Паяльная УФ-отверждаемая маска. Как вынести USB3.0 разъём.


В наше время защитная маска на поверхности печатной платы имеется почти всегда. Настолько что если Вы видите печатные платы без неё — это скорее всего или полуфабрикат, или какое-то совсем уж наколеночное поделие.
Что это такое, зачем оно надо и пример применения на практике — под катом.

Современная электроника обычно рассчитана на автоматизированную конвейерную сборку. На готовую печатную плату через трафарет наносится тонким слоем паяльная паста, потом роботы-установщики раскладывают поверх неё элементы схемы без гибких проволочных выводов, а потом весь этот бутерброд уезжает в духовку для запекания тоннельную печь, в которой из паяльной пасты сначала выкипает флюс, а потом оплавляется припой, соединяя за один* заход все радиодетали с контактными площадками на плате. Из-за кипения флюса и неточности совмещения трафарета возможно появление проводящих перемычек между близко расположенными контактами и дорожками, поэтому плату от них надо защищать. Именно для этого и применяется паяльная маска — специальный состав, создающий на её поверхности механически прочную и термостойкую плёнку. Обычно она окрашена в зелёный цвет, чтобы у сборщиков и ремонтников меньше уставало зрение, но бывают и другие цвета. Маски бывают одно- и двухкомпонентные, с термическим и световым отверждением, жидкие и сухие пленочные. Каждый тип (и оборудование для ее нанесения) имеет ряд преимуществ и недостатков, для мелких применений удобнее всего однокомпонентные светоотверждаемые.
Итак, упакована маска в пластиковую тубу объёмом 10 кубических сантиметров.

Носик тубы снабжён резьбой для накручивания специальной иголки для попадания строго в необходимые места(какая попало от первого подвернувшегося шприца не подойдёт — маска довольно густая и продавить её через длинную токую иглу не получится.) Вот такую:

Отверждается она под лучами УФ-фонаря на 365 нм.
Но летним днём ей и прямых солнечных лучей хватит, так что не бросайте тубу на подоконнике.
Пример применения маски при ремонте прогаров(фото из сети):

Слева направо — прогоревший участок печатной платы до ремонта, после расчистки и после изоляции маской.
Пример применения маски при восстановлении дорожки на плате смартфона:


А теперь перейдём к практической части.
При проектировании материнских плат вокруг процессорного разъёма задаётся набор зон, в которых запрещается размещение элементов больше определённой высоты:

В принципе, это неплохо работает, пока Вы собираете ПК из спроектированных одним разработчиком компонентов:

19-контактный разъём для подключения USB 3.0 кабеля от передней панели хоть и не в самом удобном месте расположен, но вполне доступен.
А теперь заменяем унылый боксовый кулер на что-нибудь получше:

Опаньки. Разъём оказался под радиатором, и кабель теперь в него не воткнуть:

Не, плату, конечно, можно поменять но это как-то уж слишком мажорно получается.
Бывают угловые переходники, позволяющие вести кабель параллельно материнской плате, но в данном случае они вряд ли подойдут — или помешают вставить видеокарту, или видеокарта не даст вставить кабель:

Так что переходник придётся делать своими силами.
Самое сложное в нём — найти разъёмы с шагом контактов 2,0 мм. Если штыревую часть можно снять с негодной материнской платы, то с гнездовой всё сложнее. Мне такой попался в сканирующем блоке МФУ:

Нагреваем контакты паяльником и вытаскиваем их по одному, пластмассовая обойма потом отвалится сама. Феном не пользуемся!
Из гнездовой части аккуратно извлекаем контакты с проводами, провода очищаем от изоляции, скручиваем и лудим:

Пластиковые обоймы подрезаем до размера 2х10 контактов.
Берём кусочек двустороннего фольгированного стеклотекстолита:

Размечаем на нем контуры будущей платы и сверлим отверстия: двойные ряды по краям — для контактов разъёмов, четыре ряда в центре сверлом потоньше — для прохода проводов с одной стороны платы на другую(эти надо будет аккуратно раззенковать):

Обрываем лишнюю фольгу, оставшуюся нарезаем дольками:

Отрезаем лишний текстолит, зачищаем фольгу:

