Máscara de soldadura y sus consejos de diseño

¿Qué es la máscara de soldadura?

La máscara de soldadura, también llamada resistencia de soldadura o máscara/recubrimiento de parada de soldadura, es una capa delgada que cubre las trazas de cobre sin necesidad de soldar en una placa de circuito impreso (PCB) tanto en la parte superior como en la inferior para ayudar a garantizar la confiabilidad y el alto rendimiento de la PCB. La resina generalmente se selecciona como el material principal de la máscara de soldadura porque funciona excelente en términos de resistencia a la humedad, aislamiento, resistencia a la soldadura y resistencia a altas temperaturas, además de estética.

Se cree que la mayoría de los PCB se consideran de color verde, que en realidad es el color del aceite verde de la máscara de soldadura. Sin embargo, la máscara de soldadura se puede mostrar en diferentes colores, incluidos verde, blanco, azul, negro, rojo, amarillo, etc. Se aplican diferentes colores según las diferentes demandas. p.ej. algunos RD tienden a elegir una máscara de soldadura roja para los prototipos en la etapa de NPI (Introducción a la nueva producción) para diferenciarlos de las placas producidas en masa. La máscara de soldadura negra se selecciona solo para que sea compatible con el color de la carcasa del producto final cuando esas placas deben estar parcial o totalmente expuestas.

Incluso dos lados de la misma placa posiblemente contengan una máscara de soldadura con diferentes colores. Tome el ejemplo del enemigo de la placa Arduino Uno:

Funciones de la máscara de soldadura

La máscara de soldadura se vuelve cada vez más popular y significativa para las placas de circuito a medida que la densidad de las placas se dispara y la SMT (tecnología de montaje superficial) comienza a convertirse en la selección líder debido a la demanda de volumen y eficiencia del mercado.

Como su nombre lo indica, la máscara de soldadura tiene como objetivo evitar que se realicen puentes de soldadura en el área cubierta. La soldadura por reflujo juega un papel clave en el ensamblaje de SMT, ya que hace que los componentes electrónicos se monten de forma total y precisa en las placas de circuito a través de pasta de soldadura. Si no se aplica una máscara de soldadura, las trazas de cobre tienden a conectarse con pasta de soldadura, lo que probablemente provocará atajos. Como resultado, la confiabilidad y el rendimiento de las PCB ensambladas se verán afectados.

Además de su responsabilidad principal, la máscara de soldadura también puede evitar que los rastros de cobre se oxiden, se corroan y se ensucien.

Proceso de fabricación de máscaras de soldadura

Algunas personas piensan que no es una tecnología de punta para fabricar máscaras de soldadura y muchos ingenieros pueden hacer bricolaje en casa. Nunca es demasiado tarde para ser consciente de que es un completo mito. La máscara de soldadura DIY solo funciona para tableros de diseño simple y es un poco difícil garantizar la confiabilidad de los productos a menos que se aplique formalmente en el proyecto final.

Cuando se trata de fabricantes profesionales de PCB, la fabricación de máscaras de soldadura nunca es tan fácil. Por un lado, deben cumplirse estrictas normativas como ISO9001, UL o RoHS, etc. Por otro lado, la fabricación de máscaras de soldadura consta de un par de etapas, cada una de las cuales requiere una alta precisión derivada de tecnologías maduras, rica experiencia de fabricación y equipos actualizados.

El procedimiento ordinario de fabricación de máscaras de soldadura continúa de acuerdo con la representación de la siguiente figura.

Paso 1:limpieza del tablero. Este paso tiene como objetivo limpiar la superficie de la tabla para eliminar el deslustre o la suciedad manteniendo la superficie seca.

Paso 2:Recubrimiento de tinta de máscara de soldadura. Luego, la placa limpia se carga en un recubridor vertical para el recubrimiento de tinta de máscara de soldadura. El grosor del recubrimiento está determinado por elementos como la demanda de confiabilidad de las placas de circuito, los campos a los que sirven las PCB y el grosor de la placa. Lo que es peor, la superficie de la tabla no es tan suave como se imagina. El grosor de la tinta de la máscara de soldadura difiere cuando se ubica en diferentes secciones de la placa, como en las pistas, en el sustrato o en la lámina de cobre. Los fabricantes de PCB experimentales suelen estipular un espesor de recubrimiento específico debido a las consideraciones de la capacidad del equipo y su experiencia en la fabricación.

Paso 3:Pre-endurecimiento. Lejos del endurecimiento total, el preendurecimiento tiene como objetivo hacer que el revestimiento sea relativamente sólido en el cartón para que el revestimiento no deseado pueda eliminarse fácilmente del cartón en la etapa de desarrollo.

Paso 4:Imágenes y endurecimiento. En esta etapa, se monta a bordo una película transparente con algunas imágenes del circuito y luego se expone a los rayos UV. Este proceso hace que la máscara de soldadura cubierta por la sección transparente de la película se endurezca mientras que la película de la sección cubierta con imágenes de circuitos mantiene el endurecimiento previo. Como resultado, se debe garantizar la alineación correcta cuando se lleva a cabo el endurecimiento para evitar que la exposición de la lámina de cobre no designada genere cortes o afecte aún más el rendimiento final de la placa de circuito.

Paso 5:Desarrollo. Después de eso, la PCB se coloca en el revelador para limpiar la máscara de soldadura no deseada de modo que la lámina de cobre designada pueda exponerse correctamente.

Paso 6:Endurecimiento y limpieza final. Implemente el endurecimiento final para que la tinta de la máscara de soldadura esté disponible completamente montada en la superficie de la PCB. Luego, las placas cubiertas con máscara de soldadura deben limpiarse antes de continuar con el procesamiento, como el acabado de la superficie, el ensamblaje, etc.

Consejos de diseño de máscara de soldadura

De hecho, la máscara de soldadura es opcional, independientemente del tipo de software de diseño de PCB que prefiera utilizar. La máscara de soldadura se puede diseñar fácilmente completando algunos parámetros. Algunos programas incluso pueden proporcionar una máscara de soldadura automatizada.

Antes del diseño real, es muy necesario ponerse en contacto con el fabricante de PCB contratado para conocer correctamente su capacidad en términos de grosor de la máscara de soldadura y espacio mínimo entre las almohadillas de cobre, ninguno de los cuales es la panacea para cada pieza de placa.

La placa de circuito fallará debido a problemas tontos relacionados con la máscara de soldadura, como una apertura insuficiente de la máscara de soldadura, aperturas excesivas, discrepancia entre el número de aperturas y las almohadillas de cobre en el plano del circuito. Esos problemas posiblemente se deban a un descuido o a la modificación del archivo de diseño, pero la confirmación lleva mucho tiempo. Y algunos incluso suscitan catástrofes. Por lo tanto, sus archivos de diseño valen mucho la pena que los examine cuidadosamente.

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