Der Lötstopplack ist die auffälligste Schicht jeder Leiterplatte — und gleichzeitig eine der am häufigsten unterschätzten. Er schützt Kupferleiterbahnen vor Korrosion, verhindert Lötbrücken und bestimmt maßgeblich die Inspizierbarkeit. Trotzdem wird die Spezifikation oft dem Hersteller überlassen. Dieser Leitfaden zeigt, welche Materialtypen es gibt, was die Farbwahl technisch bedeutet und wie Sie den Lötstopplack korrekt in Ihren Gerber-Daten definieren.
Das Wichtigste in Kürze
Über 80 % aller Leiterplatten verwenden LPI-Lötstopplack (Liquid Photoimageable Solder Mask). Die Farbwahl beeinflusst nicht nur die Optik, sondern auch die minimale Stegbreite, die Wärmeabsorption und die AOI-Inspizierbarkeit. Grün bleibt der Standard — aus guten technischen Gründen.
Was ist Lötstopplack?
Lötstopplack (englisch: Solder Mask oder Solder Resist) ist eine dünne Polymerschicht, die auf beide Seiten der Leiterplatte aufgetragen wird. Sie bedeckt die Kupferleiterbahnen und das Basismaterial, lässt aber die Löt-Pads und Testpunkte frei. Die typische Schichtdicke beträgt 20–35 µm.
Die Schicht erfüllt mehrere kritische Funktionen gleichzeitig:
Lötbrückenschutz
Verhindert ungewollte Zinnbrücken zwischen benachbarten Pads bei der Bestückung.
Korrosionsschutz
Schützt freiliegende Kupferflächen vor Oxidation, Feuchtigkeit und Chemikalien.
Elektrische Isolation
Durchschlagsfestigkeit von mindestens 500 VDC pro 25 µm Schichtdicke (IPC-SM-840).
AOI-Unterstützung
Der Farbkontrast zwischen Lack und Kupfer ermöglicht die automatische optische Inspektion.
“Der Lötstopplack ist die erste Verteidigungslinie Ihrer Leiterplatte. Ein falsch spezifizierter Lack kann zu Lötbrücken, Korrosion und Inspektionsproblemen führen — alles Fehler, die erst in der Serie sichtbar werden.”
Hommer Zhao
Gründer & CEO, WellPCB
Lötstopplack-Typen im Vergleich: LPI vs. Trockenfilm vs. Epoxid
Es gibt drei grundlegende Materialtypen für den Lötstopplack. Die Wahl hängt von den Designanforderungen, dem Budget und der Fertigungstechnologie ab.
LPI — Liquid Photoimageable Solder Mask
LPI (auch LPSM) ist der Industriestandard und wird bei über 80 % aller Leiterplatten eingesetzt. Der flüssige Lack wird per Siebdruck, Sprühbeschichtung oder Vorhangbeschichtung aufgetragen, anschließend durch UV-Belichtung strukturiert und entwickelt. Typische Schichtdicke: 20–25 µm.
Der Marktführer ist Taiyo America mit der PSR-4000-Serie, die als Branchenreferenz gilt. Weitere Hersteller sind Huntsman (Probimer 77) und Agfa.
Trockenfilm (Dry Film Solder Mask — DFSM)
Trockenfilm wird als vorgeformte Folie unter Hitze und Druck auf die Platine laminiert. Die Schichtdicke ist mit 75–100 µm deutlich höher als bei LPI. Der große Vorteil: absolut gleichmäßige Schichtdicke und kein Fließen in Bohrlöcher. Nachteil: höhere Kosten und potenzielle Rissbildung bei thermischem Stress.