Паяем разъёмы, соединяем их обмоточным проводом диаметром 0,1-0,12 мм один к одному, линии данных — одиночными проводами, питание и землю — строенными согласно распиновке:

Не забываем про ключ в виде пропущенного штырька.
На площадки рядом с краем текстолита сажаем SMD светодиод(можно добыть из одноразового вейпа) с ограничительным резистором, чтобы было видно, что на разъёме есть напряжение питания:

Проверяем, что припаяли его нужной стороной:

Тонкая проволока нуждается в защите от случайных повреждений, и вот тут нам как раз пригодится паяльная маска. Капаем её на плату:

Накрываем сверху кусочком полиэтилена, размазываем как можно более тонким слоем:

Засвечиваем:

Повторяем то же на другой стороне, не забыв вырезать проём для светодиода и резистора:

Снимаем плёнку, зачищаем облой, засвечиваем маску по краям платы.
Готовый переходник выглядит так:

А вот так он ставится на материнскую плату:

Вывод: товар, конечно, нужен не всем, но в хозяйстве радиолюбителя явно лишним не будет.
Планирую купить +19 Добавить в избранное +100 +142
+
avatar
  • darek
  • 31 августа 2022, 01:50
+24
В 90% случаев, где вы применили эту «маску», можно было использовать обыкновенный лак для ногтей или любой другой на нитрооснове.
+
avatar
  • ded1971
  • 31 августа 2022, 09:01
+7
Plastic71
+
avatar
  • oleg235
  • 31 августа 2022, 13:27
+4
В 90% случаев, где я применил эту маску, ею восстанавливались серийные номера на блоках аппаратуры, и с любым сохнущим лаком я бы задолбался.
+
avatar
+1
Да и обычная изолента сгодилась бы.
+
avatar
  • oleg235
  • 02 сентября 2022, 22:25
+1
Да, да, изолента:)
+
avatar
  • sav1812
  • 03 сентября 2022, 02:43
+2
«Красивое!..» © :))
+
avatar
+8
Это же те китайские черные сопли на которых много дешевых устройств работают?
Так получается паяльную маску применяют между контактами smd компонентов и в том числе светодиодов? Какую температуру выдерживает?
+
avatar
  • Sega-san
  • 31 августа 2022, 06:21
+39
Лютый колхоз, всё как нам нравится :)
+
avatar
  • Heinrich
  • 31 августа 2022, 06:25
+3
Для тех же целей, что описано здесь, использую УФ-отверждаемую базу для ногтей. Она, вроде, намного дешевле, да и доступней. Годится просто как универсальный УФ-клей.
+
avatar
  • 50AC
  • 31 августа 2022, 06:46
0
А насколько она термостойкая?
+
avatar
  • Heinrich
  • 31 августа 2022, 11:39
+4
Интересный вопрос. Капнул каплю, потыкал паяльником — 300 градусов держит, при 360 какие-то небольшие изменения начинаются, но в таких условиях трудно оценить. В общем, ведёт себя не хуже эпоксидки.

