Topeng solder

Apa itu solder mask?

Solder mask (juga disebut solder mask) adalah lapisan tipis bahan polimer yang diterapkan pada permukaan PCB (printed circuit board). Fungsi utamanya adalah melindungi jalur tembaga dan mencegah lelehan solder mengalir ke area yang tidak memerlukan penyolderan selama proses penyolderan. Agar penyolderan lebih sempurna, seluruh papan sirkuit, kecuali area pad, akan dilapisi solder mask.

Solder mask diterapkan pada kedua sisi PCB. Resin merupakan komponen utama solder mask karena memiliki ketahanan yang baik terhadap kelembapan dan suhu tinggi serta tidak konduktif. Awalnya, sebagian besar PCB menggunakan solder mask berwarna hijau, sehingga sering disebut sebagai "minyak hijau". Namun, solder mask juga tersedia dalam berbagai warna lainnya, seperti hijau, putih, kuning, merah, biru, hitam, dan sebagainya. Warna yang digunakan tergantung pada kebutuhan berbeda dari pelanggan.

Fungsi solder mask

Solder mask pada PCB memiliki fungsi-fungsi berikut:

• Menghindari oksidasi lapisan tembaga;
  
• Menghindari korsleting yang disebabkan oleh jembatan selama proses penyolderan;
  
• Menghindari putusnya jalur konduktor secara fisik;
  
• Solder mask memiliki sifat isolasi yang tinggi, sehingga memungkinkan perancangan PCB berkepadatan tinggi.
  
• Menghindari korsleting antara jalur konduktor dan titik solder selama reflow soldering, wave soldering, dan penyolderan manual;

Jenis-jenis Solder Mask

Terdapat berbagai jenis solder mask pada PCB. Terlepas dari jenisnya, setelah pola ditentukan, solder mask harus melalui proses pengeringan dengan pemanasan. Berikut adalah jenis-jenis solder mask yang umum:

• Dry Film Photosensitive Solder Mask:

  DFSM direkatkan secara vakum ke PCB, kemudian dipapar dan dikembangkan.
  

• Epoksi Cair:

  Tergantung pada persyaratan aplikasi, solder mask dapat dibuat dari media yang berbeda. Yang paling murah adalah tipe epoksi cair, yang mencetak pola solder mask pada PCB melalui sablon.
  

• Solder Mask Fotosensitif Cair:

  LPSM dapat dicetak sablon atau disemprotkan pada PCB, lalu dipapar dan dikembangkan untuk membentuk bukaan sehingga komponen dapat disolder ke pad tembaga.

Solder Mask vs. Stensil

Solder mask merupakan proses penting dalam manufaktur PCB. Lapisan permukaan berwarna pada PCB adalah solder mask. Solder mask merupakan "output negatif", sehingga ketika pola solder mask diterapkan pada papan, tembaga terekspos di bagian bukaan pola tersebut, bukan dilapisi tinta solder mask.

Lapisan mesh baja sebenarnya merupakan sebuah template untuk pengemasan perangkat SMD, yang sesuai dengan posisi pad dari komponen SMD. Lapisan ini dapat langsung dipahami sebagai cetakan pelat baja yang dirancang dan dibuat sesuai dengan lapisan mesh baja. Dalam proses pemasangan SMT, mesh baja umumnya digunakan untuk melubangi posisi yang sesuai dengan pad PCB, dan pasta solder dioleskan di atas mesh baja. Ketika PCB ditempatkan di bawah mesh baja, pasta solder akan turun melalui lubang-lubang tersebut dan secara merata menutupi pad PCB. Oleh karena itu, bukaan pada lapisan mesh baja tidak boleh lebih besar daripada ukuran pad sebenarnya, dan lebih baik jika sedikit lebih kecil atau sama dengan ukuran pad.

Perbedaan utama antara lapisan solder mask dan lapisan mesh baja adalah sebagai berikut:

Batas Lapisan

Biasanya, kami hanya dapat memproduksi substrat aluminium satu lapisan dan substrat aluminium dua lapisan. Karena keterbatasan proses produksi, substrat aluminium multilapis sulit diproduksi, sehingga tidak dapat memenuhi kebutuhan desain multilapis yang kompleks.

Kelenturan Rendah

Bahan logam aluminium memiliki kekakuan tinggi dan kelunakan rendah, tidak sefleksibel substrat poliimida atau poliester. Oleh karena itu, substrat aluminium tidak cocok untuk aplikasi yang memerlukan pembengkokan berulang.

Koefisien Ekspansi Termal Tidak Cocok

Koefisien ekspansi termal substrat aluminium relatif tinggi, berbeda dengan beberapa komponen dan bahan solder tertentu. Ketidakcocokan koefisien ekspansi termal keduanya dapat dengan mudah menyebabkan kerusakan pada solder atau delaminasi, sehingga mempengaruhi keandalan keseluruhan.

Substrat aluminium membawa persyaratan proses tambahan

Dibandingkan dengan substrat biasa, sifat logam dari substrat aluminium membutuhkan lebih banyak pertimbangan selama proses manufaktur dan perakitan, sehingga meningkatkan kompleksitas dan biaya produksi.

Biaya tinggi

Meskipun substrat aluminium memiliki keunggulan signifikan dalam pengelolaan panas, dibandingkan dengan material konvensional FR4, PCB berbasis aluminium memiliki biaya material yang lebih tinggi, proses manufaktur khusus, serta persyaratan perlakuan permukaan yang lebih ketat, sehingga biaya manufaktur secara keseluruhan meningkat.

Bidang aplikasi PCB berbasis aluminium

• Bukaan pada lapisan solder mask tidak dilapisi tinta solder mask, sementara bukaan pada lapisan mesh baja digunakan untuk mendeposisikan pasta solder;
  
• Lapisan solder mask digunakan untuk mengaplikasikan tinta solder mask, sedangkan lapisan mesh baja digunakan untuk mengaplikasikan pasta solder;
  
• Lapisan solder mask termasuk dalam tahap manufaktur PCB, sedangkan lapisan mesh baja termasuk dalam tahap perakitan PCB;
  
• Lapisan solder mask tersedia dalam berbagai pilihan warna, sedangkan lapisan mesh baja biasanya berwarna abu-abu.
  
• Lapisan solder mask merupakan bagian dari PCB, sedangkan lapisan mesh baja bukan bagian dari PCB, melainkan hanya sebuah template yang digunakan untuk pemasangan komponen;