メタルマスクとは|使い方のご紹介

プリント基板 基板設計

当記事では、メタルマスクとは?と使い方を紹介しています。

基板設計をしています。

基板設計が完了するとプリント基板制作に必要なガーバーデータを作成します。

と同時にメタルマスク制作用のガーバーデータも作成しています。

メタルマスクとは

メタルマスクは、基板に部品を実装する工程で使用する治具で、はんだペーストを基板に塗布するために使用します。

名前のとおり金属で出来ており、表面実装部品のパッド部分が開口しています。

メタルマスクの使い方

・プリント基板にメタルマスクを載せます。
・メタルマスクにクリームはんだを塗り、スキージ(ヘラ)を使ってメタルマスクから基板側へ刷りこみます。

そのため、開口部の穴にはメタルマスクの厚み分だけ、はんだが残ります。狭い開口部でメタルマスクが厚いと、部品パッドに対してはんだ量が多くなってしまうというわけです。上記の理由から、はんだ量を少なく抑えたい狭ピッチ部品には薄い厚みが向いています。

基板設計をしている環境では実際に設計したプリント基板やメタルマスクを見るという機会は少ないと思います。

ですので自分が苦労して設計したプリント基板を見る事は殆ど無い。

ましてやメタルマスクなんて見る機会はプリント基板よりも少ないんじゃないかなと思います。

幸いなことに、私が働いている部署では試作基板とメタルマスクの製作依頼を代行しているので見ることが出来ます。

ですがメタルマスクの良し悪しで実装に影響を及ぼしてしまう重要なアイテムです。

メタルマスクは基板に表面実装部品を実装する時に使用する治具の呼び名です。
メタルマスク
出典:太陽誘電ケミカルテクノロジー株式会社

基板とメタルマスクを置いてスキージと呼ばれるへらのようなもので メタルマスクの穴の中にペーストを流し込み、基板を下にさげます。 そうすると穴の開いた形にペーストが残り、実装機と呼ばれるもので部品をのせると部品の電極と 一致するようになります。その後リフロー炉と呼ばれる炉に基板ごと入れて熱で乾燥させることにより ペースト状のハンダが硬くなり部品が固定されます。 (メタルマスクの呼び名は金属の穴の開いた板なのでメタルマスクとなったと思われます。)

引用元:メタルマスクとは

レイアウト設計CAD上ではメタルマスク用に割り当てられたレイヤーに形状を予め入力しています。

形状は表面実装用パッドと同一だったり、補正をかけたりとその会社ごとにいろいろあると思いますので一概にこうだ。とは言い切れません。

レイアウト設計が完了したら、メタルマスクに割り当てたレイヤーだけをメタルマスクガーバーデータとして出力しています。

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