Но у автора применение такое, что термостойкость и не требуется.
+
avatar
  • 50AC
  • 31 августа 2022, 11:56
+2
Спасибо. Ремонтирую девочкам в салонах всякую мелочь. Теперь буду знать, где при нужде пару капель лака годного взять. :) А то УФ-отверждаемая маска заканчивается в самое неподходящее время. :)
+
avatar
  • Heinrich
  • 31 августа 2022, 16:02
0
Прошу прощения за небольшую дезинформацию — обнаружил, что использую не базу, а топ. Сейчас такой с золотистой наклейкой: https://aliexpress.com/item/item/item/1005001585688281.html
+
avatar
  • 50AC
  • 31 августа 2022, 16:30
0
Ссылка устаревшая. Не могли бы Вы уточнить?
+
avatar
0
aliexpress.ru/item/1005001585688281.html
Отдельно есть top coat и base coat.
+
avatar
  • 50AC
  • 31 августа 2022, 16:49
0
Спасибо. Будет что у девочек спрашивать. :) А то мне в лаборатории ядерной химии будет проще, чем в их флаконах-пузырёчках разбираться. :)
+
avatar
  • jam_yps
  • 04 сентября 2022, 20:11
0
А то мне в лаборатории ядерной химии
там что, уж мезонная химия? :)…
+
avatar
  • 50AC
  • 04 сентября 2022, 20:38
0
Мезонная это просто. А вот у девочек вся батарея баночек-флакончиков… Тут трындец полный. Химическая лаборатория любого института разобраться не сможет. :)
+
avatar
  • sim31r
  • 31 августа 2022, 15:30
0
Возможно она будет сжиматься при высокой температуре, отходить от платы и рвать контакты. Но это не точно, надо проверять.
+
avatar
0
«УФ-отверждаемая база для ногтей» это УФ гель-лак?
+
avatar
  • Heinrich
  • 31 августа 2022, 16:01
+1
Видимо, его часть. И да, обнаружил сейчас, что использую не базу, а топ. Конкретно сейчас у меня такой золочёный: https://aliexpress.com/item/item/1005001585688281.html
+
avatar
  • Bald
  • 31 августа 2022, 07:21
0
Нужный переходник своими руками это полезно и приятно. Я вот не понял по фотке про ремонт прогаров. Там что то люто сгорело, дорожки слиплись в кучу, элементы поплыли, сверху маской намазали. Это и есть ремонт?
+
avatar
  • oleg235
  • 31 августа 2022, 07:29
+6
Там что то люто сгорело, дорожки слиплись в кучу, элементы поплыли, сверху маской намазали. Это и есть ремонт?
Там сгорело до обугливания текстолита. Элементы сняли, уголь убрали фрезой, чтобы через него не коротило, яму в текстолите залили маской, поверх неё провели новые дорожки из проволоки и вернули элементы обратно.
+
avatar
  • DIMAace
  • 31 августа 2022, 09:55
+1
Я поксиполом лечу такое. Тож нормально и дешевле.
+
avatar
  • Anathema
  • 31 августа 2022, 13:59
+1
вернули элементы обратно
Заменили на исправные. Сомневаюсь что транзистор и обвязка выжили после такого
+
avatar
  • oleg235
  • 31 августа 2022, 18:11
0
Как-то пару раз видел, как пробивает керамический конденсатор до сквозной дырки в плате:)
+
avatar
  • vismyk
  • 31 августа 2022, 09:36
+3
Нужный переходник своими руками это полезно и приятно.
Ещё как! ;)
Буквально позавчера заколхозил себе так называемый «PS/2 Y-кабель» для подключения клавы и мыши PS/2 в одно-единственное гнездо на маме (через переходник в USB — «не те ощущения» © ;). Фотографии не будет, он щас в работе. Скажу только, что если добыть пару гнёзд PS/2 проблемы не было (с дохлой мамки выпаял), то штекер пришлось поискать — дохлых/ненужных клав-мышей под рукой не оказалось, а на Али ценники негуманные какие-то. В итоге пригодился неведомый переходник от неизвестной видеокарты, у которого с одной стороны была гроздь из трёх «мам» RCA и «мама» S-Video, а с другой какой-то матёрый 9-пиновый «папа» mini-DIN. Вот этот mini-DIN и пошёл в дело, пришлось только пару лишних пинов из середины выдрать. ;)
А вот на картинке другой нужный (недавно ещё) и полезный переходник из USB2 в USB3. ;) Купил по весне картридер USB3.0, а он с контроллером на моей мамке не подружился, вот и пришлось его в USB2.0 пересаживать. Потом мамку поменял, а на новой разъёмы USB2.0 оказались «огороженные» и этот шлейф от сом-порта туда не лезет. :( Правда, на новой маме картридер и в USB3.0 нормально заработал, так что пока переходник отдыхает…
+
avatar
  • APLe
  • 31 августа 2022, 07:32
0
Для редкого применения, наверное, можно обычную эпоксидку взять. Или даже суперклей, если нагрев не предполагается.
+
avatar
  • oleg235
  • 31 августа 2022, 07:34
+3
Эпоксидка долго застывает. А тут — пару минут под ультрафиолетом и оно уже твёрдое и не загаживает всё вокруг себя белым налётом, как суперклей.
+
avatar
  • APLe
  • 31 августа 2022, 07:37
+2
Поксипол можно взять, даже не сильно дороже будет.