Epoxid-Flüssig-Lötstopplack
Die einfachste und günstigste Variante. Epoxid-Lack wird per Siebdruck aufgetragen und thermisch gehärtet — ohne UV-Belichtungsschritt. Die Auflösung ist niedrig, weshalb dieser Typ nur für einfache Designs mit großen Pad-Abständen geeignet ist.
| Eigenschaft | Epoxid | LPI (LPSM) | Trockenfilm |
|---|---|---|---|
| Schichtdicke | Variabel | 20–25 µm | 75–100 µm |
| Auftrag | Siebdruck | Siebdruck / Sprühen / Vorhang | Laminierung |
| Auflösung | Niedrig | Hoch | Sehr hoch |
| Kosten | Am günstigsten | Mittel | Am teuersten |
| Temperaturbeständigkeit | Gut | Gut (260 °C Reflow) | Sehr gut (>260 °C) |
| Fließen in Löcher | Möglich | Möglich | Kein Fließen |
| Gleichmäßigkeit | Variabel | Gut | Hervorragend |
| Verbreitung | Prototyp / Low-Cost | >80 % aller PCBs | HDI / Fine-Pitch |
Lötstopplack-Farben: Technische Unterschiede und Auswahl
Die Farbe des Lötstopplacks ist keine rein ästhetische Entscheidung. Sie beeinflusst die minimale Stegbreite (Solder Dam), die Wärmeabsorption, den Inspektionskontrast und die Fertigungskosten. Rund 90 % aller Leiterplatten weltweit werden mit grünem Lötstopplack gefertigt — aus technisch nachvollziehbaren Gründen.
Grün — Der Standard
Vorteile
- Höchster Kontrast für visuelle und AOI-Inspektion
- Feinste Stegbreite: 0,2 mm (8 mil) — einzigartig unter allen Farben
- Niedrigste Kosten durch Skaleneffekte
- Ausgereiftester Fertigungsprozess, geringstes Ausschussrisiko
Nachteile
- Standardoptik — keine Differenzierung
Empfehlung: Grün ist die sicherste Wahl für Prototypen, Serien und alle Anwendungen, bei denen Inspizierbarkeit und Kosten im Vordergrund stehen.
Schwarz
Vorteile
- Hochwertige, professionelle Optik
- Siebdruck gut sichtbar (weißer Aufdruck)
- Niedrigste Lichtreflexion — ideal bei lichtempfindlichen Schaltungen
Nachteile
- Fast kein Kontrast zwischen Kupfer und Substrat
- Reparatur und manuelle Inspektion extrem erschwert
- Absorbiert Wärme — Überhitzungsrisiko bei dicht bestückten Boards
- Mindestens 0,25 mm (10 mil) Stegbreite erforderlich
Weiß
Weiß bietet die höchste Lichtreflexion und ist damit die erste Wahl für LED-Anwendungen. Der Nachteil: der Kontrast zwischen Kupfer und Substrat ist der niedrigste aller Farben. Visuelle Inspektion und Rework werden erheblich erschwert. Weiße Platinen verschmutzen zudem leicht sichtbar.
Rot, Blau und Gelb
Rot wird zunehmend als Design-Farbe eingesetzt und bietet gute Sichtbarkeit, bleibt aber deutlich hinter Grün beim Inspektionskontrast. Blau (bekannt von Arduino-Boards) zeigt hervorragenden Kontrast zum weißen Siebdruck, erfordert aber Vergrößerung für Fine-Pitch-Inspektion. Gelb ist eine Nischenfarbe mit gutem Leiterbahn-Substrat-Kontrast, aber schlechtem Kontrast zum weißen Siebdruck.
Matt vs. Glänzend
Technisch sind beide Varianten identisch in der Leistung. Matte Oberflächen reduzieren die Lotperlenbildung (Solder Balling) und werden für Fine-Pitch-Designs bevorzugt. Glänzende Oberflächen sind kratzfester und zeigen weniger Verschleiß. Die Kosten sind nahezu gleich.
