Três detalhes de superfície são especificados em quase todas as placas e mal compreendidos em muitas: a máscara de solda, a serigrafia e o tratamento das vias. Cada um parece apenas estético. Cada um tem um limite de fabricação que pode fazer uma placa falhar.
Máscara de solda
A máscara de solda é o revestimento de polímero, verde na maioria das placas, que cobre o cobre exceto onde você quer soldar. Ela faz três coisas: impede que a solda escorra para onde não deve, protege o cobre contra o ar e a sujeira e isola as trilhas contra contato acidental.
Ela é aplicada sobre toda a placa, depois exposta à luz por meio da sua camada de máscara e revelada, de modo que as aberturas aparecem sobre os pads. O seu arquivo Gerber de máscara mostra as aberturas, não o revestimento.
- Máscara de solda: o revestimento sobre a placa.
- Uma abertura em um pad: o cobre fica nu, com o acabamento superficial, para que a solda possa molhá-lo.
- Tinta de serigrafia, impressa sobre a máscara e mantida fora dos pads.
- Uma trilha sob a máscara: protegida e isolada.
- Máscara entre dois pads, uma ponte. Se ela for fina demais, ela se perde e a solda pode unir os pads.
Cores
O verde é a cor padrão e a que toda fábrica aceita. Outras cores (vermelho, azul, preto, branco, amarelo e outras) são comuns. Elas têm finalidade semelhante, mas uma fábrica pode aceitá-las com limites diferentes:
- Algumas cores podem ter uma ponte de máscara mínima diferente ou um prazo de entrega mais longo.
- Máscaras escuras e foscas tornam as trilhas difíceis de ver, o que torna a inspeção visual e o retrabalho mais difíceis.
Pergunte quais cores são aceitas para os recursos que você usa; a cor padrão é a escolha segura para uma placa densa.
Aberturas e pontes da máscara
A abertura ao redor de um pad é chamada de expansão ou afastamento da máscara. Dois tipos de pad são descritos:
- Não definido pela máscara de solda (NSMD). A abertura da máscara é maior do que o pad de cobre, de modo que a borda do pad fica exposta. Preferido para a maioria dos componentes.
- Definido pela máscara de solda (SMD). A máscara se sobrepõe à borda do cobre e define o pad. Usado às vezes sob BGAs para limitar o tamanho do pad.
Entre dois pads há uma faixa de máscara: a ponte de máscara (também chamada de web ou dam). Ela impede que a solda una pads vizinhos. Se a ponte for mais fina do que o processo consegue imprimir, ela se desprende ou é omitida, e então se formam pontes de solda durante a montagem. Isso acontece em componentes de passo fino. A prática comum é que uma ponte de cerca de 0,1 mm é possível nos processos padrão de muitas fábricas, e abaixo disso ela falha ou precisa de processamento especial; verifique o valor da sua fábrica. A correção é uma abertura de pad menor, ou nenhuma máscara entre os pads e um projeto que tolere isso.
Máscara sobre pads e desalinhamento
A máscara é alinhada ao cobre com uma pequena tolerância. Se a abertura da sua máscara apenas libera o pad, um pequeno deslocamento cobre parte dele. Deixe uma margem. Não deixe a máscara cobrir um pad que precisa de solda.
Serigrafia (legenda)
A serigrafia é o texto e os símbolos impressos na placa, geralmente branco sobre verde, aplicados por jato de tinta ou impressão em tela. Ela traz designadores de referência, marcas de polaridade, marcas de pino 1, logotipos e números de versão. Para a montagem e o retrabalho, ela costuma ser o único guia que uma pessoa tem.
Regras que evitam problemas:
- Mantenha-a fora dos pads. Tinta sobre um pad bloqueia a solda. As fábricas geralmente removem a serigrafia dos pads, o que pode apagar parte do seu texto ou da sua marca de polaridade.