Я не к тому, что маска не нужна, просто для редкого применения в быту обычно под рукой есть что-нибудь не сильно менее удобное.
+
avatar
  • oleg235
  • 31 августа 2022, 07:41
+8
Нельзя. Он рассчитан на 120 градусов, а не на температуры плавления припоя.
И перемешивание мелких капель — так себе занятие. Или не размешать толком, или 90% смешанного идёт в мусор.
+
avatar
  • APLe
  • 31 августа 2022, 07:46
0
О, а вот это интересно, термостойкие клеи – действительно проблема.
А до какой температуры работают паяльные маски?
+
avatar
  • oleg235
  • 31 августа 2022, 07:47
+4
Минимум 260 градусов в течение 10 секунд. Есть и до 500 градусов — для пайки бессвинцовым припоем.
+
avatar
  • UWU
  • 31 августа 2022, 09:52
+1
По сути маска использовалась как клей.
Вопрос, а насколько прочным получается засохшая масса?
Так как по своему прямому назначению особая прочность от маски не требуется, она обычно легко царапается или отдирается ногтем.
+
avatar
  • VIB
  • 02 сентября 2022, 00:19
0
Современные эпоксидки сохнут минут за 20, продаются в местных «все за нихнера» магазинах.
+
avatar
  • sav1812
  • 02 сентября 2022, 00:49
-1
Они вообще не «сохнут». Они затвердевают в результате химической реакции
И уж точно не «за 20 минут».
+
avatar
  • VIB
  • 02 сентября 2022, 17:39
+1
Ну да, за 20 минут эпоксидка становится по твердости как пластилин в прохладное время года. Для изоляции проводников этого достаточно.
В инструкции по использованию написано, что клей нужно использовать в течении 1-2 минут, а через 50 можно пользоваться изделием.
+
avatar
  • Frolm89
  • 02 сентября 2022, 17:16
0
Я для приклеивание оторванных дорожек, использую эпоксидный клей «супер-хват».
Любая эпоксидка твердеет от нагрева. Ещё в индустрии есть красный одномпонентный panasonic.
+
avatar
  • sav1812
  • 03 сентября 2022, 02:03
+1
Но разрушается уже тогда, когда паяльная маска нагрева ещё даже и не «замечает».
+
avatar
  • GermanM
  • 31 августа 2022, 07:41
+5
Современная электроника обычно рассчитана на автоматизированную конвейерную сборку. На готовую печатную плату через трафарет наносится тонким слоем паяльная паста, потом роботы-установщики раскладывают поверх неё элементы схемы без гибких проволочных выводов, а потом весь этот бутерброд уезжает в духовку для запекания тоннельную печь, в которой из паяльной пасты сначала выкипает флюс, а потом оплавляется припой, соединяя за один* заход все радиодетали с контактными площадками на плате. Из-за кипения флюса и неточности совмещения трафарета возможно появление проводящих перемычек между близко расположенными контактами и дорожками, поэтому плату от них надо защищать. Именно для этого и применяется паяльная маска — специальный состав, создающий на её поверхности механически прочную и термостойкую плёнку. Обычно она окрашена в зелёный цвет, чтобы у сборщиков и ремонтников меньше уставало зрение, но бывают и другие цвета.
Воображение нарисовало уставшего робота… -)))
Плюсану пожалуй…
+
avatar
  • TheLamer
  • 31 августа 2022, 08:35
+4
Имхо, получилось вполне норм для разового решения. Но видится два нюанса:
1) Зря вы не залили маской пайку под штыревой частью. При вашем расположении переходник рискует опереться на корпус конденсатора этим местом, причем, похоже, точно плюсом питания.
2) Оба разъема на переходнике у вас получились без фиксаторов. И, если для гнездового разъема это не критично — он кое-как, но вполне удержится на трении в неподвижном разъеме на плате, то для штыревого, на который надевается довольно жесткий кабель, это не очень. Я бы предложил добавить хотя бы проволочную скобу-фиксатор на кабельном разъеме (и для этого, опять же, стоит изолировать пайку штыревого разъема на переходнике).
