La serigrafia, també coneguda com la llegenda de la màscara de soldadura, és text o símbols impresos a la PCB amb una tinta especial per identificar components, contactes, logotips de marca i facilitar el muntatge automatitzat. Actuant com un mapa per guiar la població de PCB i la depuració, aquesta capa superior té un paper sorprenentment destacat que abasta la funcionalitat, la marca, les normes reguladores i l'estètica.
Funcions clau.
A les plaques de circuit denses que allotgen centenars de components minúsculs, la llegenda ajuda a donar sentit a les connexions subjacents que sustenten els dispositius.
1. Identificació de components
Els números de peça, els valors (10K, 0,1uF) i les marques de polaritat (-, +) s'etiqueten al costat dels coixinets dels components que ajuden al reconeixement visual ràpid durant el muntatge manual, la inspecció i la depuració.
2. Informació de la Junta
Detalls com el número de PCB, la versió, el fabricant, la funció de la placa (amplificador d'àudio, font d'alimentació) sovint es mostren amb serigrafia per fer el seguiment i el manteniment de les taules col·locades.
3. Pinouts del connector
La numeració de pins mediada per la llegenda ajuda a la inserció de connectors de cable per connectar amb interfícies integrades (USB, HDMI).
4. Esquemes del tauler
Les línies de tall de vores gravades de manera destacada indiquen dimensions, orientació i taulers que ajuden a la panelització i el despanel.
5. Ajudes de muntatge Els marcadors Fiducials al costat dels forats d'eines serveixen com a punts de referència zero per a màquines òptiques automatitzades de recollida i col·locació per omplir amb precisió els components.
6. Indicadors tèrmics Les llegendes sensibles a la temperatura que canvien de color poden marcar visualment problemes de sobreescalfament als estris.
7. Elements de marca Els logotips, lemes i símbols gràfics ajuden a identificar els OEM de dispositius que serveixen per millorar el reconeixement de la marca. Les llegendes artístiques personalitzades també afegeixen riquesa estètica.
Amb la miniaturització que permet una major funcionalitat per polzada quadrada, les pistes de serigrafia guien els usuaris i els enginyers al llarg del cicle de vida de la PCB.
Construcció i Materials
La serigrafia consta de tinta a base d'epoxi impresa sobre la capa de màscara de soldadura que permet que la base de PCB verda proporcioni contrast a sota. Per oferir una resolució nítida a partir de dades gerber convertides en CAD, les tècniques especialitzades de serigrafia, injecció de tinta o fotolitografia imprimeixen llegendes.
Propietats com la resistència química/a l'abrasió, l'estabilitat del color, l'adhesió i la flexibilitat determinen la idoneïtat del material:
Epoxi: el més comú pel cost i la compatibilitat amb els processos
Silicona - Resistent a la calor elevada
Poliuretà: flexible, resistent als raigs UV
Epoxi-polièster: combina les forces d'epoxi i polièster
El blanc és el color estàndard de la llegenda i també són populars el negre, el blau, el vermell i el groc. Les màquines de selecció i col·locació amb càmeres cap avall, però, prefereixen màscares blanques o grogues pàl·lides a sota per obtenir un contrast suficient per identificar les peces.
Les tecnologies avançades de PCB milloren encara més les capacitats de llegenda:
Tintes incrustades: les tintes infusionades al substrat ofereixen marques resistents al desgast/desgast de la superfície
Tinta elevada: crea una llegenda tàctil duradora ideal per a etiquetes en connectors, interruptors, etc.
Glow Legends: conté pols luminescent carregable per la llum per brillar a la foscor ajudant a la visibilitat
Llegendes ocultes: la tinta només visible amb retroil·luminació UV preserva la confidencialitat
Peel-off: les llegendes reversibles de diverses capes revelen informació segons calgui a través de cada capa d'adhesiu
Més enllà de les marques bàsiques, les tintes de llegenda versàtils ofereixen una funcionalitat addicional.
Importància en la fabricació
La serigrafia de PCB facilita l'automatització impulsant un muntatge massiu ràpid de taulers. Les màquines de selecció i col·locació es basen en els contorns de components i els fiducials a la llegenda per a:
Taulers de centratge
Identificació de números de peça/valors mitjançant el reconeixement òptic de caràcters
Confirmació de la presència/absència de peces
Comprovació de l'alineació de la polaritat
Precisió de la ubicació dels informes
Això accelera la càrrega sense errors de petits components de xip tan petits com 0201 (0,6 mm x 0,3 mm)!
