodierende Fehlalarmraten bei der AOI-Erkennung. Darüber hinaus neigt die Tinte in Langzeitumgebungen mit hohen Temperaturen zum Vergilben und Altern, sodass sie nur für Szenarien wie LED-Beleuchtungstafeln geeignet ist, bei denen klare Anforderungen an die Lichtreflexion gestellt werden.