+
avatar
  • oleg235
  • 31 августа 2022, 13:19
0
Зря вы не залили маской пайку под штыревой частью
Там надо не маской заливать, а силиконовым герметиком или кусок пористой резины из крышки ноутбука налепить. Только сначала эту резину надо как-то отклеить.
+
avatar
  • TheLamer
  • 31 августа 2022, 16:27
0
Только сначала эту резину надо как-то отклеить.
Проще всего — нагреть. Если крышка — металл, то все просто, а если пластик — то греть паром. Клей этого не термостойкого скотча размягчается раньше пластика.
+
avatar
  • fv86
  • 31 августа 2022, 08:39
+4
Как вариант — такой-же шаг между контактами у разъёма IDE44, в Китае продаются папа-мама разъёмы, обжимаемые на плоский кабель (и сам кабель), так-же как IDE40. Можно обрезать разъём.
Можно найти и 20-контактые.
Но в данном случае я-бы просто срезал пластик на разъёме кабеля, что-бы он изогнулся под радиатор — меньше рассогласований сигнала.
+
avatar
  • Syrax
  • 31 августа 2022, 08:46
0
Интересная поделка! Такое нужно крайне редко, но уж если приспичит…
+
avatar
  • ded1971
  • 31 августа 2022, 09:04
+7
Когда коту делать нечего…
+
avatar
  • UWU
  • 31 августа 2022, 09:18
+3
Коту всегда делать нечего
+
avatar
  • vismyk
  • 31 августа 2022, 09:44
+2
… он личной гигиеной занимается. ;)
+
avatar
  • Dafin314
  • 31 августа 2022, 09:48
+7
Как и большинство обзоров этого автора
+
avatar
  • sav1812
  • 01 сентября 2022, 05:05
0
… и всех остальных… :)
+
avatar
+5
Учитывая, что между площадками под ножки микросхем с высокой плотностью выводов на платах паяльной маски нет, фантазии о защите от перемычек припоя, благополучно идут в топку.
+
avatar
  • demonk
  • 31 августа 2022, 10:14
+2
Как бы да, думаю основное назначение маски — защита дорожек от окисления и чтобы припой не утекал вдоль дорожки, возможно даже утаскивая компонент, а оставался каплей на площадке под вывод.
+
avatar
0
Ничего не утащит, минимум два вывода на разных дорожках. Сила поверхностного натяжения — великая вещь!
+
avatar
  • demonk
  • 31 августа 2022, 11:48
0
Это если дорожки от выводов идут в разные стороны, а если в одну и на них нет маски?
+
avatar
0
Ага, утащит на другую сторону платы.
+
avatar
  • oleg235
  • 31 августа 2022, 13:32
0
А пайка микросхем с низкой плотностью выводов и вообще чего угодно волной припоя порой даёт неожиданные результаты, ага.
+
avatar
0
Правильно подобранный припой, флюс, жало и его температура — в помощь!
+
avatar
  • oleg235
  • 31 августа 2022, 17:56
0
Ага. Особенно жало вместо поточно-конвейерной пайки.
Пайка волной, если кто не в курсе, выглядит так:
+
avatar
-1
И что, никогда не видели паянные волной платы без маски? Мои соболезнования.
+
avatar
  • oleg235
  • 31 августа 2022, 18:13
+1
И что, никогда не видели паянные волной платы без маски?
Видели. Но если маска стоит 1 рубль, устранение дефектов пайки на безмасочных платах 10 рублей, а на масочных — 5, то есть смысл потратиться на маску.
+
avatar
  • Volosaty
  • 04 сентября 2022, 11:10
-2
Ламповые телевизоры и те с маской были.
Я как-то не могу вспомнить чоньт промышленное без маски.
+
avatar
  • sav1812
  • 04 сентября 2022, 11:50
0
Какая маска?? Лак, максимум…
+
avatar
  • Volosaty
  • 04 сентября 2022, 13:12
-1
Я не знаю как оно звалось во времена совка, но выполняло роль маски и паяло какоето время терпело.
+
avatar
  • sav1812
  • 04 сентября 2022, 14:11
-1
Я не знаю, какое отношение имеют совки к электронике — возможно, где-то ещё отопление было печное. ;)
