はんだマスクの基本設計

初出公開日 Mar 03, 2026, 更新日 Mar 03, 2026

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一般的な両面プリント基板（PCB）は、基板表面から順に銅層、ソルダーレジスト層、シルク印刷層の3層で構成されています。これらの層は、ドリル層のメッキスルーホール（PTH）を介して上下層間の電気的接続を実現します。

Common double-sided PCB

ソルダーレジストの目的

1. 湿気や各種化学物質・電解質の侵入を防き、銅配線の酸化・腐食を抑制して電気性能を維持します。

2. 外部からの機械的な傷から保護し、銅配線間の絶縁を保ちショートを防止します。

3. 部品実装時の予期しない半田付着を防ぎ、ショートを回避します。

4. 半田付けできない領域でのパッド表面処理（ENIG、HASL など）の消費を削減します。

5. 基板に多彩な色を付けることで外観を美しくします。

ソルダーレジストの設計

ソルダーレジスト（Solder Mask）はその名の通り、「すべての半田付けを防ぐ」ものではありません。初心者エンジニアの中には、ソルダーレジスト層に描かれたパターンが半田付け不可領域になると誤解する人もいますが、これは正しくありません。ソルダーレジストは「ソルダレジストインクが塗布される領域」を指し、ネガティブパターンのため、パターンがある部分にはインクが塗られません。理解を深めるため、雪景色の例えを使いましょう：

snowy landscape analogy

A の屋根付きの休憩所をソルダーレジスト層と想像してください。大雪が降った後、休憩所の下（B）には雪（ソルダレジストインク）が積もらず、休憩所に覆われていない場所（C）だけが雪（インク）で覆われます。この例えを PCB のソルダーレジスト設計に当てはめると：

1. 銅層のパターンは銅配線を表します。

2. ソルダーレジスト層のパターンはインクを除去する領域です。

3. 同一面で銅層とソルダーレジスト層が重なる部分が、露出銅（半田または金メッキ）領域になります。

exposed copper

ソルダーレジストの製造

実際の製造プロセスでは、基板をドリル加工・銅メッキした後、不要な銅を除去して必要な銅（配線）を残します。その後、ソルダーレジスト工程が始まります：

1. エッチングされた銅配線をブラッシングや酸洗浄で酸化・不純物を除去し、銅表面を粗化してソルダレジストインクの密着性を高めます。

2. 基板全体にソルダレジストインクを塗布・乾燥後、ソルダマスクフィルムを載せて紫外線（UV）露光を行い、パターン部のインクを硬化させます。

3. 現像・洗浄で未硬化インクを除去し、元の銅面を露出させた後、スズや金メッキを施します。

The process of soldermask production

ソルダマスク開口部は位置合わせ誤差に対応するため、パッドサイズよりもわずかに大きく設計されます（一般的に全体で 0.1–0.2 mm 大きく、片側 0.05–0.1 mm 拡大）。これにより、パッド形状が変化する場合があり、主に以下のようになります：

1. 独立したパッドで配線と接続していない場合：パッド形状に変化なし。

2. 配線と接続されているパッド：パッドに加えて配線の一部が露出。

3. 広い銅箔面にソルダマスク開口だけでパッドを形成した場合：パッド形状はソルダマスク開口で定義され、わずかに大きく見えます。

soldermask

重要な注意： 「設計通りのパッド形状・サイズを厳守したい」という特別な要求がある場合は、当社の製造能力を考慮してソルダマスクサイズを設計してください。発注時には「ソルダマスクサイズを変更しない」旨を明記し、生産ファイルを十分にご確認ください。当社は IPC 規格に基づき、パッドサイズを ±20% の範囲で管理します。

お知らせ： お客様の要望に応え、多層板用の先進設備を導入し、多層板のソルダマスク開口をパッドと 1:1 に対応させました。

ソルダペースト層とソルダマスク層の違い

ソルダペースト層： ステンシルメーカーがステンシルを作るための層で、部品パッドに正確に半田ペーストを塗布し、後工程の SMT 実装に備えます。

ソルダマスク層： PCB 製造で使用され、パターンがある部分はソルダレジストが塗られず、パターンがない部分はインクで覆われます。

強調事項：

特定の配線・銅面・パッドをソルダレジストで覆わず、半田（または金）で仕上げたい場合は、ソルダマスク層にパターンを追加する必要があります。銅パターンとソルダマスクパターンが重なった部分のみが露出銅となり、選択した表面処理（HASL、ENIG など）が施されます。

一方、ペースト層はステンシル作成専用で、PCB 製造には関係ありません。PCB レビュー担当者はペースト層ファイルを扱いません。

ソルダマスクブリッジの製作

高密度 IC パッドでは、隣接ピンに半田が広がってショートするリスクを低減するため、ソルダマスクブリッジ（IC パッド間にソルダレジストインクを挟む構造）を設計できます。JLCPCB の製造プロセスでは、以下の条件を満たせばソルダマスクブリッジを形成可能です：

まとめ

ソルダマスクはネガティブパターンで、パターンがある部分は保護インクが塗られません。これにより、必要な銅配線やパッドを半田付け用に露出させられます。

製造では、ソルダマスクを基板に塗布し UV 露光で硬化させます。湿気や化学物質から銅配線を保護し、絶縁を維持してショートを防ぎます。

ソルダマスク開口は位置合わせ誤差に備え、パッドよりわずかに大きく設計することが重要です。これにより、一部のパッド形状がわずかに変わる場合があります。

要するに、ソルダマスクは不要な場所に半田が付着するのを防ぐ保護層であり、銅配線を保護しショートを防ぐことで回路の信頼性を維持します。