Terwijl de meeste mensen zich richten op de componenten en kopersporen waaruit printplaten bestaan, is er een onbezongen held die vaak onopgemerkt blijft: het soldeermasker voor printplaten. In deze blog bespreken we de rol van het soldeermasker voor printplaten, de soorten soldeermaskers, de verschillende kleuren soldeermaskers voor printplaten en hoe ze op de printplaat worden aangebracht.
Wat is een PCB-soldeermasker?
Een soldeermasker voor een printplaat is de beschermende coating die tijdens het solderen op het oppervlak van een printplaat wordt aangebracht. PCB-productieproces:De kleur die we op printplaten zien, is in feite deze soldeermaskerlaag. De belangrijkste functie van deze laag is om de printplaat te beschermen tegen externe verontreinigingen, zoals stof, vocht en oxidatie, en tegelijkertijd te voorkomen dat soldeerbruggen Tijdens het soldeerproces. Het soldeermasker fungeert als een barrière en zorgt ervoor dat het soldeer alleen aan de daarvoor bestemde plekken hecht, wat zorgt voor een correcte plaatsing van de componenten en elektrische verbindingen.
Het doel van een soldeermasker
- Het beschermt de PCB tegen vocht en verontreinigingen die oxidatie en corrosie van kopersporen op de printplaat kunnen veroorzaken, wat de elektrische prestaties van de printplaat kan beïnvloeden.
- Het helpt de printplaat te beschermen tegen externe krachten en voorkomt kortsluitingen door isolatie over kopersporen.
- Helpt onbedoelde soldeerverbindingen te voorkomen tijdens het solderen van componenten, waardoor kortsluiting wordt voorkomen.
- Minimaliseert de slijtage van de oppervlakteafwerking van de pads (bijv. ENIG en HASL) op plekken waar niet gesoldeerd hoeft te worden.
- Hierdoor krijgt de PCB een esthetische uitstraling en is deze in verschillende kleuren verkrijgbaar, afhankelijk van uw ontwerp.
Verschillende soorten PCB-soldeermaskers
Bij de productie van printplaten (PCB's) worden vier hoofdtypen soldeermaskers onderscheiden. Elk type heeft zijn eigen eigenschappen en voordelen:
Vloeibare epoxy soldeermasker
Een traditionele en kosteneffectieve keuze: het vloeibare epoxy soldeermasker wordt aangebracht via zeefdruk. Nadat we het vloeibare masker over een printplaat hebben verspreid, harden we het uit door middel van hitte, waardoor een sterke hechting op het oppervlak ontstaat. Deze manier van maskeren biedt een uitstekende bescherming tegen chemicaliën en hitte voor printplaten in zware omstandigheden.
Vloeibaar Photoimageable (LPI) soldeermasker
LPI-soldeermaskers worden geleverd in de vorm van vloeibare epoxyhars die reageert op ultraviolet (UV) licht. Nadat een physics mask op de printplaat is aangebracht en via een fotomasker, zou het masker verharden. En wanneer de onbelichte delen worden weggespoeld, blijft er een precieze en gelijkmatige laag over.
Droge film-soldeermasker (DFSM)
Het Dry Film Solder Mask is een plaat die wordt gebruikt om het PCB-oppervlak te bedekken door middel van lamineren. Deze methode zorgt voor een uitstekende uniformiteit in dikte, waardoor het een goede keuze is voor flexibele circuits en andere speciale toepassingen. Hoewel het materiaal duurder is dan vloeistofmaskers, is DFSM milieuvriendelijker, omdat er geen vloeibare oplosmiddelen nodig zijn.
Boven- en onderkantmaskers
Dit type soldeermasker verwijst naar het aanbrengen van maskers op elke zijde van de printplaat. Het is geen speciaal materiaaltype. Het is geschikt voor complexe meerlaagse printplaten met specifieke vereisten voor elke zijde.
Gebruikt soldeermaskermateriaal
Epoxy, polyimide of acryl worden over het algemeen gebruikt om de soldeermaskers te vormen. De meest voorkomende soldeermaskers op epoxybasis zijn sterk, chemisch en thermisch bestendig en hechten goed, waardoor ze geschikt zijn voor algemene toepassingen. Polyimidemaskers zijn superieur in omgevingen met hoge temperaturen en zijn een uitstekende keuze voor toepassingen in de lucht- en ruimtevaart en defensie. Acrylmaskers zijn minder duurzaam, maar goedkoper. Het gekozen materiaal is afhankelijk van de specifieke circuitvereisten en de verwachte productie- en operationele omstandigheden.
5 populaire kleuren voor soldeermaskers
Groen Soldeermasker
Tegenwoordig wordt een groen soldeermasker nog steeds veel gebruikt vanwege de goede zichtbaarheid en het contrast met witte zeefdruktekst. Groene maskers zijn verkrijgbaar in mat of glanzend en zijn bijzonder nuttig voor inspectieprocessen en het bekijken van kwaliteitswerk dankzij de duidelijke zichtbaarheid van de sporen.
