چاپ سلدر یا ماسک لحیم کاری (solder mask) لایه ای است که روی PCB را پوشانده و یک لایه محافظ مس بر روی لایه های سطحی ایجاد می کند. چاپ سلدر باید روی پد های موجود در لایه های سطحی بگونه ای کشیده شود تا بتوان قطعات را روی آن نصب و لحیم کرد. حذف چاپ سلدر از روی یک پد در لایه بالایی باید اطراف لبه پد را شامل شود تا پدهای NSMD یا SMD را برای قطعات شما ایجاد کند.

تا چه اندازه باید از چاپ سلدر استفاده کنید تا بتوانید از نقص مونتاژ جلوگیری کرده و مطمئن شوید که فضای زیادی برای لحیم کاری وجود دارد ؟

به نظر می‌رسد با کوچکتر شدن قطعات و چیدمان با تراکم بالاتر، پوشش چاپ سلدر ممکن است که به تکه‌های کوچکی از ماسک لحیم کاری روی لایه ی سطحی تبدیل شود. در برخی موارد، حداقل برش مجاز و  ایجاد چاپ سلدر مورد نیاز، به قوانینی در طراحی تبدیل می شوند که  نمی توانید هر دو قانون را به طور همزمان رعایت کنید.

متعادل کننده  برش و پوشش ماسک لحیم کاری

اندازه اطراف پد در مقابل  عدم تطابق تلرانس

دلیل اصلی برای پوشش ماسک لحیم کاری ایجاد یک ماسک  (NSMD) است. دلیل این امر مربوط به فرآیند پرکردن مس است زیرا پرکردن مس یک فرآیند شیمیایی مرطوب ، دقت بالاتری نسبت به فرآیند ماسک لحیم کاری دارد. بنابراین برای اطمینان از اینکه کل ناحیه پد همیشه در معرض دید قراربگیرد، در اطراف پد یک پوشش ماسک لحیم کاری نسبتا بزرگی را اعمال می کنیم.

دقت پایین‌تر فرآیند اعمال مقاومت در برابر لحیم کاری می‌تواند باعث عدم تطابق ماسک لحیم کاری با موقعیت تعریف شده در طرح PCB  باشد. با این حال، اگر پوشش ماسک لحیم کاری به اندازه کافی بزرگ باشد، باعث جبران عدم تطابق شده و همچنان می توان از طریق ماسک لحیم کاری پد را  کاملا در معرض دید قرار داد. یک توصیه در مورد پوشش ماسک لحیم کاری این است که اگر ۳ میل در همه طرف های پد اعمال کنید،  عدم تطابق حدود ۲ میل را جبران می کند.

• بیشتر بخوانید:بهترین روش برای محاسبه اندازه پد قطعات SMD

اگر پدهای شما از قبل به اندازه کافی بزرگ باشند چه؟ در آن صورت، می توانید پوشش ماسک لحیم کاری کوچکتر را توجیه کنید. در این مورد، اگر از یک پوشش کوچک‌تر با پدهای بزرگ‌تر استفاده ‌کنید، مطمئن هستید که سطح پد را به اندازه کافی در معرض دید قرار داده اید، حتی اگر عدم تطابق وجود داشته باشد. در هر صورت، شما همچنین نیاز به سدهای(dams) لحیم کاری بین  پدها/ viaهای نزدیک خود هستید.

حداقل اندازه سد لحیم کاری

حداقل اندازه برش مقاوم در لحیم کاری، پوشش دهانه solder mask را برای اعمال یک lead pitch  محدود می کند. اگر  lead pitch به اندازه کافی بزرگ باشد، می توانید بدون نگرانی در مورد رسیدن به حداقل محدوده ی سد لحیم کاری، یک پوشش ماسک لحیم کاری بزرگی اعمال کنید

زمانی که  lead  pitch کوچک می‌شود، یا وقتی قطعات به هم نزدیک می‌شوند، ممکن است حداقل اندازه برش ماسک لحیم کاری را نقض کنید. در آن صورت، باید تصمیم بگیرید که آیا می خواهید عدم تطابق را جبران کنید یا اینکه اطمینان حاصل کنید که همیشه مقداری سد لحیم کاری وجود دارد. در مورد اجزای ریز، من دومی را ترجیح می دهم.

از آنجایی که  solder mask web ها باید حداقل ۳ میل باشد تا به سطح PCB بچسبد، به طور کلی می توانید حداقل پوشش ماسک لحیم کاری را در زمانی که پهنای پد۲۰ میل یا بیشتر است در اطراف یک پد قرار دهید. اگر به پایه های داخلی نگاه می‌کنید (مانند inner balls در فوت پرینت (BGA، بهتر است از پدهای SMD استفاده کنید و سدهای کوچکی را بین پدها و viaها قرار دهید.

آیا باید اجازه دهید شرکت تولیدی تصمیم بگیرد؟

اگر فقط یک قاعده کلی برای طراحی تنظیم کنید و پوشش ۰ یا ۱ میل را اعمال کنید تا بتوانید تراکم مورد نیاز خود را برآورده کنید، سازنده شما ممکن است یک مقدار پوشش اضافی اعمال کند. اگر آنها این کار را انجام دهند، ممکن است در مورد آن به شما چیزی نگویند. شما باید انتظار داشته باشید که شرکت سازنده ممکن است این را برای رفع عدم تطابق بین شابلون های solder mask و پد های روی لایه سطحی انجام داده باشد.

ترجیح من این است که ماسک را روی ۰ میل در اکثر پروژه ها، به دو دلیل تنظیم میکنم:

1. اینکه با چیدمان با چگالی بسیار بالا سر و کار داشته باشم، فوت پرینتی که برای اکثر کامپوننت ها استفاده می کنیم دارای پدهای به اندازه کافی بزرگ هستند که عدم تطابق باعث کاهش ناحیه لحیم کاری روی پد نمی شود.
2. من می دانم که سازنده، پوشش ماسک لحیم کاری را افزایش می دهد زیرا من با تعداد محدودی از شرکت ها کار می کنم. من روند آنها را می‌دانم و زمانی که گزارش DFM خود را برای من ارسال می‌کنند، این فرصت را پیدا می‌کنم که دقیقاً آنچه را که می‌خواهند تغییر دهند را بررسی کنم.

نکته ۲ نشان می دهد که چرا باید مجموعه ای از شرکت‌های تولیدی/مونتاژی مورد علاقه خود را داشته و پروسه آنها را درک کنید. شرکت سازنده ی من ،چندین شریک تولیدی دارد که ما به طور انحصاری برای پروژه های کوچک و متوسط مشتری ها ​​از آنها استفاده می کنیم. ما انتظارات شرکت سازنده  و بازخوردی که ممکن است پس از بررسی اولیه DFM/DFA دریافت کنیم را میدانیم.

اگر می خواهید قصد خود را با سازنده خود در میان بگذارید، اهداف را در طراحی خود روشن کنید. یک یاداشت به طرحی که برای سازنده میخواهید ارسال کنید اضافه کرده  و در ان بیان کنید که تولید کننده اجازه دارد مقاومت های دهانه ی لحیم کاری ایجاد شده را در محدوده خاصی (شاید +/- ۳ میل) تغییر دهد. گزینه دیگر این است که یک تلورانس مشخص در پوشش ماسک لحیم خود قرار دهید و سپس حداقل عرض برش را مشخص کنید. فقط توجه داشته باشید که اگر تلرانس شما خیلی کم باشد، ممکن است برد را به شما برگردانند ، در این مرحله ممکن است نیاز داشته باشید که تلرانس خود را کاهش دهید.