La máscara de soldadura, también conocida como máscara de bloque de soldadura, es una fina capa de polímero que se utiliza en las PCB para evitar que las uniones soldadas formen puentes. Además, previene la oxidación y se aplica a las pistas de cobre de la PCB.
Esta es una respuesta rápida, y luego profundizaremos en algunos detalles, ya que no todas las máscaras de soldadura son iguales.
¿Qué tipos de máscaras de soldadura existen para PCB? La máscara de soldadura para PCB actúa como una capa protectora sobre las pistas de cobre, previniendo la oxidación e impidiendo que la soldadura forme puentes que pueden causar cortocircuitos. Existen cuatro tipos principales de máscaras de soldadura para PCB: epoxi líquida, fotoimagen líquida, fotoimagen de película seca y máscaras superior e inferior.
Pero, ¿qué tipo de máscara de soldadura para PCB debería usar? Así es, existen diferentes tipos para diferentes aplicaciones… veámoslos.
4 Tipos de Máscaras de Soldadura
Las máscaras de soldadura varían en cuanto a su fabricación y materiales. Cómo y qué máscara de soldadura usar depende de la aplicación.
- Máscaras Laterales Superior e Inferior
Los ingenieros electrónicos suelen utilizar máscaras de soldadura superior e inferior para identificar aberturas en la capa verde de máscara de soldadura. Esta capa se preaplica con tecnología de epoxi o película. Los pines de los componentes se sueldan a la placa mediante aberturas registradas con una máscara.
El patrón de la pista conductora en la parte superior de la placa se denomina pista superior. Al igual que la máscara superior, la máscara inferior se utiliza en el reverso de la placa.
- Máscara de Soldadura Líquida Epoxi
El epoxi es la alternativa más económica a la máscara de soldadura. El epoxi es un polímero que se serigrafia sobre la PCB. La serigrafía es un método de impresión que utiliza una malla textil para reforzar el patrón que bloquea la tinta. La malla permite identificar áreas abiertas para la transferencia de tinta. El calor se utiliza en el paso final del proceso.
- Máscara de Soldadura Líquida Fotoimagenable
La máscara de soldadura líquida fotoimagenable, también conocida como LPI, es en realidad una mezcla de dos líquidos diferentes. Los componentes líquidos se mezclan antes de la aplicación para garantizar una mayor vida útil. Además, es uno de los cuatro tipos de máscara de soldadura para PCB más económicos.
¡Calentar la capa presoldada!
La LPI se puede aplicar mediante serigrafía, recubrimiento por cortina o recubrimiento por pulverización. La máscara es una mezcla de diferentes disolventes y polímeros. Como resultado, se puede aplicar una fina capa que se adhiere a la superficie del área objetivo. Esta máscara cumple la función original de una máscara de soldadura, pero la PCB no requiere ninguno de los recubrimientos de recubrimiento final comúnmente disponibles en la actualidad.
A diferencia de las tintas epoxi más antiguas, la LPI es sensible a la luz UV. El panel debe cubrirse con una máscara. Tras un breve ciclo de curado, la placa se expone a la luz UV mediante una fotorresistencia o un láser UV.
Antes de aplicar la máscara, el panel debe limpiarse y eliminarse la oxidación. Esto se logra con soluciones químicas especiales. Como alternativa, se puede utilizar una solución de óxido de aluminio o frotar el panel con una piedra pómez suspendida.
Uno de los métodos más comunes para exponer la superficie del panel a la luz UV es utilizar una impresora de contacto y una herramienta de película. Se imprimen láminas de película superior e inferior con emulsión para bloquear las áreas que se van a soldar. Una herramienta en la impresora fija el panel de producción y la película en su lugar. A continuación, los paneles se exponen simultáneamente a una fuente de luz UV.
Otra técnica utiliza la imagen láser directa. Sin embargo, en esta técnica no se requiere película ni herramienta, ya que el láser se controla mediante marcas fiduciales en la plantilla de cobre del panel.
Las máscaras LPI están disponibles en una variedad de colores, incluyendo verde (mate o semibrillante), blanco, azul, rojo, amarillo, negro y más. La industria LED y las aplicaciones láser en la industria electrónica están impulsando a fabricantes y diseñadores a desarrollar materiales blancos y negros más duraderos.
- Máscara de Soldadura Fotoimagen de Película Seca
La máscara de soldadura fotoimagen de película seca utiliza laminación al vacío. La película seca se expone y se revela. Una vez revelada, se posicionan las aberturas para crear un patrón. Posteriormente, se sueldan los componentes a las almohadillas de cobre. El cobre se lamina a la placa mediante un proceso electroquímico.
El cobre se coloca en capas dentro de los orificios y las áreas de trazado. Finalmente, se utiliza estaño para proteger los circuitos de cobre. En el paso final, se retira la película y se exponen las marcas de grabado. Este proceso también utiliza curado térmico.
La máscara de soldadura de película seca se utiliza a menudo para placas de cableado de alta densidad. Como resultado, no se filtra por los orificios pasantes. Estos son algunos de los factores positivos de utilizar la máscara de soldadura de película seca.
La elección de la máscara de soldadura adecuada depende de varios factores, como el tamaño físico de la PCB, la aplicación final prevista, los orificios, los componentes a utilizar, los conductores y la disposición de la superficie. La mayoría de los diseños de PCB modernos incorporan máscara de soldadura fotoimprimible. Por lo tanto, se recomienda una máscara de soldadura LPI o de película seca. La disposición de la superficie de la placa determinará la elección final. Si la topografía de la superficie es irregular, se prefiere una máscara LPI. El uso de película seca sobre una topografía irregular puede atrapar gases en los espacios formados entre la película y la superficie. Por lo tanto, la LPI es más adecuada en estos casos.
Sin embargo, usar LPI también presenta desventajas. No es uniforme en toda la placa. También se pueden obtener diferentes acabados en la capa de máscara, cada uno con su propia aplicación. Por ejemplo, un acabado mate reducirá la formación de bolas de soldadura al utilizar soldadura por reflujo.
¿Cómo integrar la máscara de soldadura en su diseño?
Incorporar la máscara de soldadura en su diseño es esencial para garantizar una aplicación óptima. Al diseñar la placa, la máscara de soldadura debe tener su propia capa en el archivo Gerber. Generalmente, se recomienda un borde de 2 mm alrededor de las características para evitar que la máscara quede perfectamente centrada. También debe dejar al menos 8 mm entre las almohadillas de cobre para evitar que se formen puentes de soldadura.
¿Cuál es el grosor adecuado de la máscara de soldadura?
El grosor de la máscara de soldadura dependerá del grosor de las pistas de cobre en la placa de circuito. Generalmente, se prefiere una máscara de soldadura de 0,5 mm para enmascarar las pistas. Si usa una máscara líquida, deberá usar diferentes grosores para las diferentes características. Las áreas laminadas vacías pueden tener un grosor de 0,8 a 1,2 mm, mientras que las áreas con características complejas (como las rodillas) tendrán extensiones delgadas (aproximadamente 0,3 mm).
Conclusión
En resumen, el diseño de la máscara de soldadura tiene un impacto significativo en la funcionalidad de su aplicación. Desempeña un papel crucial en la prevención de la oxidación y los puentes de soldadura (que pueden causar cortocircuitos). Por lo tanto, su decisión debe considerar los diferentes factores mencionados en este artículo. Esperamos que este artículo le haya ayudado a comprender mejor los tipos de máscara de soldadura para PCB. Si tiene alguna pregunta o simplemente necesita contactarnos, estaremos encantados de ayudarle.