Farbvergleich auf einen Blick
| Farbe | Min. Stegbreite | AOI-Kontrast | Wärmeabsorption | Kosten | Typischer Einsatz |
|---|---|---|---|---|---|
| 🟢 Grün | 0,2 mm (8 mil) | ★★★★★ | Mittel | Basis | Universal, Prototyp, Serie |
| ⚫ Schwarz | 0,25 mm (10 mil) | ★★☆☆☆ | Hoch | +10–15 % | Consumer, Gehäuse sichtbar |
| ⚪ Weiß | 0,25 mm (10 mil) | ★☆☆☆☆ | Niedrig | +10–15 % | LED-Platinen |
| 🔴 Rot | 0,25 mm (10 mil) | ★★★☆☆ | Mittel | +10–15 % | Markenidentität, Design |
| 🔵 Blau | 0,25 mm (10 mil) | ★★★☆☆ | Mittel | +10–15 % | Arduino, sichtbare Platine |
| 🟡 Gelb | 0,25 mm (10 mil) | ★★☆☆☆ | Mittel | +15–20 % | Nische, Spezialanwendung |
Praxis-Tipp: Stegbreite beachten
Nur grüner Lötstopplack ermöglicht Stegbreiten von 0,2 mm (8 mil). Alle anderen Farben erfordern mindestens 0,25 mm (10 mil). Bei Fine-Pitch-Bauteilen wie 0402er oder BGA mit engem Pitch kann das den Unterschied zwischen fertigen- und nicht-fertigbar machen.
“Wenn ein Kunde schwarzen Lötstopplack mit 0,5-mm-Pitch-BGA kombinieren möchte, prüfen wir das vorab im DFM-Check. Die breiteren Stege bei Schwarz können bei engem Pitch problematisch werden. In 70 % der Fälle empfehlen wir dann Grün — oder eine Hybrid-Lösung mit selektiver Farbgebung.”
Hommer Zhao
Gründer & CEO, WellPCB
Herstellungsprozess des Lötstopplacks
Der LPI-Lötstopplack durchläuft einen mehrstufigen fotolithografischen Prozess. Das Verständnis dieser Schritte hilft bei der Spezifikation und der Einordnung möglicher Fertigungsfehler.
Oberflächenvorbereitung
Reinigung und Aufrauen der Kupferoberfläche für optimale Lackhaftung.
Auftragen
Siebdruck, Sprühbeschichtung oder Vorhangbeschichtung des LPI-Lacks auf beide Seiten.
Tack-Cure (Vortrocknung)
Kurze thermische Trocknung bei 75–85 °C, um den Lack handhabbar zu machen.
UV-Belichtung
Belichtung durch eine Photomaske (oder per Direktbelichtung / DI) polymerisiert die gewünschten Bereiche.
Entwicklung
Unbelichtete Bereiche (Pad-Öffnungen) werden mit Natriumcarbonat-Lösung ausgewaschen.
Endhärtung (Final Cure)
Thermische Aushärtung bei 120–150 °C für 30–60 Minuten für maximale mechanische und chemische Beständigkeit.
Inspektion
Visuelle und automatische Prüfung auf Registrierungsfehler, Blasen und Schichtdicke.
Designrichtlinien für den Lötstopplack
Die korrekte Definition des Lötstopplacks in den Gerber-Daten ist entscheidend für eine problemlose Fertigung. Die folgenden Richtlinien gelten für LPI-Lötstopplack nach IPC-SM-840.
SMD vs. NSMD Pad-Öffnungen
Bei SMD-Pads (Solder Mask Defined) überlappt der Lötstopplack den Kupferpad-Rand. Das Lot haftet nur auf der freiliegenden Fläche. Bei NSMD-Pads (Non-Solder Mask Defined) ist die Lötstoppöffnung größer als das Kupferpad. Das Lot haftet auf der gesamten Kupferfläche.
| Kriterium | SMD (Mask Defined) | NSMD (Pad Defined) |
|---|---|---|
| Lötstoppöffnung | Kleiner als Kupferpad | Größer als Kupferpad |
| Lötfläche | Definiert durch Mask | Definiert durch Kupfer |
| BGA-Eignung | Größere Pads (>0,5 mm Pitch) | Standard für BGA (bessere Lötstelle) |
| Registrierungstoleranz | Kritisch | Toleranter |
Pad-Clearance (Solder Mask Expansion)
Die Standard-Clearance beträgt 75 µm pro Seite (150 µm Gesamtdurchmesser-Erweiterung). Bei Fine-Pitch-Designs kann dieser Wert auf 50 µm reduziert werden. Die Registrierungstoleranz liegt bei ±50 µm (±2 mil) — ein Wert, den Sie bei der Clearance-Berechnung berücksichtigen müssen.
