Паяльная маска (solder mask), также известная как паяльный резист (solder resist), — это постоянное полимерное покрытие (polymer coating), наносимое на поверхности печатной платы (printed board) для изоляции медных проводников (copper conductors) в областях, где пайка не требуется. Основная функция маски — предотвращение образования случайных перемычек припоя (solder bridges) во время групповой пайки (wave soldering, reflow soldering), а также защита меди от окисления (oxidation) и механических повреждений в процессе эксплуатации. Требования к паяльным маскам определены в международном стандарте IPC-SM-840 и его российском аналоге ГОСТ Р 54849-2011.
Технология нанесения и свойства
Современная паяльная маска представляет собой жидкий фотополимеризующийся материал (liquid photoimageable solder mask, LPI), который наносится на плату методом трафаретной печати (screen printing) или распыления (spray coating) с последующим выставлением через фотомаску и отверждением ультрафиолетовым излучением или термообработкой. Ключевыми свойствами материала являются диэлектрическая прочность (Dielectric strength), термостойкость (heat resistance), стойкость к химическим реагентам (chemical resistance) и адгезия (adhesion) к базовому материалу платы (base material). Стандарт IPC-6012 устанавливает требования к качеству покрытия, включая отсутствие пузырей (blister), отслоений (peeling) и непрокрасов (skip).
Контроль качества в контрактном производстве
Качество нанесения паяльной маски критически важно для надёжности и технологичности последующего монтажа. Основными контролируемыми параметрами являются:
-
Точность совмещения (registration). Маска должна полностью покрывать проводники, оставляя открытыми все контактные площадки (lands), паяные площадки компонентов (component solder pads), тестовые точки (test points) и области контакта разъёмов. Недопустимо попадание маски на смачиваемые поверхности.
-
Толщина покрытия (coating thickness). Достаточная толщина (обычно 15–25 мкм после отверждения) обеспечивает электрическую изоляцию и механическую защиту. Контроль осуществляется с помощью толщиномеров.
-
Отсутствие дефектов. Визуальный контроль и контроль по IPC-A-600 выявляют такие дефекты, как растекание маски на площадку (mask on pad), пористость (porosity) или недостаточная полимеризация.
Правильно нанесённая паяльная маска не только предотвращает дефекты пайки, но и способствует повышению стойкости платы к воздействию внешней среды, что особенно важно для изделий, предназначенных для работы в условиях повышенной влажности или агрессивных сред.
Источники: ГОСТ Р 54849-2011 (Маска паяльная защитная для печатных плат. Общие технические условия), IPC-SM-840 (Qualification and Performance of Permanent Solder Mask), IPC-6012, IPC-A-600.