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はんだマスク

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はんだマスク

紹介

ソルダーマスクとは?

ソルダーマスク( solder mask とも呼ばれる)は、プリント基板(PCB)の表面に塗布された薄いポリマ材料の層です。その主な機能は、銅箔のパターンを保護し、はんだ付け時に不要な箇所にロウが流れ込むのを防ぐことです。より完璧なはんだ付けを行うために、パッド部分を除いた基板全体にソルダーマスクを塗布します。

ソルダーマスクは基板の両面に塗布されます。ソルダーマスクの主成分は樹脂であり、耐湿性・耐熱性に優れており、非導電性です。初期のほとんどのプリント基板は緑色のソルダーマスクを使用していたため、「グリーンオイル」と呼ばれることがあります。しかし、ソルダーマスクには緑のほかにも白、黄、赤、青、黒など多くの色があります。実際に使用する色は、顧客のさまざまなニーズによります。

solder-mask.jpg

溶接マスクの機能

PCBの溶接マスクは以下の機能を有する.

  • 銅層の酸化を防止する
  • 溶接中に橋が作るショート・サーキットを防ぐ
  • 導管の物理的な断裂を防止する.
  • 溶接マスクは高保温性能で 高密度のPCBを設計することができます
  • 導電線と溶接接点間の短回路を,リフロー溶接,波溶接,手動溶接中に防止する.

溶接マスク の 種類

PCBには様々な種類の溶接マスクがあります 型に関係なく 型が決まった後 熱冷却する必要があります 溶接マスクの一般的な種類は以下のとおりです.

  • 乾膜光敏感溶接マスク

    DFSMはPCBに真空圧着され、その後露光および現像処理が行われます。
  • 液体エポキシ樹脂:

    用途の要件によって、はんだマスクは異なる媒体で製造することが可能です。最もコストが低いのは液体エポキシ樹脂タイプで、スクリーン印刷によってPCBにはんだマスクパターンを印刷します。
  • 液状光感型はんだマスク:

    LPSMはスクリーン印刷またはスプレーコーティングによってPCBに塗布され、その後露光および現像処理を受けて開口部を形成し、部品を銅パッドにはんだ付けできるようにします。

はんだマスクとステンシルの比較

はんだマスクはPCB製造プロセスにおいて重要な工程です。PCB表面に施されている色付きの層がはんだマスクです。はんだマスクは「ネガ出力」であるため、はんだマスクパターンを基板に適用すると、パターンの開口部の部分だけ銅が露出し、はんだマスクインクでコーティングされるのはその他の部分です。

鋼板層は実際にはSMDデバイスのパッケージング用テンプレートであり、SMD部品のパッドに対応しています。これは鋼板層に従って設計・製造された鋼板金型として直接理解できます。SMT実装工程では、通常鋼板を用いてプリント基板のパッドの対応位置に穴を開け、はんだペーストを鋼板上に塗布します。プリント基板を鋼板の下に置くと、はんだペーストは穴を通って下に流れ、パッドを均等に覆います。したがって、鋼板層の開口部は実際のパッドサイズより大きくしてはならず、パッドよりやや小さいか、同じサイズであるのが望ましいです。

ソルダーマスク層と鋼板層の主な違いは以下の通りです:

層数制限

通常、当社では単層アルミニウム基板および二層アルミニウム基板のみを製造できます。製造プロセスの制約により、多層アルミニウム基板は製造が難しく、複雑な多層設計のニーズに応えることができません。

柔軟性が低い

金属アルミニウム素材は剛性が高く柔軟性に劣り、ポリイミドやポリエステル基板のように柔軟ではありません。そのため、繰り返し曲げが必要な用途には適していません。

熱膨張係数の不一致

アルミニウム基板の熱膨張係数は比較的高く、一部の部品やはんだ材と異なります。この両者の熱膨張係数の不一致により、はんだ接合部の損傷や層間剥離が発生しやすく、全体的な信頼性に影響を与える可能性があります。

アルミニウム基板は追加的な工程要件を伴います

一般的な基板と比較して、アルミニウム基板の金属特性により製造およびアセンブリ工程においてより多くの検討時間を要し、工程の複雑さやコストが増加します。

高コスト

アルミニウム基板は熱管理において顕著な利点を持っていますが、従来のFR4材料と比較して、アルミニウム基板は材料コストが高価であり、特殊な製造プロセスや表面処理が必要なため、全体的な製造コストが増加します。

pcb-solder-mask.png

アルミニウム基板の適用分野

  • 半田マスク層の開口部は半田マスクインクが塗布されておらず、一方でステンシル層の開口部は半田ペーストの塗布に使用されます。
  • 半田マスク層は半田マスクインクを塗布するために使用され、ステンシル層は半田ペーストを塗布するために使用されます。
  • 半田マスク層はPCB製造工程に属し、ステンシル層はPCBアセンブリ工程に属します。
  • ソルダーマスク層にはさまざまな色があり、スチールメッシュ層は通常グレーです。
  • ソルダーマスク層はPCBの一部ですが、スチールメッシュ層はPCBの一部ではなく、単なるパッチング用テンプレートです。

その他の製品

  • FR4

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  • リバースエンジニアリング

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  • 速い回転のPCBアセンブリ

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  • BGA実装

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