¿Para qué sirve la expansión de la máscara de soldadura?

Question

Veo recomendaciones de 2-4 mils para la expansión de la máscara de soldadura. Pero, ¿por qué es necesario?

Answer 1

Si la expansión de la máscara de soldadura fuera 0, en teoría -suponiendo que todo se alineara perfectamente- la placa funcionaría bien.

En la práctica, las cosas nunca se alinean perfectamente. El orificio real perforado en la máscara de soldadura puede ser ligeramente inferior al especificado ("contracción"), y ese orificio es siempre se coloque en un lugar ligeramente diferente al que usted especificó ("movimiento"). Si su expansión de la máscara de soldadura es demasiado pequeña, entonces estos desajustes hacen que la máscara de soldadura se superponga parcial o totalmente a las almohadillas SMT y a las almohadillas de agujeros pasantes.

Si la máscara de soldadura cubre completamente la mayor parte o la totalidad de la almohadilla, la pieza SMT estará completamente desconectada de esa almohadilla. Entonces, la placa fallará inmediatamente la prueba de fin de línea de go-nogo.

Muchas personas diseñan específicamente las almohadillas de una huella para cumplir con las recomendaciones de fileteado del IPC. Si la máscara de soldadura cubre, aunque sea parcialmente, una parte de esa almohadilla, entonces el filete de soldadura será más pequeño de lo que una persona que sólo mira el cobre podría esperar. Si el filete de soldadura es demasiado pequeño, entonces la pieza (SMT o agujero pasante) no se fijará mecánicamente tan bien. Después de unos cuantos miles de ciclos de vibración, la soldadura puede llegar a agrietarse y la pieza se desconectará por completo de esa almohadilla o agujero. Entonces su cliente notará el problema. (Esto es mucho peor que el hecho de que una placa no pase la prueba de fin de línea).

Daniel Grillo da una excelente explicación de lo que ocurre si la máscara de soldadura es demasiado grande.

Answer 2

Tal vez este escaneo de una placa (bastante pobre) fabricada comercialmente ilustre los problemas de tolerancia que conlleva:

Answer 3

Las máscaras de resistencia a la soldadura se trazan sobredimensionadas para permitir la contracción de la máscara, el movimiento y las imprecisiones, según el manual del software Pulsonix PCB que utilizo. El valor por defecto es de 5 mil.

Answer 4

Hay varias fuentes de errores en el trazado y la colocación de las diferentes capas (¡y agujeros!) que van en el tablero. La casa de tableros conoce sus capacidades/rendimientos, y le dirá el margen que tiene que hacer para ello.

Por eso tienen cosas como el espacio anular mínimo (cuando los agujeros perforados terminan tan fuera del centro que podría terminar sin chapar a las almohadillas). Y el espacio libre de la máscara de soldadura garantiza que el desplazamiento de la máscara en el peor de los casos no acabe cubriendo la almohadilla.

En el caso de prototipos sencillos, no suele ser un gran problema, y se pueden utilizar los "números por defecto" y luego decir a la empresa de placas que acepte las infracciones de espacio libre. Sin embargo, si se trata de placas muy caras, de grandes tiradas, etc., hay que obtener los números exactos de todas las holguras para cumplir con las capacidades de la empresa.

Tenga en cuenta que las casas de tableros también pueden tener diferentes clases de tolerancias cada vez mayores, y cobrar diferentes cantidades de dinero. A no ser que su producto requiera realmente registros súper ajustados, utilice un número de autorización tan "descuidado" como pueda permitirse.

Answer 5

En algunos diseños, hay que asegurarse de que la máscara de soldadura no esté nunca encima de los pads SMD. Esto es especialmente crítico con los paquetes QFN o LGA, en los que los contactos de las piezas no sobresalen del moldeado de plástico, o con las piezas que tienen un paso muy fino: Incluso los pequeños problemas de registro harían que las áreas soldables de las pequeñas almohadillas fueran aún más pequeñas.