Via-Abdeckung: Tenting vs. Plugging
Vias können auf drei Arten behandelt werden:
- Tenting: Lötstopplack bedeckt die Via-Öffnung. Zuverlässig bis maximal 1,0 mm Lochdurchmesser. Günstigste Option.
- Plugging: Via wird mit Epoxid gefüllt und anschließend mit Lötstopplack bedeckt. Für BGA-Bereiche und Via-in-Pad empfohlen.
- Offen: Kein Lötstopplack über dem Via. Wird für Testpunkte oder Wärmeableitung eingesetzt.
Detaillierte Informationen zu Via-Typen finden Sie in unserem Artikel Via-Typen in der Leiterplatte.
Normen und Standards für Lötstopplack
Die wichtigste Norm für Lötstopplack ist IPC-SM-840in der aktuellen Revision E. Sie definiert zwei Leistungsklassen:
| Norm | Inhalt | Relevanz |
|---|---|---|
| IPC-SM-840E | Qualifikation und Leistung von Lötstopplack. Klasse T (Telekommunikation) und Klasse H (High Reliability) | Hauptnorm — sollte in jeder PCB-Spezifikation referenziert werden |
| UL 94V-0 | Entflammbarkeitsklassifizierung — Material muss innerhalb von 10 s selbst erlöschen | Pflicht für UL-zertifizierte Endprodukte |
| RoHS / REACH | Einschränkung gefährlicher Substanzen — halogenfreie Varianten verfügbar | Standard für den europäischen Markt |
| IPC-SM-781 | Richtlinien für Qualifikation in der Fertigung | Ergänzend zu SM-840 |
Mehr über IPC-Standards erfahren Sie in unserem Artikel Top 5 IPC-Standards, die jeder PCB-Einkäufer kennen sollte.
Technische Kennzahlen im Überblick
Typische LPI-Schichtdicke
Durchschlagsfestigkeit pro 25 µm
Reflow-Spitzentemperatur
LPI-Registrierungstoleranz
Häufige Lötstopplack-Fehler und Ursachen
Fertigungsfehler im Lötstopplack gehören zu den häufigsten Reklamationsgründen. Die folgenden Probleme treten regelmäßig auf:
Blasenbildung (Blistering)
Ursache: Eingeschlossene Feuchtigkeit oder Lösemittel, die beim Reflow-Löten verdampfen. Oft durch unzureichende Vortrocknung oder zu schnelle Aufheizrate.
Rissbildung (Cracking)
Ursache: Thermischer Stress durch CTE-Mismatch zwischen Lötstopplack und Basismaterial. Häufig bei dickem Trockenfilm über Leiterbahnen.
Ablösung (Delamination)
Ursache: Mangelhafte Kupferoberflächen-Vorbereitung oder Kontamination. Der Lack haftet nicht ausreichend am Substrat.
Ungleichmäßige Schichtdicke
Ursache: Siebdruckparameter nicht optimal eingestellt. Besonders kritisch über hohen Leiterbahnen, wo der Lack dünner aufliegt.
Weitere DFM-Aspekte finden Sie in unserer DFM-Checkliste für Leiterplatten.
Zukunftstechnologie: Inkjet-Lötstopplack
Der digitale Inkjet-Druck eliminiert den Photomasken-Schritt vollständig. Der Lack wird nur dort aufgetragen, wo er benötigt wird — additiv statt subtraktiv. Das spart Material, ermöglicht schnellere Designänderungen und liefert eine höhere Auflösung.