Les càmeres d'inspecció òptica automatitzada (AOI) posterior a la població fan referència de nou a la llegenda per validar:
Tipus/valor de component correcte
Orientació adequada
Coincidència d'especificacions (tolerància del 5% de resistència, etc.)
Qualitat d'acabat de la junta contra fiducials
Els codis de barres de matriu llegibles per màquina i els codis QR gravats a la llegenda també ajuden a serialitzar taulers que els vinculen a dades de prova rellevants.
Lluny de ser superficials, les pistes de serigrafia impulsen l'automatització, la traçabilitat i la qualitat en tota la producció.
Normes de PCB
Les normes de la indústria regeixen certs elements de serigrafia obligatoris per facilitar la interoperabilitat i el manteniment de camp de l'electrònica.
IPC-7351 - Requisits genèrics per al disseny de muntatge en superfície i estàndard de patró de terra
Identificador de component obligatori amb designador de referència (R8,C3), tipus (RES,CAP) i valor (10K, 2u2).
Nom del tauler, informació del títol
Símbols especials com terra
IPC-6012 – Qualificació i rendiment de taulers impresos rígids
Tipus de material (FR4)
Codi de data (AAAA-MM-DD)
Detalls de la panelització
Origen del país/empresa
Codi de barres/codi 2D
ANSI Y32.16 – Símbols gràfics per a diagrames elèctrics i electrònics
Símbols de voltatge
Símbols de protecció de la terra
Logotips d'advertència electrostàtica
Els identificadors visuals estandarditzats acceleren la resolució de problemes i les actualitzacions al camp.
Símbols de petjada comuns
La reutilització de marcadors de serigrafia d'empremta provada per a components freqüents manté la coherència entre els dissenys de PCB ajudant al muntatge.
| Component | Símbol | Descripció | |———–|—————| | Resistència |
| El contorn rectangular mostra el tipus de material, el valor, la tolerància i la potència | | Condensador |
| Disseny semicircular radial/apilat amb valor de capacitat | | Díode |
| La línia de fletxa indica la direcció del flux de corrent convencional | | LED |
| Coincideix amb la forma del paquet LED; indica càtode/ànode | | Cristall |
| Cristall de quars estilitzat hexagonal/paral·lelogram amb agulles de terra | | Connector |
| Silueta familiar de components (USB,HDMI) amb pins numerats| | Punt de prova |
| Coixinets de sondeig circulars per a validació i diagnòstic | | Pad |
| Marcador de vora per a dispositiu de muntatge superficial empremta neutra | | Fiducial |
| El punt de mira de registre admet l'alineació òptica automatitzada |
Segons el context, els marcadors adequats ajuden al reconeixement.
Importància de la qualitat de la serigrafia
Amb la densificació de PCB, reproduir detalls fins de manera fiable planteja reptes. Una impressió de llegenda d'alt rendiment ha d'oferir:
1. Símbols de precisió alineats amb precisió a les pistes d'aterratge rellevants, vores, etc., mantenint una coincidència 1:1 amb les característiques subjacents.
2. Llegibilitat Marques nítides i d'alt contrast fàcilment llegibles; Text petit ≥1,0 mm d'alçada, línies fines ≥0,15 mm d'amplada.
3. Durabilitat Adherir-se perfectament a diversos materials base; resisteix les tensions de processament/operacions.
4. Les dimensions de registre coincideixen amb el CAD original, cosa que permet la transparència de superposició per a la inspecció automatitzada.
Una llegenda imperfecta amb marques difuses, alineació esbiaixada o unió inadequada condueix a errors de producció o fallades al camp. Per tant, la qualitat de la serigrafia constant subratlla la fiabilitat de la PCB.
Fins i tot els identificadors petits tenen una gran importància per guiar el funcionament del sistema amb propòsit.
Tendències emergents
Les millores significatives en la impressió de precisió amplien les capacitats de serigrafia:
Tinta incrustada: enterrades amb cura entre capes, les llegendes incrustades eviten desgastar-se millorant la robustesa necessària en l'electrònica aeroespacial, de defensa i d'automoció.
Llegendes ocultes: les marques fluorescents ultravioletes invisibles només visibles amb la retroil·luminació UV ajuden a amagar informació d'accés privilegiat sensible, com ara contrasenyes en sistemes segurs.
