Шелкография, также известная как легенда паяльной маски, представляет собой текст или символы, напечатанные на печатной плате с помощью специальных чернил для идентификации компонентов, контактов, логотипов брендов, а также для облегчения автоматизированной сборки. Выступая в качестве карты для заполнения и отладки печатных плат, этот верхний уровень играет удивительно важную роль, охватывающую функциональность, брендинг, нормативные нормы и эстетику.
Ключевые функции.
На плотных печатных платах, на которых размещены сотни мелких компонентов, легенда помогает понять основные соединения, лежащие в основе устройств.
1. Идентификация компонентов
Номера деталей, значения (10K, 0,1 мкФ) и маркировка полярности (-,+) указаны рядом с контактными площадками компонентов, что способствует быстрому визуальному распознаванию во время ручной сборки, проверки и отладки.
2. Информация о совете директоров
Такие детали, как номер печатной платы, версия, производитель, функция платы (аудиоусилитель, источник питания) часто подвергаются трафаретной печати для отслеживания и обслуживания установленных плат.
3. Распиновка разъема
Нумерация контактов с помощью легенды помогает вставлять разъемы кабеля для подключения к встроенным интерфейсам (USB, HDMI).
4. Контуры доски
Линии разреза по краям, заметно выгравированные, указывают размеры, ориентацию и границы, помогающие панельизировать и снимать панели.
5. Вспомогательные средства для сборки Маркеры контрольных точек рядом с инструментальными отверстиями служат нулевыми точками для автоматизированных оптических захватывающих машин для точной установки компонентов.
6. Индикаторы температуры. Цветные надписи, чувствительные к температуре, могут визуально сигнализировать о проблемах с перегревом подножек.
7. Элементы брендинга Логотипы, слоганы и графические символы помогают идентифицировать производителей устройств, что способствует повышению узнаваемости бренда. Нестандартные художественные легенды также добавляют эстетического богатства.
Благодаря миниатюризации, обеспечивающей большую функциональность на квадратный дюйм, шелкография помогает пользователям и инженерам на протяжении всего жизненного цикла печатной платы.
Строительство и материалы
Шелкография состоит из чернил на эпоксидной основе, напечатанных поверх слоя паяльной маски, что позволяет зеленой основе печатной платы обеспечивать контраст под ней. Чтобы обеспечить четкое разрешение преобразованных в САПР данных Gerber, легенды печатаются с помощью специальных методов трафаретной печати, струйной печати или фотолитографии.
Такие свойства, как химическая стойкость/стойкость к истиранию, стабильность цвета, адгезия и гибкость, определяют пригодность материала:
Эпоксидная смола — наиболее распространена из-за стоимости и совместимости с технологическими процессами.
Силикон – выдерживает высокие температуры.
Полиуретан — гибкий, устойчивый к ультрафиолетовому излучению.
Эпоксидно-полиэстер – сочетание сильных сторон эпоксидной и полиэфирной смолы.
Белый — стандартный цвет легенды, также популярны черный, синий, красный и желтый. Однако машины для захвата и размещения с камерами, обращенными вниз, предпочитают белые или бледно-желтые маски под ними для обеспечения достаточного контраста для идентификации деталей.
Передовые технологии печатных плат расширяют возможности легенд:
Встроенные чернила. Чернила, нанесенные на подложку, обеспечивают маркировку, устойчивую к поверхностному износу.
Рельефные чернила — создают прочные тактильные надписи, идеально подходящие для надписей на разъемах, переключателях и т. д.
Glow Legends — содержит люминесцентный порошок, который заряжается под действием света и светится в темноте, улучшая видимость.
Скрытые легенды. Чернила видны только при УФ-подсветке, сохраняя конфиденциальность.
Отделение – многослойные двусторонние надписи отображают необходимую информацию на каждом слое наклейки.
Универсальные чернила для надписей, служащие не только для базовой маркировки, предоставляют дополнительные функциональные возможности.
Важность в производстве
Шелкография печатной платы упрощает автоматизацию, обеспечивая быструю массовую сборку плат. Машины для захвата и размещения полагаются на контуры компонентов и контрольные точки в легенде для:
Центрирующие доски
Идентификация номеров/значений деталей посредством оптического распознавания символов
Подтверждение наличия/отсутствия запчастей
Проверка соблюдения полярности
Отчет о точности размещения
Это ускоряет безошибочную загрузку крошечных компонентов микросхем размером всего 0201 (0,6 x 0,3 мм)!
