Projeto de Máscara de Solda: Dicas Comprovadas para Confiabilidade e Desempenho de PCB

O que é Máscara de Solda?

Máscara de solda, também chamada de resistência de solda ou máscara/revestimento de parada de solda, é uma camada fina cobrindo trilhas de cobre sem necessidade de soldagem em uma placa de circuito impresso (PCB) em ambos os lados superior e inferior para ajudar a garantir confiabilidade e alto desempenho de PCB. Resina é geralmente selecionada como o material principal da máscara de solda porque funciona excelentemente em termos de resistência à umidade, isolamento, resistência à solda e resistência a alta temperatura além de estética.

Acredita-se que a maioria dos PCBs são considerados na cor verde que é na verdade a cor do óleo verde da máscara de solda. No entanto, a máscara de solda pode ser exibida em diferentes cores, incluindo verde, branco, azul, preto, vermelho, amarelo, etc. Diferentes cores são aplicadas baseadas em diferentes demandas. ex. alguns P&Ds tendem a escolher máscara de solda vermelha para protótipos no estágio de NPI (Nova Introdução de Produção) a fim de torná-los distintos de placas produzidas em massa. Máscara de solda preta é selecionada apenas para ser compatível com a cor do gabinete do produto final quando essas placas precisam ser parcial ou totalmente expostas.

Até dois lados da mesma peça de placa possivelmente contêm máscara de solda com cores diferentes. Tome a placa Arduino Uno por exemplo:

Funções da Máscara de Solda

A máscara de solda torna-se cada vez mais popular e significativa para placas de circuito à medida que a densidade das placas dispara e SMT (Tecnologia de Montagem em Superfície) começa a se tornar a seleção líder devido à demanda de mercado por volume e eficiência.

Como seu nome indica, a máscara de solda visa impedir que pontes de soldagem ocorram na área coberta. A soldagem de refluxo desempenha papel chave na montagem SMT, pois faz componentes eletrônicos serem total e precisamente montados em placas de circuito através de pasta de solda. Se a máscara de solda não for aplicada, trilhas de cobre tendem a ser conectadas com pasta de solda, o que provavelmente causará curtos-circuitos. Como resultado, a confiabilidade e desempenho dos PCBs montados serão comprometidos.

Além de sua responsabilidade principal, a máscara de solda também é capaz de impedir trilhas de cobre de oxidação, corrosão e sujeira.

Processo de Fabricação de Máscara de Solda

Algumas pessoas pensam que não é uma tecnologia de ponta fabricar máscara de solda e muitos engenheiros são capazes de DIY em casa. Nunca é tarde para estar ciente de que é um mito completo. DIY de máscara de solda só funciona para placas de projeto simples e é um pouco difícil garantir a confiabilidade dos produtos a menos que seja formalmente aplicada no projeto final.

Quando se trata de fabricantes profissionais de PCB, a fabricação de máscara de solda nunca é tão fácil. Por um lado, regulamentações rigorosas como ISO9001, UL ou RoHS, etc., têm que ser conformadas. Por outro lado, a fabricação de máscara de solda consiste em algumas etapas, cada uma das quais exige alta precisão derivada de tecnologias maduras, rica experiência de fabricação e equipamentos atualizados.

O procedimento ordinário de fabricação de máscara de solda prossegue de acordo com a descrição na figura a seguir.

Passo 1: Limpeza da Placa.

Este passo visa limpar a superfície da placa para que mancha ou sujeira possa ser eliminada com a superfície mantendo-se seca.

Passo 2: Revestimento de Tinta de Máscara de Solda.

A placa limpa é então carregada em um revestidor vertical para revestimento de tinta de máscara de solda. A espessura do revestimento é determinada por elementos como demanda de confiabilidade de placas de circuito, campos que PCBs servem e espessura da placa. O que é pior, a superfície da placa não é tão lisa quanto imaginado. A espessura da tinta de máscara de solda difere quando localizada em diferentes seções da placa, como nas trilhas, no substrato ou na folha de cobre. Fabricantes de PCB experientes geralmente estipulam espessura de revestimento específica devido a considerações de capacidade de equipamento e sua experiência de fabricação.

Passo 3: Pré-endurecimento.

Longe do endurecimento total, o pré-endurecimento visa tornar o revestimento relativamente sólido na placa para que o revestimento indesejado possa ser facilmente eliminado da placa na etapa de revelação.

Passo 4: Imagem e Endurecimento.

Nesta etapa, um filme transparente com algumas imagens de circuito é montado na placa e então passa por exposição UV. Este processo faz a máscara de solda coberta pela seção transparente do filme tornar-se endurecida enquanto a seção do filme coberta com imagens de circuito mantém o pré-endurecimento. Como resultado, alinhamento correto tem que ser garantido quando o endurecimento é realizado para impedir a exposição de folha de cobre não designada de gerar curtos-circuitos ou afetar ainda mais o desempenho final da placa de circuito.

Passo 5: Revelação.

Após isso, o PCB é então colocado no revelador para limpar a máscara de solda indesejada para que a folha de cobre designada possa ser corretamente exposta.

Passo 6: Endurecimento Final e Limpeza.

Implementar endurecimento final para tornar a tinta de máscara de solda disponível completamente montada na superfície do PCB. Então, placas cobertas com máscara de solda têm que ser limpas antes de processamento adicional como acabamento de superfície, montagem, etc.

Dicas de Projeto de Máscara de Solda

Na verdade, a máscara de solda é opcional não importa qual tipo de software de projeto de PCB você prefira usar. A máscara de solda pode ser facilmente projetada através do preenchimento completo de alguns parâmetros. Alguns softwares até podem fornecer uma máscara de solda automatizada.

Antes do projeto real, é de muita necessidade contatar o fabricante de PCB contratado para estar corretamente ciente de sua capacidade em termos de espessura de máscara de solda e espaçamento minimizado entre pads de cobre, nenhum dos quais é cura para toda peça de placa.

A placa de circuito falhará devido a questões bobas concernentes à máscara de solda, como abertura de máscara de solda insuficiente, aberturas excessivas, descompasso entre número de aberturas e o de pads de cobre no plano de circuito. Essas questões possivelmente derivam de descuido ou modificação de arquivo de projeto, mas tomam muito tempo para confirmação. E algumas até despertam catástrofes. Portanto, seus arquivos de projeto são dramaticamente dignos de seus exames cuidadosos.

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