Blauwe soldeermasker
Blauwe soldeermaskers zijn uitstekend geschikt voor zeefdruk, maar vereisen mogelijk speciale verlichting voor sporeninspectie. Ze worden vaak gekozen omdat ze er zo goed uitzien, vooral in combinatie met een lcd-scherm, maar vuil is er sneller zichtbaar.
Zwarte soldeermasker
Het zwarte soldeermasker is esthetisch gezien goed, met een matige zichtbaarheid. We kunnen de componenten en labels er goed op zien, hoewel schaduw sporen kan bedekken. Aan de andere kant kan het problemen opleveren met het thermisch beheer.
Witte soldeermasker
Witte maskers creëren visueel opvallende borden, maar kunnen de inspectie bemoeilijken door sporen te verbergen, vooral bij direct licht. Ze bieden echter een uitzonderlijk contrast met zwarte zeefdruk.
Rode soldeermasker
Dankzij de uitstekende zichtbaarheid en het contrast is het rode soldeermasker een zeer populaire keuze. Ze contrasteren minder dan groene platen, maar bieden een frissere, modernere uitstraling. Rode platen lenen zich ook uitstekend voor zeefdruk.
Hoe wordt een soldeermasker op een printplaat aangebracht?
Stap 1: Oppervlaktevoorbereiding
De printplaat wordt grondig schoongemaakt om vuil en verontreinigingen te verwijderen en vervolgens gedroogd om een goede hechting van het soldeermasker te garanderen.
Stap 2: Soldeermaskercoating
Plaats de printplaat in een verticale coater en breng vervolgens de soldeermaskerinkt aan. De dikte van de coating hangt voornamelijk af van de toepassings- en betrouwbaarheidseisen.
Stap 3: Eerste uitharding
Bij dit proces vindt een gedeeltelijke uitharding van het soldeermasker plaats om de coating stevig te houden. Zo kunnen ongewenste maskergebieden tijdens de ontwikkelingsfase eenvoudig worden verwijderd.
Stap 4: Beeldvorming en uitharding
De maskergebieden worden gedefinieerd door een fotofilm, geëtst met een laser. De film ligt onder dezelfde hoek als de printplaat, die gecoat en gedeeltelijk gedroogd is. UV-licht wordt gebruikt om de inkt van de gemaskeerde gebieden in de film te laten uitharden. Deze stap wordt uitgevoerd in LDI-beeldvorming zonder fotofilm; UV-licht wordt direct op het soldeermasker aangebracht.
Stap 5: Ontwikkelen en wassen
Dompel de PCB onder in een ontwikkeloplossing om het overtollige soldeermasker weg te spoelen en werk vervolgens de koperen gedeeltes af die zichtbaar moeten blijven.
Stap 6: Einduitharding en reiniging
De printplaat wordt grondig gereinigd om resten te verwijderen, het soldeermasker wordt volledig uitgehard tot de uiteindelijke staat en is klaar voor het oppervlakteafwerkingsproces.
Soldeermasker versus pastamasker: de belangrijkste verschillen uitgelegd
Het soldeermasker wordt over de gehele printplaat aangebracht, met uitzondering van de te solderen delen. Dit masker wordt voornamelijk gebruikt ter bescherming van de printplaat en om de vorming van soldeerbruggen te voorkomen. Het pastamasker wordt gebruikt tijdens de assemblage van de printplaat. Het helpt bij het bepalen waar de soldeerpasta op de printplaat wordt aangebracht. Meestal bedekt het alleen de delen waar de componenten worden geplaatst.
De belangrijkste verschillen zijn onder meer:
- Soldeermasker wordt gebruikt tijdens de fabricage van PCB's, terwijl pastamasker wordt gebruikt tijdens SMD
- Het soldeermasker beschermt de printplaat tegen soldeerfouten, terwijl het pasta-masker helpt bij het afzetten van de pasta.
- Soldeermaskers zijn in veel kleuren verkrijgbaar, terwijl pasta-maskers alleen in grijs verkrijgbaar zijn.
Conclusie
Het soldeermasker voor printplaten is een belangrijk onderdeel van het ontwerp en de productie van printplaten. Het dient ook als afscherming om kortsluiting te voorkomen en de duurzaamheid te verhogen. Hoewel het traditionele groene soldeermasker populair blijft, bieden fabrikanten nu opties aan variërend van blauw tot wit tot rood, elk met specifieke voordelen. Maar welke kleur soldeermasker u ook kiest, of welk type soldeermasker u ook gebruikt, u moet letten op de kwaliteit van het soldeermasker om ervoor te zorgen dat er hoogwaardige printplaten worden geproduceerd.
