当記事では、メタルマスクとは？と使い方、メーカーを紹介しています。
私は、業務で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。プリント基板は同じものを複数枚作成しますが、メタルマスクは１枚か２枚製作することがほとんどです。
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。又、英語でStencil（ステンシル）と呼ばれています。
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。設計変更がある時に参考で変更前の基板を借りることがあります自分が苦労して設計したプリント基板を見る事は時々あります。しかしメタルマスクの実物を見る機会はほとんど皆無に近いと思います。
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を代行しているので見ることが出来る環境にあります。
メタルマスクを手配する時に気を遣うのがメタルマスクの厚みです。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からです。
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。
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
基板設計の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あらかじめ入力しています。部品データに入力していますので部品を移動すればメタルマスクのデータも移動します。
形状は表面実装用パッドと同一の大きさだったり、補正をかけたりと会社ごとに実装のノウハウにより蓄積されていると思いますので一概にこうだ。とは言い切れません。
基板設計が完了したら、メタルマスク用に割り当てられている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。
メタルマスクのメーカー
日本にどのくらいのメタルマスクのメーカーがあるのでしょうか。
コメント
弊社コラムの引用ありがとうございます。
一緒に基板業界を盛り上げていきましょう！！
山口様、コメントありがとうございます。メタルマスクのことは詳しくないので、もっと勉強して深い記事がかけたらいいなと思います。基板業界をもりあげましょう。