솔더 마스크 및 설계 팁

솔더 마스크란 무엇입니까?

솔더 레지스트 또는 솔더 스톱 마스크/코팅이라고도 하는 솔더 마스크는 PCB 신뢰성과 고성능을 보장하기 위해 상단과 하단의 인쇄 회로 기판(PCB)에 솔더링할 필요 없이 구리 트레이스를 덮는 얇은 층입니다. 수지는 일반적으로 내습성, 절연성, 내땜납성 및 고온 내성 및 미관 면에서 우수한 작용을 하기 때문에 솔더 마스크의 주요 재료로 선택됩니다.

대부분의 PCB는 실제로 솔더 마스크 그린 오일의 색상인 녹색으로 간주됩니다. 그러나 솔더 마스크는 녹색, 흰색, 파란색, 검정색, 빨간색, 노란색 등 다양한 색상으로 표시될 수 있습니다. 다양한 요구에 따라 다른 색상이 적용됩니다. 예를 들어 일부 RD는 NPI(대량 생산 기판과 구별하기 위해 새로운 생산 도입) 단계에서 프로토타입용 빨간색 솔더 마스크를 선택하는 경향이 있습니다. 블랙 솔더 마스크는 보드가 부분적으로 또는 완전히 노출되어야 하는 경우 최종 제품 인클로저의 색상과 호환되도록 선택됩니다.

같은 기판의 양면에도 색상이 다른 솔더 마스크가 포함될 수 있습니다. Arduino Uno 보드 적의 예:

솔더 마스크의 기능

솔더 마스크는 보드 로켓의 밀도와 SMT(Surface Mount Technology)가 볼륨 및 효율성에 대한 시장 요구로 인해 주요 선택이 되기 시작함에 따라 회로 보드에서 점점 더 대중화되고 중요해지고 있습니다.

이름에서 알 수 있듯이 솔더 마스크는 덮인 영역에서 납땜 브리지가 발생하는 것을 방지하는 것을 목표로 합니다. 리플로 솔더링은 솔더 페이스트를 통해 전자 부품을 회로 기판에 완전하고 정확하게 실장하기 때문에 SMT 어셈블리에서 핵심적인 역할을 합니다. 솔더 마스크가 적용되지 않으면 구리 트레이스가 솔더 페이스트와 연결되는 경향이 있어 단락이 발생할 수 있습니다. 결과적으로 조립된 PCB의 신뢰성과 성능을 구성하게 됩니다.

주요 책임 외에도 솔더 마스크는 산화, 부식 및 먼지로부터 구리 흔적을 방지할 수 있습니다.

솔더 마스크 제조 공정

어떤 사람들은 솔더 마스크를 제조하는 것이 최첨단 기술이 아니며 많은 엔지니어가 집에서 DIY를 할 수 있다고 생각합니다. 그것이 완전한 신화라는 것을 알기에 너무 늦은 때는 없습니다. 솔더 마스크 DIY는 심플하게 디자인된 기판에만 적용이 되며, 최종 프로젝트에 정식으로 적용되지 않는 이상 제품의 신뢰성을 확보하기가 다소 어렵습니다.

전문 PCB 제조 업체의 경우 솔더 마스크 제조가 결코 쉽지 않습니다. 한편으로는 ISO9001, UL 또는 RoHS 등과 같은 엄격한 규정을 준수해야 합니다. 반면에, 솔더 마스크 제조는 성숙한 기술, 풍부한 제조 경험 및 최신 장비에서 파생된 높은 정확도를 요구하는 두 단계로 구성됩니다.

솔더 마스크 제조의 일반적인 절차는 다음 그림과 같이 진행됩니다.

1단계:보드 청소. 이 단계는 표면을 건조하게 유지하면서 변색이나 먼지가 제거될 수 있도록 보드 표면을 청소하는 것을 목표로 합니다.

2단계:솔더 마스크 잉크 코팅. 그런 다음 클린 보드를 솔더 마스크 잉크 코팅을 위해 수직 코터에 로드합니다. 코팅의 두께는 회로 기판의 신뢰성 요구, PCB가 제공하는 분야 및 기판 두께와 같은 요소에 의해 결정됩니다. 더 나쁜 것은 보드 표면이 생각보다 매끄럽지 않다는 것입니다. 솔더 마스크 잉크 두께는 트레이스, 기판 또는 구리 호일과 같이 보드의 다른 섹션에 위치할 때 다릅니다. 경험이 풍부한 PCB 제조업체는 일반적으로 장비 기능과 제조 경험을 고려하여 특정 코팅 두께를 규정합니다.

3단계:사전 경화. 사전 경화는 전체 경화와는 달리 기판 상에서 코팅을 비교적 단단하게 만들어 현상 단계에서 기판에서 원하지 않는 코팅을 쉽게 제거하는 것을 목표로 합니다.

4단계:이미징 및 경화. 이 단계에서 일부 회로 이미지가 있는 투명 필름을 기판에 실장한 다음 UV 노출을 진행합니다. 이 공정은 필름의 투명한 부분으로 덮인 솔더 마스크가 경화되는 반면 회로 이미지로 덮인 섹션 필름은 사전 경화를 유지합니다. 따라서 경화 시 정확한 정렬이 보장되어야 지정되지 않은 동박이 노출되어 쇼트 컷이 발생하거나 회로 기판의 최종 성능에 영향을 미치지 않습니다.

5단계:개발. 그런 다음 PCB를 현상액에 넣어 원하지 않는 솔더 마스크를 제거하여 지정된 동박이 올바르게 노출될 수 있도록 합니다.

6단계:최종 경화 및 세척. PCB 표면에 완전히 실장된 솔더 마스크 잉크를 사용할 수 있도록 최종 경화를 구현합니다. 그런 다음 솔더 마스크로 덮인 기판은 표면 마감, 조립 등과 같은 추가 처리 전에 청소해야 합니다.

솔더 마스크의 디자인 팁

실제로 어떤 유형의 PCB 설계 소프트웨어를 사용하든 상관없이 솔더 마스크는 선택 사항입니다. 일부 매개변수를 채우면 솔더 마스크를 쉽게 설계할 수 있습니다. 일부 소프트웨어는 자동화된 솔더 마스크를 제공할 수도 있습니다.

실제 디자인에 앞서, 솔더 마스크 두께와 구리 패드 사이의 최소화된 간격 측면에서 그들의 능력을 올바르게 인식하기 위해 계약된 PCB 제조업체와 연락하는 것이 매우 필요합니다. 이 둘 중 어느 것도 보드의 모든 조각에 대해 만병통치약은 아닙니다.

회로 기판은 불충분한 솔더 마스크 개방, 과도한 개방, 회로 평면의 구리 패드와 개방 수 간의 불일치와 같은 솔더 마스크와 관련된 어리석은 문제로 인해 실패합니다. 이러한 문제는 부주의 또는 설계 파일 수정으로 인해 발생할 수 있지만 확인하는 데 많은 시간이 걸립니다. 그리고 일부는 재앙을 불러오기도 합니다. 따라서 설계 파일은 신중하게 검토할 가치가 있습니다.

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