Soldeermaskerontwerp: Bewezen tips voor PCB-betrouwbaarheid & prestaties

Wat is Soldeermasker?

Soldeermasker, ook wel soldeerweerstand of soldeer-stop masker/coating genoemd, is een dunne laag die koperen sporen bedekt zonder noodzaak van solderen op een printplaat (PCB) aan zowel boven- als onderkant om PCB-betrouwbaarheid en hoge prestaties te helpen garanderen. Hars wordt meestal geselecteerd als het leidende materiaal van soldeermasker omdat het uitstekend werkt in termen van vochtbestendigheid, isolatie, soldeerweerstand en hoge temperatuurbestendheid plus esthetiek.

Het wordt geglaubt dat de meeste PCB's worden beschouwd als groen van kleur wat eigenlijk de kleur is van soldeermasker groenolie. Echter, soldeermasker kan worden weergegeven in verschillende kleuren waaronder groen, wit, blauw, zwart, rood, geel etc. Verschillende kleuren worden toegepast op basis van verschillende eisen. bv. sommige R&D'ers neigen ertoe rode soldeermasker te kiezen voor prototypes in de fase van NPI (Nieuwe Product Introductie) om ze te onderscheiden van massaproducerde printplaten. Zwart soldeermasker wordt geselecteerd om compatibel te zijn met de kleur van eindproductbehuizing wanneer die printplaten deels of volledig blootgelegd moeten zijn.

Zelfs twee kanten van hetzelfde stuk printplaat kunnen mogelijk soldeermasker met verschillende kleuren bevatten. Neem Arduino Uno bord voorbeeld:

Functies van Soldeermasker

Soldeermasker wordt steeds populairder en significanter voor printplaten naarmate dichtheid van printplaten stijgt en SMT (Surface Mount Technology) begint de toonaangevende selectie te worden vanwege markteis van volume en efficiëntie.

Zoals de naam aangeeft, heeft soldeermasker als doel om soldeerbruggen te stoppen op bedekt gebied. Reflowsolderen speelt een cruciale rol in SMT-assemblage omdat het elektronische componenten volledig en nauwkeurig op printplaten monteren via soldeerpasta. Als soldeermasker niet wordt toegepast, neigen koperen sporen ertoe met soldeerpasta verbonden te worden wat waarschijnlijk kortsluitingen zal veroorzaken. Als resultaat, zal de betrouwbaarheid en prestaties van de geassembleerde PCB's worden gecompromitteerd.

Naast zijn hoofdverantwoordelijkheid, is soldeermasker ook in staat om koperen sporen te beschermen tegen oxidatie, corrosie en vuil.

Soldeermasker Fabricageproces

Sommige mensen denken dat het geen high-tech is om soldeermasker te fabriceren en veel ingenieurs in staat zijn om thuis DIY te doen. Het is nooit te laat om zich bewust te zijn dat het een complete mythe is. Soldeermasker DIY werkt alleen voor eenvoudig-ontworpen printplaten en het is een beetje moeilijk om de betrouwbaarheid van producten te garanderen tenzij het formeel wordt toegepast in het eindproject.

Als het gaat om professionele PCB-fabrikanten, is soldeermaskerfabricage nooit zo makkelijk. Aan de ene kant, moeten strikte regelgeving zoals ISO9001, UL of RoHS etc. worden nageleefd. Aan de andere kant, bestaat soldeermaskerfabricage uit een paar fasen elk van welke hoge nauwkeurigheid vereist afkomstig van rijpe technologieën, rijke fabricageervaring en up-to-date apparatuur.

Het gewone procedere van soldeermaskerfabricage verloopt in overeenstemming met de beschrijving in de volgende figuur.

Stap 1: Printplaat Reiniging.

Deze stap heeft als doel printplaatoppervlak te reinigen zodat verkleuring of vuil kan worden geëlimineerd met oppervlak droog handhaven.

Stap 2: Soldeermasker Inkt Coating.