Der globale Markt für Inkjet-Lötstopplack wird auf ca. 1,2 Milliarden USD (2024) geschätzt und soll bis 2033 auf 2,5 Milliarden USD anwachsen (CAGR 9,5 %). Agfa und Taiyo America treiben die Technologie voran.
“Inkjet-Lötstopplack ist für uns ein klarer Trend. Der Wegfall der Photomaske spart nicht nur Kosten, sondern auch 4–6 Stunden pro Produktionsdurchlauf. Für Prototypen und Kleinstserien ist das ein Gamechanger.”
Hommer Zhao
Gründer & CEO, WellPCB
Checkliste: Lötstopplack richtig spezifizieren
Verwenden Sie diese Checkliste, wenn Sie den Lötstopplack in Ihrer PCB-Anfrage definieren:
Häufig gestellte Fragen (FAQ)
Warum sind die meisten Leiterplatten grün?
Grün bietet den besten Kontrast für die automatische optische Inspektion (AOI), ermöglicht die feinsten Stegbreiten (0,2 mm) und ist durch den ausgereiftesten Fertigungsprozess am günstigsten. Historisch geht die grüne Farbe auf die ursprünglichen Epoxid-Lötstopplacke zurück.
Beeinflusst die Lötstopplack-Farbe die elektrische Funktion?
Die Farbe selbst hat keinen direkten Einfluss auf die elektrische Funktion. Indirekt beeinflusst sie aber die minimale Stegbreite (nur Grün: 0,2 mm) und damit die Machbarkeit von Fine-Pitch-Designs. Schwarzer Lack absorbiert zudem mehr Wärme, was bei dicht bestückten Boards relevant ist.
Wie dick sollte der Lötstopplack sein?
Die typische LPI-Schichtdicke beträgt 20–35 µm. IPC-SM-840 schreibt keine feste Mindestdicke vor, fordert aber eine Durchschlagsfestigkeit von 500 VDC pro 25 µm. Über hohen Leiterbahnen kann die Schicht dünner sein — hier sollten Sie mit dem Hersteller die Mindestdicke absprechen.
Kann man eine Leiterplatte ohne Lötstopplack fertigen?
Technisch ja, aber es ist nicht empfehlenswert. Ohne Lötstopplack sind Lötbrücken, Korrosion und Kurzschlüsse deutlich wahrscheinlicher. Ausnahme: bestimmte HF-Designs, bei denen der Lötstopplack die dielektrischen Eigenschaften stört.
Was ist der Unterschied zwischen LPI und Trockenfilm?
LPI (Liquid Photoimageable) wird flüssig aufgetragen und ist der Standard für über 80 % aller PCBs. Trockenfilm wird als Folie laminiert, ist teurer, liefert aber eine gleichmäßigere Schichtdicke und fließt nicht in Bohrlöcher — ideal für HDI und Fine-Pitch-Designs.
Welche Farbe eignet sich für LED-Platinen?
Weiß ist die erste Wahl für LED-Anwendungen, da es die höchste Lichtreflexion bietet und so die Leuchteffizienz steigert. Für die Kombination mit Aluminium- oder Kupferkern-PCBs ist weißer Lötstopplack Standard.
Fazit und Empfehlungen
Der Lötstopplack verdient mehr Aufmerksamkeit in Ihrer PCB-Spezifikation, als er typischerweise bekommt. Die Materialwahl (LPI vs. Trockenfilm), die Farbentscheidung und die korrekte Definition von Pad-Öffnungen und Via-Behandlung beeinflussen Fertigbarkeit, Inspizierbarkeit und Zuverlässigkeit Ihrer Leiterplatte direkt.
Unsere Empfehlung: Verwenden Sie grünen LPI-Lötstopplack als Standard. Weichen Sie nur ab, wenn ein technischer Grund vorliegt (z. B. Weiß für LED, Schwarz für lichtempfindliche Schaltungen). Referenzieren Sie IPC-SM-840 in Ihrer Spezifikation und definieren Sie Pad-Clearance und Via-Behandlung explizit in Ihren Gerber-Daten.