- Faça linhas e textos com espessura e altura suficientes. Uma largura de linha de cerca de 0,15 mm e uma altura de texto de cerca de 0,8 mm a 1 mm são comumente legíveis; textos menores borram. Verifique o mínimo da sua fábrica.
- Não coloque marcas importantes sob os componentes. Marque o pino 1 e a polaridade onde eles possam ser vistos depois que o componente for posicionado.
- Use o mesmo lado do componente, exceto onde você não deve fazê-lo.
- Não dependa de texto pequeno para informações de segurança. Use texto maior, ou uma etiqueta.
Vias e o que fazer com as aberturas de máscara delas
Uma via é um furo metalizado que une camadas. Por padrão, as vias são cobertas ou não conforme o arquivo de máscara: uma abertura na máscara sobre a via a deixa aberta (uma via não coberta), enquanto uma camada de máscara sem abertura a cobre. A questão é o que acontece com o próprio furo. A norma IPC-4761 descreve sete tratamentos, de I a VII. Em termos simples:
| Tratamento | O que significa | Motivo típico |
|---|---|---|
| Coberta (tipo I) | A máscara cobre a via de um ou dos dois lados, sem preencher o furo | O tratamento usual e barato; cobre a via e a isola |
| Coberta e recoberta (II) | Uma segunda camada de máscara cobre a cobertura | Proteção extra |
| Tampada (III) | O furo é preenchido parcialmente com tinta ou resina de um lado | Mantém solda ou fluxo fora do furo |
| Tampada e coberta (IV) | Tampada, depois coberta com máscara | O mesmo, com uma superfície coberta |
| Preenchida (V) | O furo é preenchido completamente com resina ou pasta | Necessário antes de uma via ser colocada em um pad |
| Preenchida e coberta (VI) | Preenchida, depois coberta com máscara | Uma superfície de via fechada e plana |
| Preenchida e nivelada (VII) | Preenchida, depois metalizada de forma plana sobre o topo | Via no pad: uma superfície de cobre plana que pode ser soldada |
A distinção entre tampada e preenchida se dá pela completude do preenchimento. As fábricas podem aceitar alguns tipos e outros não.
- Coberta: a máscara cobre a via, o furo permanece vazio.
- Não coberta: a máscara fica aberta ao redor da via.
- Tampada: resina no furo, máscara sobre ela.
- Preenchida e nivelada: resina por todo o furo, cobre metalizado de forma plana sobre as duas extremidades. A máscara se abre neste pad.
Por que isso importa
- Uma via em um pad. Se uma via estiver em um pad de solda e estiver aberta, a solda escorre pelo furo durante o refluxo e a junta fica sem solda suficiente. Isso pede uma via preenchida e nivelada, que custa mais. Se você puder mover a via para ao lado do pad, faça isso.
- Vias sob BGAs. No lado onde o BGA fica, vias abertas perto dos pads podem levar a solda para longe. Cobri-las ou tampá-las é uma escolha comum.
- Pontos de teste. Uma via usada como ponto de teste deve ficar aberta naquele lado.
Vias cobertas e o arquivo de máscara
Uma via coberta precisa que a camada de máscara esteja fechada sobre ela no lado que será coberto. Se a via tiver uma abertura no arquivo de máscara, ela não será coberta, seja o que for que o formulário do pedido diga. Muitas ferramentas oferecem uma configuração para cobrir vias. Verifique o arquivo de máscara em um visualizador.
Como isso aparece quando você pede aqui
Várias das 25 verificações analisam esses detalhes: elas encontram máscara de solda entre pads fina demais para se manter e serigrafia sobre pads ou fina demais para imprimir, e apontam vias dentro de pads como um recurso encontrado nos arquivos, que então precisa ser correspondido por um tratamento de via pedido. A verificação mostra os locais e o valor medido em relação ao limite. As cores e os tratamentos de via disponíveis estão em página de capacidades de fabricação. A verificação não pode julgar se a sua serigrafia é útil, apenas se ela pode ser impressa. Veja também Projeto para fabricação: os erros que vemos.