Máscara de Soldadura para PCB
La máscara de soldadura para PCB es el recubrimiento de color que se puede ver en la mayoría de las placas de circuito impreso, normalmente de color verde, pero también disponible en azul, negro y otros colores. Esta capa protectora no es solo una característica estética, sino que es fundamental para la funcionalidad, la fiabilidad y la capacidad de fabricación de las PCB.
¿Qué es la máscara de soldadura para PCB y por qué es tan importante?
La máscara de soldadura para PCB, también conocida como resistente a la soldadura o máscara de parada de soldadura, es una fina película depositada en la parte superior e inferior de una PCB. Aunque le da a las PCB un color específico, su función principal es mucho más que eso: protege las trazas de cobre contra las amenazas ambientales y controla el proceso de soldadura.
Las principales ventajas que ofrece la máscara de soldadura para PCB son:
- Protege las pistas de cobre contra la humedad, los productos químicos y los electrolitos, que pueden causar oxidación y disminuir la conductividad.
- Protege la placa contra daños físicos, como arañazos, que podrían causar cortocircuitos accidentales.
- Controla el flujo de soldadura en el proceso de montaje, de modo que la soldadura solo se aplique a las almohadillas designadas para evitar puentes entre los componentes.
- Hace que las PCB sean más estéticas, ya que permite producirlas en varios colores con fines de identificación o de marca.
Cuatro tipos principales de máscara de soldadura para PCB
La selección del tipo de máscara de soldadura para PCB solo debe basarse en los requisitos de la aplicación, el coste y los requisitos de precisión. Esto es lo que debe saber sobre cada una de las opciones:
- Máscaras superior e inferior
Estas máscaras de soldadura para PCB identifican las aberturas realizadas en la capa de resistencia a la soldadura ya aplicada a la PCB. Se aplican mediante métodos de epoxi o película y producen aberturas registradas en las que se soldarán los pines de los componentes. Las máscaras superiores se utilizan para cubrir el lado de los componentes de la placa, mientras que las máscaras inferiores se utilizan para proteger el lado de la soldadura.
- Máscaras de soldadura líquidas epoxi
Las máscaras epoxi son la opción más económica, ya que utilizan un polímero que se serigrafía directamente sobre la PCB. En este proceso de impresión se utiliza una malla tejida para soportar los patrones de bloqueo de tinta, lo que permite transferir la tinta con precisión a las áreas abiertas.
- Máscara de soldadura fotoimprimible líquida (LPSM)
La LPSM es un tipo de máscara de soldadura que se aplica con precisión mediante un proceso de fotolitografía. Se puede serigrafiar o pulverizar sobre la placa y, a continuación, exponer a la luz ultravioleta (UV) a través de una fotomáscara creada a partir de archivos Gerber. La exposición a los rayos UV hace que la máscara se endurezca en las áreas deseadas, mientras que las secciones no expuestas se eliminan, dejando aberturas para las almohadillas, vías y orificios. Esta técnica garantiza una alineación adecuada y una definición nítida, lo que la convierte en la opción ideal para PCB de alta densidad y paso fino.
- Resinas de soldadura fotoimprimibles de película seca
En este tipo de máscara de soldadura para placas de circuito, se aplica una capa de película seca mediante laminación al vacío, seguida de procedimientos controlados de exposición y revelado. Tras el revelado, se identifican las aberturas para crear patrones de soldadura precisos para los componentes. La máscara de soldadura de película seca es especialmente común en PCB de alta densidad, ya que evita que la resina de soldadura entre en los orificios pasantes, preservando así la integridad de la señal.
Colores comunes de la máscara de soldadura para PCB
Aunque el estándar de la industria es el verde, el proceso moderno de fabricación de PCB ofrece una gama de colores de máscara de soldadura para PCB para satisfacer necesidades multifuncionales y estéticas. MOKOPCB ofrece siete colores:
Verde: selección estándar de la industria que proporciona un contraste superior para la inspección y tiene una resistencia térmica/química superior.
Azul: buen contraste con la serigrafía blanca, popular en la electrónica de consumo de alta gama.
Negro: proporciona un aspecto elegante y profesional, pero puede complicar la inspección y absorber más calor.
Rojo: elegido por su atractivo estético o para diferenciar el producto con buena visibilidad.