Камеры автоматического оптического контроля (AOI) после заселения снова ссылаются на легенду для подтверждения:
Правильный тип/значение компонента
Правильная ориентация
Соответствие характеристик (5% допуск резистора и т. д.)
Качество отделки досок по сравнению с ориентирами
Машиночитаемые матричные штрих-коды и QR-коды, выгравированные в легендах, дополнительно помогают сериализовать платы, связывая их с соответствующими данными испытаний.
Далекие от поверхностных, трафаретные подсказки способствуют автоматизации, отслеживаемости и качеству на протяжении всего производства.
Стандарты печатных плат
Отраслевые нормы регулируют определенные обязательные элементы шелкографии, чтобы облегчить совместимость и обслуживание электроники в полевых условиях.
IPC-7351 — Общие требования к конструкции поверхностного монтажа и стандарту схемы размещения
Обязательный идентификатор компонента с позиционным обозначением (R8,C3), типом (RES,CAP) и значением (10K, 2u2).
Название платы, информация о титульной надписи
Специальные символы, такие как земля
IPC-6012 – Квалификация и характеристики жестких печатных плат
Тип материала (FR4)
Код даты (ГГГГ-ММ-ДД)
Детали панельизации
Страна/происхождение компании
Штрих-код/2D-код
ANSI Y32.16 – Графические символы для электрических и электронных схем
Символы напряжения
Защитные символы земли
Электростатические предупреждающие логотипы
Стандартизированные визуальные идентификаторы ускоряют устранение неполадок и модернизацию на местах.
Общие символы следов
Повторное использование проверенных трафаретных маркеров для часто используемых компонентов обеспечивает единообразие конструкции печатной платы, облегчая сборку.
| Компонент | Символ | Описание | |———–|—————| | Резистор |
| Прямоугольный контур показывает тип материала, стоимость, допуск и мощность | | Конденсатор |
| Полукруглая радиальная/многослойная компоновка со значением емкости | | Диод |
| Стрелка указывает направление обычного тока | | светодиод |
| Соответствует форме корпуса светодиодов; указывает на катод/анод | | Кристалл |
| Стилизованный кристалл кварца шестиугольной/параллелограммной формы с шлифованными штифтами | | Разъем |
| Силуэт семейства компонентов (USB,HDMI) с пронумерованными контактами | | Тестпойнт |
| Круглые контактные площадки для проверки и диагностики | | Подушка |
| Краевой маркер для нейтрального контакта устройства поверхностного монтажа | | Фидуциал |
| Регистрационное перекрестие поддерживает автоматическое оптическое выравнивание |
В зависимости от контекста подходящие маркеры помогают распознавать.
Важность качества шелкографии
Из-за уплотнения печатных плат надежное воспроизведение мелких деталей становится проблематичным. Высококачественная печать легенд должна обеспечивать:
1. Точность Символы точно совмещены с соответствующими посадочными площадками, краями и т. д., сохраняя соответствие 1:1 основным элементам.
2. Разборчивость Четкая, высококонтрастная маркировка, легко читаемая; Мелкий текст высотой ≥1,0 мм, тонкие линии шириной ≥0,15 мм.
3. Долговечность. Безупречная адгезия к различным основным материалам; противостоит технологическим/эксплуатационным нагрузкам.
4. Регистрационные размеры соответствуют исходным CAD-файлам, что обеспечивает прозрачность наложения для автоматического контроля.
Несовершенная маркировка с нечеткой маркировкой, перекосом выравнивания или неадекватным соединением приводит к сбоям в производстве или сбоям в эксплуатации. Следовательно, стабильное качество шелкографии подчеркивает надежность печатной платы.
Даже крошечные идентификаторы имеют большое значение для целенаправленного функционирования системы.
Новые тенденции
Значительные улучшения в области точной печати расширяют возможности шелкографии:
Встроенные чернила: тщательно спрятанные между слоями, встроенные надписи не стираются, повышая надежность, необходимую в аэрокосмической, оборонной и автомобильной электронике.
