Was ist Solder Resist? Leitfaden zu Typen, Materialien, Schichtdicke & Farben

Beim Design oder der Fertigung von Leiterplatten (PCB) gehört der Solder Resist – auch Lötstoppmaske (solder mask) genannt – zu den wichtigsten, aber oft unterschätzten Schichten. Diese dünne Polymerschicht entscheidet darüber, ob Ihre Baugruppenfertigung reibungslos läuft oder in Lötbrücken und Oxidation endet.

Dieser umfassende Leitfaden erklärt, was Solder Resist ist, warum er wichtig ist, welche Materialarten es gibt, welche typischen Schichtdicken und Farboptionen sinnvoll sind und welche zentralen Designregeln helfen, teure PCB-Fehler zu vermeiden.

Was ist Solder Resist?

Einfach gesagt ist Solder Resist eine schützende Polymerschicht, die auf die Kupferflächen einer Leiterplatte aufgebracht wird und alle Bereiche abdeckt, außer denen, die bewusst zum Löten freigelegt sind – z. B. Bauteilpads oder Testpunkte.

In Ihrer PCB-Designsoftware (z. B. Altium, KiCad oder Eagle) erscheint sie als Solder-Mask-Layer mit Öffnungen um Pads und Vias. In der Fertigung verhindert die Lötstoppmaske, dass Lot in unerwünschte Bereiche fließt – insbesondere zwischen eng beabstandeten Pads bei Wellen- oder Reflowlöten.

Sie befindet sich auf beiden Seiten der Platine:

• Top Solder Mask (Bestückungsseite)
• Bottom Solder Mask (Lötseite)

Kurz: Solder Resist definiert die „Nicht-Löt-Zonen“ Ihrer Leiterplatte.

Warum Solder Resist verwenden?

Ohne Lötstoppmaske würden geschmolzene Lotmengen leicht zwischen Feinraster-Pads oder Vias überbrücken – Kurzschlüsse und aufwändige Nacharbeit wären vorprogrammiert. Die wichtigsten Funktionen:

• Lötbrücken verhindern: Sichert elektrische Isolation zwischen benachbarten Pads beim Reflow- oder Wellenlöten.
• Kupfer schützen: Schirmt Leiterbahnen vor Oxidation, Korrosion und Verunreinigungen.
• Haltbarkeit erhöhen: Bietet mechanischen und chemischen Schutz gegen Handhabung, Reinigung und Feuchtigkeit.
• Fertigbarkeit verbessern: Markiert eindeutig, wo gelötet werden soll – das unterstützt Automatisierung und Inspektion.
• Isolierung verbessern: Zusätzliche dielektrische Barriere verringert Leckströme und elektrochemische Migration.

Fazit: Solder Resist ist nicht nur Kosmetik – er ist eine zentrale Zuverlässigkeitsschicht.

Typen von Solder Resist

Solder Resist lässt sich nach Applikationsverfahren und Einsatzzweck gliedern.

1) Dauerhafte Lötstoppmasken (in der PCB-Fertigung)

• LPI – Liquid Photo-Imageable (flüssig, fotoimageabel)

• Heute am weitesten verbreitet.
• Auftrag per Siebdruck, Vorhangbeschichtung oder Sprühen.
• Fotosensitiv: Belichtung mit UV durch ein Phototool, Entwicklung zu präzisen Öffnungen.
• Sehr gut für Feinraster-Bauteile und HDI-Platinen geeignet.

• Flüssiges Epoxid (Siebdruck)

• Älteres, kostengünstiges Verfahren mit thermisch härtender Epoxidfarbe.
• Dickere, weniger präzise Schichten, aber robust für einfachere, gering verdrahtete Platinen.

• Trockene Lötstoppfolie (Dry Film Solder Mask)

• Als Laminat aufgebracht und fotolithografisch strukturiert.
• Sehr gleichmäßige Schichtdicke und scharfe Kanten – ideal für hochpräzise oder militärische Anwendungen.
• Teurer und bei unebener Topografie weniger flexibel.

2) Temporäre (abziehbare) Lötmasken

Sie kommen bei Bestückung, Reparatur oder selektivem Löten zum Einsatz, werden manuell oder per Schablone aufgetragen und anschließend abgezogen oder ausgewaschen.
Sie schützen Bereiche, die nicht gelötet oder beschichtet werden sollen – z. B. Durchkontaktierungen beim Wellenlöten oder Steckverbinderzonen beim Conformal Coating. Temporäre Masken sind meist Latex- oder Acryl-basiert und bleiben nicht auf der fertigen Leiterplatte.