De schone printplaat wordt dan geladen in een verticale coater voor soldeermasker inkt coating. Dikte van coating wordt bepaald door elementen zoals betrouwbaarheidseis van printplaten, velden waaraan PCB's dienen en printplaatdikte. Wat erger is, printplaatoppervlak is niet zo glad als vorgestellt. Soldeermasker inkt dikte verschilt wanneer gelegen in verschillende secties van de printplaat zoals op de sporen, op het substraat of op de koperfolie. Ervaren PCB-fabrikanten specificeren doorgaans specifieke coatingdikte vanwege overwegingen van apparatuurcapaciteit en hun fabricageervaring.

Stap 3: Pre-verharding.

Ver van totale verharding, heeft pre-verharding als doel om coating relatief solid op printplaat te maken zodat ongewenste coating gemakkelijk van printplaat kan worden geëlimineerd in de ontwikkelingsfase.

Stap 4: Imaging en Verharding.

In deze fase wordt een transparante film met enkele circuitafbeeldingen op printplaat gemonteerd en gaat dan door UV-belichting. Dit proces maakt soldeermasker bedekt door transparante sectie van film verhard terwijl sectie film bedekt met circuitafbeeldingen pre-verharding gehandhaafd. Als resultaat, moet correcte uitlijning worden gewaarborgd wanneer verharding wordt uitgevoerd om blootstelling van niet-aangewezen koperfolie te stoppen die kortsluitingen kan genereren of verdere invloed op eindprestaties van schakelingprintplaat kan hebben.

Stap 5: Ontwikkelen.

Daarna wordt PCB dan in developer gestopt om ongewenste soldeermasker schoon te maken zodat aangewezen koperfolie correct kan worden blootgesteld.

Stap 6: Eindverharding en Reiniging.

Implementeer eindverharding om beschikbare soldeermasker inkt volledig op PCB-oppervlak te monteren. Dan moeten printplaten bedekt met soldeermasker gereinigd worden vóór verdere verwerking zoals oppervlakteafwerking, assemblage etc.

Ontwerptips van Soldeermasker

Feitelijk is soldeermasker optioneel ongeacht welk type PCB-ontwerpsoftware u prefereert te gebruiken. Soldeermasker kan eenvoudig worden ontworpen door het invullen van enkele parameters. Sommige software kan zelfs een geautomatiseerd soldeermasker aanbieden.

Vóór echt ontwerp, is het van veel noodzaak contact op te nemen met aangewezen PCB-fabrikant om correct bewust te zijn van hun capaciteit in termen van soldeermaskerdikte en geminimaliseerde spacing tussen koperpads geen van beide is cure-all voor elk stuk printplaat.

Printplaat zal faalen door domme kwesties betreffende soldeermasker zoals onvoldoende soldeermasker opening, excessieve openingen, mismatch tussen aantal openingen en dat van koperpads in circuitvlak. Die kwesties voortkomen mogelijk uit onoplettendheid of ontwerpbestandswijziging maar nemen veel tijd voor bevestiging. En sommigen wekken zelfs catastrofes op. Daarom zijn uw ontwerpbestanden dramatisch uw zorgvuldige onderzoeken waard.

Neem contact op met PCBCart voor uw PCB Soldeermasker Ontwerpadvies

Als een PCB-fabricagedienstverlener die de elektronica-industrie al meer dan 10 jaar bedient, heeft PCBCart rijke ervaring in het aanbieden van soldeermaskerkleur en ontwerpadvies. Neem hier contact met ons op voor PCB-ontwerpadvies. Hebt u het voltooide ontwerp klaar voor prototype of productie? U kunt op de onderstaande knop klikken om een direct PCB-aanbod te krijgen!

Nuttige bronnen

• Effect van Slecht-Uitgevoerde Soldeermasker-Gestopte Via's op Via Koper van PCB en Oplossingen
• Invloed op Soldeermaskerdikte Uniformiteit door Silkscreen Printen Nagelbed Ontwerp
• Effectieve Maatregelen om Soldeermasker Gestopte Via Fabricagetechnologie te Verbeteren
• Soldeermasker Ontwerpvereiste van SMT PCB's
• Volledige PCB-fabricageservice
• Geavanceerde Turnkey PCB-assemblageservice