Amarillo: gran brillo y, por lo tanto, fácilmente identificable, adecuado para prototipos o usos especiales.
Blanco: refleja bien la luz, se utiliza comúnmente en productos de iluminación LED.
Morado: a menudo seleccionado para proyectos de marca o especiales.
Espesor estándar de una capa de máscara de soldadura para PCB
El espesor de la capa de máscara de soldadura para PCB viene determinado principalmente por el espesor de las pistas de cobre de la PCB. Los espesores de las máscaras de soldadura LPSM y DPSM en áreas sin componentes varían según la ubicación. El espesor normal de la máscara de soldadura para PCB es superior o igual a 0,8 milésimas de pulgada. La máscara de soldadura puede tener un espesor de tan solo 0,3 milésimas de pulgada o menos cerca de los bordes de las pistas. Por lo general, tendrá aproximadamente 0,5 milésimas de pulgada de cobertura de máscara de soldadura para PCB sobre sus trazas. La máscara de soldadura epoxi se puede pulverizar para lograr un espesor más uniforme en toda la PCB.
¿Cómo se aplica la máscara de soldadura en la fabricación de PCB?
Paso 1: Preparación de la placa
Una limpieza a fondo elimina la suciedad y los contaminantes, seguida de un secado completo de la superficie para garantizar una adhesión adecuada.
Paso 2: Recubrimiento de tinta de máscara de soldadura
La PCB se coloca en una máquina de recubrimiento vertical donde se aplica la tinta de máscara de soldadura. El espesor del recubrimiento depende de varios factores, como los requisitos de fiabilidad y el entorno operativo. El espesor también puede variar entre las secciones de la placa, como sobre las pistas, los planos o el sustrato, y varía según las capacidades de fabricación del fabricante contratado.
Paso 3: Preendurecimiento
En esta etapa, la máscara de soldadura recubierta se cura parcialmente para darle cierta rigidez. Este preendurecimiento facilita la eliminación del exceso de material de la máscara de soldadura en el siguiente paso.
Paso 4: Imagen y exposición a los rayos UV
El patrón de la máscara de soldadura en el proceso de imagen convencional se traza con láser en una película fotográfica. Se trata de una película que se alinea perfectamente con el panel de PCB recubierto, que ya tiene la tinta de la máscara de soldadura recubierta y seca. Una vez alineado, el panel se expone a la luz ultravioleta (UV). La luz UV se transmite a través de las partes transparentes de la película y cura la tinta subyacente para que se solidifique. Por el contrario, la técnica de imagen directa por láser (LDI) no requiere el uso de películas fotográficas. En su lugar, la tinta de la máscara se cura en su posición prevista mediante un láser UV, lo que simplifica el proceso y mejora la precisión.
Paso 5: Revelado
La PCB se sumerge en una solución reveladora que elimina el exceso de resistente a la soldadura, dejando al descubierto solo las áreas de cobre previstas para su posterior procesamiento.
Paso 6: Curado final y limpieza
Un proceso de curado final endurece completamente la máscara de soldadura para PCB restante para garantizar una durabilidad a largo plazo. A continuación, se limpia la placa para prepararla para los siguientes pasos, como la aplicación del acabado superficial.
Capa de pasta de soldadura frente a capa de máscara de soldadura: ¿cuál es la diferencia?
Capa de pasta de soldadura: la capa de pasta de soldadura es un archivo de diseño que solo utilizan los fabricantes de plantillas para fabricar plantillas SMT. Esta capa especifica la colocación de la pasta de soldadura en las almohadillas de los componentes cuando se realiza el montaje superficial de los componentes. No participa en la fabricación real de PCB y no es procesada por los fabricantes de PCB.
Capa de máscara de soldadura: La capa de máscara de soldadura es un parámetro que determinará qué secciones de la PCB quedarán expuestas al cobre y qué áreas estarán cubiertas por la resistencia a la soldadura.
Diferencia sustancial: La capa de pasta de soldadura solo se aplica en la fase de montaje; se utiliza como guía para la fabricación de plantillas que ayuda a aplicar la pasta de soldadura a las almohadillas de los componentes durante la fase SMT. Por el contrario, la capa de máscara de soldadura es físicamente parte de la propia PCB: se aplica directamente a la placa durante la fabricación de la PCB.
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