Materialien und zentrale Eigenschaften

Ein Solder-Resist-Material enthält typischerweise:

• Basis­harz: Epoxid oder Polyimid für Haftung und dielektrische Festigkeit
• Härter/Curingsystem: Sorgt für mechanische Beständigkeit und Chemikalienfestigkeit
• Photoinitiatoren: Für UV-Belichtung in LPI- oder Trockenfilm-Systemen
• Pigmente/Füllstoffe: Steuern Farbe, Viskosität und Opazität

Wichtige Leistungsmerkmale:

• Haftung: Verhindert Delamination nach Reflow oder Reinigung
• Hitzebeständigkeit: Muss > 250 °C beim Reflow aushalten
• Chemische Beständigkeit: Gegen Flussmittel, Lösemittel, Conformal-Coating-Medien
• Elektrische Isolation: Hohe Durchschlagsfestigkeit (typ. > 500 V/mil)
• Feuchtebeständigkeit: Reduziert ionische Verunreinigung und Leckage

Materialwahl – Praxis-Tipps:

• Für Feinraster/HDI: LPI mit LDI (Laser-Direct-Imaging) einsetzen.
• Für Automotive oder Leistungselektronik: Epoxid-Systeme mit hoher Temperatur- und Chemikalienfestigkeit.
• Für Flex/Starre-Flex: Coverlay-Folien statt starrer Lötstoppmaske.

Typische Schichtdicken

Die Dicke der Lötstoppmaske hängt von Applikation, Layout und Oberflächentopografie ab.

• Ebene Kupferflächen: 0,8–1,2 mil (20–30 µm)
• Leiterkanten/Ecken: 0,3–0,5 mil (8–12 µm)
• Lötstopp-Stege (Dam/Web) zwischen Pads: Breite ≥ 4 mil (≈ 0,1 mm) empfohlen

Zu dünn? Gefahr freiliegenden Kupfers, Oxidation oder Leckströme.
Zu dick? Schlechtere Benetzung, möglicher Bauteilstand (Standoff) und Passprobleme.

Gleichmäßigkeit ist entscheidend. Hersteller messen die Dicke oft an mehreren Schliffen, um IPC-SM-840 einzuhalten.

Solder Resist vs. Solder Mask – ist das dasselbe?

Ja. In der modernen PCB-Terminologie sind „Solder Resist“ und „Solder Mask“ austauschbar.
Resist betont die Widerstandsfähigkeit gegen geschmolzenes Lot, Mask die fotolithografische Strukturierung.

In Gerber-Daten erscheinen sie als:

• Top Solder Mask (.GTS)
• Bottom Solder Mask (.GBS)

Beide definieren Bereiche ohne Lötstoppmaske – nicht die Bereiche mit Maske.

Dauerhafte vs. temporäre Lötmasken

Merkmal	Dauerhaft (LPI/Epoxid/Trockenfilm)	Temporär (Peelable)
Zweck	Langzeitschutz auf fertiger PCB	Temporärer Schutz während der Prozesse
Applikation	Leiterplattenfertiger	Bestücker/Techniker
Aushärtung	UV + Wärme	Raumtemperatur oder milde Wärme
Entfernung	Bleibt dauerhaft	Abziehen oder Auswaschen
Beispiel	Grüne Lötstoppmaske	Blaue Latexmaske fürs selektive Löten

Dauerhafte Masken definieren das endgültige Lötmuster; temporäre schützen gezielte Zonen während der Bearbeitung.

Lötstopp-Farben: Warum ist Grün so verbreitet?

Fast jede Leiterplatte ist grün – aus technischen und praktischen Gründen.

Warum dominiert Grün?

1. Beste Prozess-Sichtbarkeit: Hervorragender Kontrast zu Kupfer und Bestückungsdruck – vorteilhaft für AOI.
2. Reife Prozesskontrolle: Belichtung und Aushärtung sind für grüne Systeme optimal abgestimmt – konstante Qualität, geringe Fehlerquote.
3. Thermisch/chemisch robust: Grüne Pigmente verkraften Reflow und Reinigungschemie meist besser.

Andere Farben & Trade-offs

• Schwarz: Edle Optik, verdeckt Leiterbahnen – aber schwacher Kontrast, Wärmestau möglich.
• Weiß: In Beleuchtungs-/LED-Anwendungen beliebt, reflektiert Licht – kann vergilben.
• Rot/Blau: Gut für Prototypen/Branding – teils größere Prozess-Toleranzen.
• Transparent: Für bestimmte Hochfrequenz-Anwendungen – Kupferoptik bleibt sichtbar.

