Masque de soudure et ses conseils de conception

Qu'est-ce qu'un masque de soudure ?

Le masque de soudure, également appelé résistance à la soudure ou masque/revêtement d'arrêt de soudure, est une fine couche recouvrant les traces de cuivre sans qu'il soit nécessaire de souder sur une carte de circuit imprimé (PCB) à la fois sur la face supérieure et sur la face inférieure pour aider à garantir la fiabilité et la haute performance du PCB. La résine est généralement choisie comme matériau principal du masque de soudure car elle fonctionne parfaitement en termes de résistance à l'humidité, d'isolation, de résistance à la soudure et de résistance aux hautes températures, ainsi que d'esthétique.

On pense que la plupart des PCB sont considérés comme étant de couleur verte, qui est en fait la couleur de l'huile verte du masque de soudure. Cependant, le masque de soudure peut être affiché dans différentes couleurs, notamment le vert, le blanc, le bleu, le noir, le rouge, le jaune, etc. Différentes couleurs sont appliquées en fonction des différentes demandes. par exemple. certains RD ont tendance à choisir un masque de soudure rouge pour les prototypes au stade de NPI (introduction de la nouvelle production afin de les distinguer des cartes produites en série). Le masque de soudure noir est sélectionné uniquement pour être compatible avec la couleur du boîtier du produit final lorsque ces cartes doivent être partiellement ou entièrement exposées.

Même deux faces d'un même morceau de carton peuvent contenir un masque de soudure de couleurs différentes. Prenez l'exemple de l'ennemi de la carte Arduino Uno :

Fonctions du masque de soudure

Le masque de soudure devient de plus en plus populaire et important pour les cartes de circuits imprimés à mesure que la densité des cartes augmente et que la technologie SMT (Surface Mount Technology) commence à devenir la principale sélection en raison de la demande du marché en termes de volume et d'efficacité.

Comme son nom l'indique, le masque de soudure vise à empêcher la formation de ponts de soudure sur une zone couverte. La soudure par refusion joue un rôle clé dans l'assemblage SMT car elle rend les composants électroniques totalement et précisément montés sur les cartes de circuits imprimés grâce à la pâte à souder. Si le masque de soudure n'est pas appliqué, les traces de cuivre ont tendance à être liées à la pâte à souder, ce qui provoquera probablement des raccourcis. En conséquence, la fiabilité et les performances des PCB assemblés seront compromises.

Outre sa responsabilité principale, le masque de soudure est également capable d'empêcher les traces de cuivre de l'oxydation, de la corrosion et de la saleté.

Processus de fabrication de masque de soudure

Certaines personnes pensent que la fabrication de masques de soudure n'est pas une technologie de pointe et de nombreux ingénieurs sont capables de faire du bricolage à la maison. Il n'est jamais trop tard pour se rendre compte que c'est un mythe complet. Le masque de soudure DIY ne fonctionne que pour les cartes de conception simple et il est un peu difficile d'assurer la fiabilité des produits à moins qu'il ne soit formellement appliqué dans le projet final.

En ce qui concerne les fabricants de PCB professionnels, la fabrication de masques de soudure n'est jamais aussi simple. D'une part, des réglementations strictes telles que ISO9001, UL ou RoHS, etc. doivent être respectées. D'autre part, la fabrication de masques de soudure se compose de deux étapes, chacune nécessitant une grande précision découlant de technologies matures, d'une riche expérience de fabrication et d'un équipement à jour.

La procédure ordinaire de fabrication du masque de soudure se déroule conformément à la représentation de la figure suivante.

Étape 1 :Nettoyage de la planche. Cette étape vise à nettoyer la surface de la planche afin que la ternissure ou la saleté puisse être éliminée en maintenant la surface sèche.

Étape 2 :revêtement d'encre pour masque de soudure. La carte propre est ensuite chargée dans une coucheuse verticale pour le revêtement d'encre du masque de soudure. L'épaisseur du revêtement est déterminée par des éléments tels que la demande de fiabilité des cartes de circuits imprimés, les champs desservis par les PCB et l'épaisseur de la carte. Pire encore, la surface de la planche n'est pas aussi lisse qu'on l'imaginait. L'épaisseur de l'encre du masque de soudure diffère selon qu'elle est située dans différentes sections de la carte, comme sur les traces, sur le substrat ou sur la feuille de cuivre. Les fabricants de PCB expérientiels stipulent généralement une épaisseur de revêtement spécifique en raison de considérations de capacité d'équipement et de leur expérience de fabrication.

Étape 3 :Pré-durcissement. Loin du durcissement total, le pré-durcissement vise à rendre le revêtement relativement solide sur le carton afin que le revêtement indésirable puisse être facilement éliminé du carton au stade du développement.

Étape 4 :Imagerie et durcissement. Dans cette étape, un film transparent avec quelques images de circuit est monté à bord et passe ensuite par une exposition aux UV. Ce processus fait durcir le masque de soudure recouvert d'une section transparente de film tandis que le film de section recouvert d'images de circuit maintient le pré-durcissement. Par conséquent, un alignement correct doit être assuré lors du durcissement pour empêcher l'exposition d'une feuille de cuivre non désignée de générer des raccourcis ou d'affecter davantage les performances finales de la carte de circuit imprimé.

Étape 5 :Développement. Après cela, le PCB est ensuite placé dans le développeur pour nettoyer le masque de soudure indésirable afin que la feuille de cuivre désignée puisse être correctement exposée.

Étape 6 :Durcissement final et nettoyage. Mettre en œuvre le durcissement final pour rendre disponible l'encre du masque de soudure complètement montée sur la surface du circuit imprimé. Ensuite, les cartes recouvertes d'un masque de soudure doivent être nettoyées avant tout traitement ultérieur tel que la finition de surface, l'assemblage, etc.

Conseils de conception du masque de soudure

En fait, le masque de soudure est facultatif, quel que soit le type de logiciel de conception de PCB que vous préférez utiliser. Le masque de soudure peut être facilement conçu en remplissant certains paramètres. Certains logiciels peuvent même fournir un masque de soudure automatisé.

Avant la conception réelle, il est absolument nécessaire de contacter le fabricant de PCB sous contrat pour connaître correctement leur capacité en termes d'épaisseur de masque de soudure et d'espacement minimal entre les pastilles de cuivre, dont aucune n'est la panacée pour chaque pièce de carte.

La carte de circuit imprimé échouera en raison de problèmes stupides concernant le masque de soudure, tels qu'une ouverture insuffisante du masque de soudure, des ouvertures excessives, une inadéquation entre le nombre d'ouvertures et celui des pastilles de cuivre dans le plan du circuit. Ces problèmes proviennent peut-être d'une négligence ou d'une modification du fichier de conception, mais prennent beaucoup de temps pour être confirmés. Et certains suscitent même des catastrophes. Par conséquent, vos fichiers de conception valent vraiment la peine d'être examinés attentivement.

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