Но печатные платы в ламповых телевизорах совершенно точно никогда не видели паяльной маски, и даже не знали, что это такое. Ну и «выполнять роль» паяльной — совсем не значит быть ею…
У меня был знакомый, который свои изделия вообще заливал эпоксидной смолой, по примеру блоков военной аппаратуры… :))
+
avatar
+1
ВЧ изделия, к примеру.
+
avatar
  • Volosaty
  • 04 сентября 2022, 13:10
0
Там вообще чаще объёмный монтаж был.
ссылка — вполне себе вч, маска есть.
+
avatar
0
Поищите еще картинок. Они есть.
+
avatar
  • and361
  • 31 августа 2022, 11:29
0
Сейчас в тренде заказывать ПП в китае, типа сервис psbway, или bcbwow, точно не помню
+
avatar
  • riuson
  • 31 августа 2022, 13:07
+3
pcbway,
EasyEDA — ещё и дизайнер схем, и разводчик.
+
avatar
  • sav1812
  • 01 сентября 2022, 05:19
0
Jlcpcb + DipTrace + бесплатная лицензия до 1000 пинов от разработчика…
+
avatar
  • sim31r
  • 31 августа 2022, 15:32
0
Они всех блоггеров скупили и создали тренд ))
+
avatar
  • CuMr
  • 31 августа 2022, 15:18
0
Яп поленился столько телодвижений делать. Или в китае заказать угловой переходник, или развести нормальную плату с заказом у китайцев а сами разъемы прекрасно продаются и давно уже (лет 15 точно) не дефицит. Да, не на каждом углу, но вполне доступны.
Я каждый раз как вляпываюсь в вот это вот «да здесь пару проводков, лениво с печаткой возиться» к концу развлечения в очередной раз себе обещаю что больше никогда.
+
avatar
  • Totka
  • 31 августа 2022, 15:58
+1
Так это для демонстрации лака обзор. Вполне неплохой и формфактор удобный, и вязкость тоже. Ремонт рядом с сенсорами(матрицами) то что надо использовать и выглядит неплохо, ведь иногда важно максимально возможно скрыть сам факт наличия ремонта. У меня такой не было и куплю теперь, обзор помог. Есть даже черная бутылка из-под уф-эпоксидки, туда пакетик с этим тюбиком положу от света, надеюсь на 3 года его хватит, т.к. нужен будет изредка.
+
avatar
  • CuMr
  • 31 августа 2022, 17:33
+2
Я знаю что это такое. Одно время даже в качестве маски на платы использовал.
В темную банку нет необходимости прятать. У меня есть шприц которому уже лет 10 — просто в закрытом ящике хранится — все нормально, недавно по прямому назначению (как ремонтную) использовал. Главное чтобы не на подоконнике под прямыми солнечными лучами. А так она не сохнет сама по себе и бытовым освещением не засвечивается.
+
avatar
  • iraa
  • 31 августа 2022, 19:49
+1
Да, печатная плата у автора огонь! Её даже наляпаная маска не украсила.
+
avatar
  • ashtar
  • 31 августа 2022, 21:22
0
«Что-нибудь получше» на мутант ставили покупной или тоже сами выпилили? У меня боксовый не справляется — нужен медный «теплораспределитель».
+
avatar
  • oleg235
  • 31 августа 2022, 21:40
0
По разному:)


+
avatar
  • ashtar
  • 01 сентября 2022, 01:48
0
Точно! А я то думал куда мне деть древний медный Залман для сокет А — вот такую рамку выпилю ему!
+
avatar
  • Ivan_113
  • 31 августа 2022, 22:30
+1
Интересно, а скорость на этом порту какая максимальная будет после этого переходника. Я так понимаю, глупостями типа согласования и расчета импеданса вы не занимались?
+
avatar
  • oleg235
  • 31 августа 2022, 22:50
+1
Я так понимаю, глупостями типа согласования и расчета импеданса вы не занимались?
Это тот самый случай, когда вместо расчётов проще провести натурный эксперимент:)
Впрочем, если вспомнить, что PCIe x1 райзеры делались на шлейфах от FDD — от 3-сантиметровой вставки проблем быть не должно.
+
avatar
+2
Проделан колоссальный труд! Не у всякого хватит терпения.
Уважаю!