Capes de pell: admet adhesius en capes que permeten als usuaris revelar selectivament detalls addicionals a petició.
Tinta elevada: creeu marques tàctils duradores ideals per etiquetar botons, commutadors i ports d'interfície en aplicacions centrades en l'ésser humà.
Tocs artístics: els colors vibrants i els gràfics personalitzats aporten riquesa estètica alhora que conserven la funcionalitat.
Aprofitant aquests avenços, la serigrafia actual permet als PCB informar, assegurar, ajudar i fins i tot entretenir els usuaris tot conservant la identitat bàsica.
Exemples
Les innovacions de llegenda es manifesten en tots els dominis:
SpaceTech: el rover Mars Perseverance de la NASA el 2021 portava PCB amb llegendes incrustades robustes i resistents a les dures condicions de funcionament.
AutoTech: el proveïdor d'automòbils alemany Bosch l'any 2019 va presentar PCB intel·ligents amb adhesius pelables que revelaven dades de diagnòstic només als concessionaris autoritzats.
MedTech: els monitors continus de glucosa FreeStyle Libre d'Abbott porten botons tàctils elevats que permeten una entrada més fàcil per als pacients diabètics amb discapacitat visual.
5G Telecom: el chipset mòbil Kirin 9000 de Huawei té llegendes multicolors que destaquen dominis com el processador d'aplicacions, el mòdem 5G i la lògica d'IA.
Jocs: la sèrie de targetes gràfiques GeForce RTX de Nvidia inclou una serigrafia de plata premium i logotips metàl·lics que ofereixen l'atractiu dels entusiastes.
IoT Wearables: la banda intel·ligent Fitbit Charge inclou PCB multisensor amb marques de components denses dins d'un perfil prim.
De fet, la serigrafia vibrant igualment a casa en aparells de consum o sistemes especialitzats continua mantenint l'experiència de l'usuari en tots els entorns.
Evolució de les capacitats
Impulsada per les inexorables demandes de la indústria, la innovació de llegenda continua desplegant noves oportunitats.
Preguntes freqüents
Q1. Es pot serigrafiar les dues cares d'un PCB?
Sí, normalment la serigrafia de la part superior porta les marques principals (per als components poblats) mentre que la part inferior inclou notes de text rellevants per a la producció, com ara vores del panell o instruccions d'encaminament. Això evita desordenar la vista superior del conjunt.
P2. La capa de màscara de soldadura protegeix la llegenda de la serigrafia?
La màscara de soldadura dipositada sobre coure nu abans de la serigrafia proporciona resistència química i mecànica salvaguardant la fràgil tinta de llegenda que hi ha a sota del processament de dissolvents i tensions de muntatge. Per tant, tots dos funcionen de manera sinèrgica amb les vies aïllants de la màscara i la població que guia la llegenda.
P3. Quin és el gruix típic de la serigrafia?
La pel·lícula de tinta de serigrafia curada sol mesurar entre 3 i 8 mils (75 - 200 micres). Els recobriments més gruixuts per sobre de 10 mils poden afectar el seient dels components, mentre que una cobertura insuficient més fina no protegeix la llegenda. L'optimització del gruix garanteix una resistència adequada.
P4. Podeu fer panells a la capa de serigrafia?
De fet, les funcions de panellització com els contorns de la placa, les pestanyes separables o els forats d'eines ajuden a organitzar PCB en matriu per al processament/manipulació per lots. Els detalls del grup es marquen millor a la serigrafia que es troba a la part superior i permet una millor visualització que les capes internes.
P5. Es prefereixen les serigrafies verdes?
Tot i que funciona qualsevol color fàcilment visible, les línies de muntatge massius prefereixen les llegendes blanques o verdes sobre els taulers ocupats o de colors foscos que ajuden al reconeixement de les càmeres cap avall. Tanmateix, les innovacions emergents de la càmera superen les limitacions, obrint opcions de personalització de colors.
Adaptant-se a l'augment de les complexitats de fabricació i operació, la serigrafia de PCB sense pretensions s'aconsegueix amb elegància a través de la senzillesa! Potencia tant els usuaris com els enginyers al llarg dels cicles de vida de la producció i dels productes per donar forma a les possibilitats de l'electrònica. De fet, silenciant els escèptics, els petits identificadors impresos escampats per taulers diuen molt que permeten la cacofonia de les meravelles tecnològiques modernes!
Hora de publicació: 06-12-2023
Enrere
