Soldermasker

Wat is een soldeermasker?

Het soldeermasker (ook wel soldeermasker genoemd) is een dunne laag polymeermateriaal die op het oppervlak van de PCB (printplaat) wordt aangebracht. De belangrijkste functie is het beschermen van de koperbanen en het voorkomen dat soldeerpasta in gebieden terechtkomt waar tijdens het solderen geen soldeer nodig is. Om het solderen perfecter te maken, wordt het gehele printplaat, met uitzondering van het padgebied, bedekt met een soldeermasker.

Soldeermasker wordt aan beide zijden van de PCB aangebracht. Har is het hoofdbestanddeel van soldeermasker omdat het goed bestand is tegen vocht en hoge temperaturen en niet geleidend is. Oorspronkelijk gebruikten de meeste printplaten groen soldeermasker, daarom wordt het vaak "groene olie" genoemd. Soldeermasker is echter ook in vele andere kleuren verkrijgbaar, zoals groen, wit, geel, rood, blauw, zwart, enz. De gebruikte kleur hangt af van de verschillende behoeften van de klant.

Functie van soldeermasker

Het soldeermasker op de PCB heeft de volgende functies:

• Voorkom oxidatie van de koperlaag;
  
• Voorkom kortsluiting veroorzaakt door bruggen tijdens het solderen;
  
• Voorkom fysieke breuken in de geleiderbaan;
  
• Het soldeermasker heeft hoge isolaties-eigenschappen, waardoor het mogelijk is om hoogdichtheid PCB's te ontwerpen.
  
• Voorkom kortsluiting tussen geleidende banen en soldeerverbindingen tijdens reflowsolderen, wavesolderen en handmatig solderen;

Typen soldeermasker

Er zijn verschillende typen soldeermasker op PCB. Ongeacht het type moet het na het bepalen van het patroon worden gehard met warmte. Veelvoorkomende typen soldeermasker zijn onder andere:

• Droogfilm fotosensitief soldeermasker:

  DFSM is vacuüm gebonden aan de PCB, waarna het blootgesteld en ontwikkeld wordt.
  

• Vloeibaar epoxy:

  Afhankelijk van de toepassingsvereisten kan de soldeermasker gemaakt worden van verschillende media. De laagste kosten heeft het vloeibare epoxytype, dat het soldeermaskerpatroon via zeefdruk op de PCB afdrukt.
  

• Vloeibare fotogevoelige soldeermasker:

  LPSM kan via zeefdruk of spuiten op de PCB aangebracht worden, waarna het blootgesteld en ontwikkeld wordt om openingen te vormen, zodat componenten op de koperen pads kunnen worden gesoldeerd.

Soldeermasker versus stencil

Soldeermasker is een essentiële stap in het fabriceren van PCB's. De gekleurde oppervlaktelaag op de PCB is de soldeermasker. De soldeermasker is een "negatieve uitvoer", dus wanneer het soldeermaskerpatroon op het bord wordt toegepast, komt het koper bloot in de openingen van het patroon, in plaats van bedekt te zijn met soldeermaskervernis.

De stalen gaaslaag is eigenlijk een sjabloon voor SMD-componentverpakkingen en komt overeen met de pads van de SMD-componenten. Men kan dit rechtstreeks begrijpen als een stalen plaatvorm die volgens de stalen gaaslaag is ontworpen en gemaakt. Tijdens het SMT-plaatsingsproces wordt doorgaans een stalen gaas gebruikt om gaten te slaan op de overeenkomstige posities van de PCB-pads, en solderpaste wordt over het stalen gaas gesmeerd. Wanneer de PCB onder het stalen gaas wordt geplaatst, loopt de solderpaste via de gaten naar beneden en bedekt het pads gelijkmatig. Daarom mag de opening van de stalen gaaslaag niet groter zijn dan de werkelijke padgrootte, en is het beter om iets kleiner of gelijk aan het pad te zijn.

De kernverschillen tussen de soldermaskerlaag en de stalen gaaslaag zijn als volgt:

Laaglimiet

Meestal kunnen we enkel aluminiumsubstraatplaten en dubbele lagen aluminiumsubstraatplaten produceren. Vanwege de beperkingen van het productieproces zijn multilaags aluminiumsubstraatplaten moeilijk te fabriceren en kunnen zij dus niet voldoen aan de eisen van complexe multilaagontwerpen.

Slechte buigzaamheid

Metaalaluminiummaterialen hebben een hoge stijfheid en weinig zachtheid en zijn niet zo buigzaam als polyimide- of polyesterdragers. Daarom zijn zij niet geschikt voor toepassingen waarbij herhaaldelijk moet worden gebogen.

Niet-overeenkomende thermische uitzettingscoëfficiënten

De thermische uitzettingscoëfficiënt van aluminiumdragers is relatief hoog, wat verschilt van sommige componenten en soldeermaterialen. Het niet-overeenkomen van de thermische uitzettingscoëfficiënten kan gemakkelijk leiden tot soldeerverbindingsschade of afschilfering, waardoor de algehele betrouwbaarheid wordt beïnvloed.

Aluminiumdragers brengen aanvullende productie-eisen met zich mee

Vergelijken met gewone substraatmaterialen vereist de metalen eigenschappen van aluminiumsubstraat meer tijd voor overwegingen tijdens de productie en montage, wat de procescomplexiteit en kosten verhoogt.

Hoge kosten

Hoewel aluminiumsubstraat grote voordelen biedt op het gebied van thermisch beheer, hebben aluminiumprintplaten (PCB's) vergeleken met conventionele FR4-materialen hogere materialenkosten, speciale productieprocessen en eisen voor oppervlaktebehandeling, waardoor de totale productiekosten stijgen.

Toepassingsgebieden van aluminiumprintplaten

• De openingen van de soldeermaskerlaag zijn vrij van soldeermaskerinkt, terwijl de openingen van de stencillaag worden gebruikt voor het afzetten van soldeerpasta;
  
• De soldeermaskerlaag wordt gebruikt om soldeermaskerinkt aan te brengen, terwijl de stencillaag wordt gebruikt om soldeerpasta aan te brengen;
  
• De soldeermaskerlaag behoort tot het productiestadium van de printplaat, terwijl de stencillaag behoort tot het assemblageproces van de printplaat;
  
• De soldeermaskerlaag heeft een verscheidenheid aan kleuren om uit te kiezen, terwijl de stalen mazenlaag meestal grijs is.
  
• De soldeermaskerlaag is onderdeel van de PCB, terwijl de stalen mazenlaag dat niet is, het is slechts een sjabloon die wordt gebruikt voor reparaties;