Die Farbe beeinflusst die Elektrik kaum, aber Inspektion und Ausbeute durchaus.

Visueller Leitfaden: Solder Resist & typische Fehler

Typische Strukturen:

• Pad-Öffnungen: Freiliegende, lötfähige Kupferbereiche.
• Abgedeckte Vias (Tented Vias): Verhindern Lötmitnahme.
• Lötstopp-Stege (Solder Dams): Schmale Stege zwischen Pads gegen Lötbrücken.

Häufige Defekte:

• Fehlausrichtung (Misregistration): Maske überlappt Pad-Ränder – wegen Ausrichtfehlern oder zu kleiner Expansion.
• Slivers/gebrochene Stege: Zu schmale Maskenstege (< 4 mil).
• Blasen/Nadelstiche: Luft oder Verunreinigung beim Beschichten – unzureichende Reinigung/Entgasung.
• Ablösen/Delamination: Schwache Haftung oder falsches Curing.
• Unregelmäßiger Glanz/Farbton: Ungleichmäßige Schichtdicke oder Prozessschwankungen.

Design-Richtlinien (DFM)

1) Solder-Mask-Expansion

In CAD-Tools werden Öffnungen typischerweise 2–4 mil um jedes Pad erweitert, um Ausrichttoleranzen abzudecken.
Zu wenig → Gefahr, dass Maske Pad-Kanten überdeckt.
Zu viel → erhöhtes Risiko von Lötbrücken.

2) Minimale Stegbreite (Dam/Web)

Zwischen benachbarten Pads nach Expansion mindestens 4 mil einhalten.
Bei dunklen Farben (z. B. Schwarz) ≈ 5 mil vorsehen, da die Bildtoleranz geringer ist.

3) Via-Behandlung

• Tented Vias: Komplett abdecken, um Lötmitnahme zu verhindern.
• Plugged/gefüllte Vias: Harzgefüllt, z. B. unter BGAs.
• Offene Vias: Für Test- oder thermische Zwecke.

4) Kommunikation mit dem Fertiger

Nehmen Sie Lötstopp-Hinweise in die Fertigungszeichnung auf:

• Maskentyp (LPI, Farbe, Glanzgrad)
• Expansionsregeln
• Anforderungen an Via-Tenting/Plugging
• IPC-Klasse (i. d. R. IPC-SM-840 Type T, Class 2/3)

Fehlersuche & Nacharbeit

Problem	Wahrscheinliche Ursache	Maßnahme
Abblättern/Blasen	Verunreinigtes Kupfer, schwache Haftung	Reinigung verbessern / Vorbäckung
Maskenversatz	Fehler bei Belichtung/Registrierung	Ausrichtung nachjustieren
Slivers/fehlende Maske	Stege zu schmal	Stegbreite im Layout erhöhen
Oxid unter der Maske	Unvollständiges Curing/Hohlräume	UV-/Thermoprofil prüfen
Kupfer freilegen (Rework)	Designänderung/Testpunkt	Kontrollierte Maskenentfernung (s. unten)

Wie entfernt man Solder Resist (für Rework)?

Bei Nacharbeiten oder Modifikationen kann es nötig sein, die Lötstoppmaske zu entfernen. Gängige Methoden:

• Mechanisches Abtragen: Für kleine Bereiche – Glasfaserstift oder Skalpell.
• Mikrostrahlen (Micro-abrasion): Feines Strahlmittel trägt die Schicht schonend ab.
• Chemisches Abbeizen: Spezielle Lösemittel – am besten vom Profi.
• Laserablation: Sehr präzise, aber teuer; für HDI-Rework.

Das darunterliegende Kupfer nicht beschädigen. Das Entfernen verändert Rauigkeit, Lötbarkeit und ggf. die Impedanz hochfrequenter Leiterbahnen.

FAQ

Schlussfolgerung

Solder Resist wirkt wie ein einfacher Farbüberzug, ist aber eine kritische Schicht für Fertigbarkeit, Zuverlässigkeit und Lebensdauer Ihrer Leiterplatte. Wer Material, Schichtdicke, Designregeln und Farbeinflüsse versteht, kommuniziert besser mit dem Leiterplattenfertiger und entwickelt robuste, serienreife Designs.

Kurz: Eine gut ausgelegte Lötstoppmaske ist kein Dekor – sie ist sichtbare Ingenieurspräzision.