Скрытые легенды: невидимые ультрафиолетовые флуоресцентные маркировки, видимые только при УФ-подсветке, помогают скрыть конфиденциальную информацию о привилегированном доступе, например пароли, в защищенных системах.
Отделяющиеся слои: поддержка многослойных наклеек, позволяющая пользователям выборочно отображать дополнительные детали по требованию.
Рельефные чернила: создавайте прочную тактильную маркировку, идеальную для маркировки кнопок, переключателей и интерфейсных портов в приложениях, ориентированных на человека.
Художественные штрихи: яркие цвета и нестандартная графика придают эстетическое богатство, сохраняя при этом функциональность.
Используя такие достижения, сегодняшняя шелкография позволяет печатным платам информировать, защищать, помогать и даже развлекать пользователей, сохраняя при этом основную идентичность.
Примеры
Легендарные инновации проявляются в разных областях:
SpaceTech – марсоход НАСА Mars Perseverance в 2021 году нес на борту печатные платы с прочными встроенными надписями, устойчивыми к суровым условиям эксплуатации.
AutoTech – немецкий поставщик автомобилей Bosch в 2019 году представил интеллектуальные печатные платы с отрывающимися наклейками, раскрывающими диагностические данные только авторизованным дилерам.
MedTech – непрерывные мониторы глюкозы FreeStyle Libre компании Abbott оснащены приподнятыми тактильными кнопками, облегчающими ввод данных пациентам с диабетом с нарушением зрения.
5G Telecom — флагманский мобильный чипсет Kirin 9000 от Huawei имеет разноцветные надписи, обозначающие такие области, как процессор приложений, модем 5G и логика искусственного интеллекта.
Игры. Серия видеокарт Nvidia GeForce RTX отличается премиальной серебряной шелкографией и металлическими логотипами, привлекающими энтузиастов.
Носимые устройства Интернета вещей — смарт-браслет Fitbit Charge включает в себя мультисенсорные печатные платы с плотной маркировкой компонентов в тонком корпусе.
Действительно, яркая шелкография одинаково уместна как в потребительских гаджетах, так и в специализированных системах, продолжает поддерживать удобство использования в любой среде.
Эволюция возможностей
Подталкиваемые неумолимыми требованиями отрасли, легендарные инновации продолжают открывать новые возможности.
Часто задаваемые вопросы
Вопрос 1. Можете ли вы нанести шелкографию на обе стороны печатной платы?
Да, обычно на верхней стороне трафаретной печати наносится основная маркировка (для заполненных компонентов), а на нижней стороне содержатся текстовые примечания, относящиеся к производству, такие как границы панелей или инструкции по маршрутизации. Это позволяет избежать загромождения верхнего вида сборки.
В2. Защищает ли слой паяльной маски легенду шелкографии?
Паяльная маска, нанесенная на голую медь перед шелкографией, обеспечивает химическую и механическую стойкость, защищая хрупкие чернила надписи под ней от обработки растворителями и монтажных напряжений. Следовательно, оба работают синергетически с изолирующими дорожками маски и легендой, направляющей население.
Вопрос 3. Какова типичная толщина шелкографии?
Затвердевшая пленка краски для шелкографии обычно имеет толщину 3–8 мил (75–200 микрон). Более толстые покрытия толщиной более 10 мил могут повлиять на посадку компонентов, в то время как более тонкие покрытия не могут защитить маркировку. Оптимизация толщины обеспечивает достаточную устойчивость.
Вопрос 4. Можете ли вы панельизировать слой шелкографии?
Действительно, функции панельизации, такие как контуры платы, отрывные выступы или отверстия для инструментов, помогают расположить массивы печатных плат для пакетной обработки/обработки. Детали группы лучше всего выделяются на шелкографии, расположенной сверху, что обеспечивает лучшую визуализацию, чем внутренние слои.
Вопрос 5. Предпочтительны ли зеленые шелкографии?
В то время как любой легко видимый цвет работает, массовые сборочные линии предпочитают белые или зеленые легенды загруженным или темным доскам, что облегчает распознавание с помощью камер, направленных вниз. Однако новые инновации в камерах преодолевают ограничения, открывая возможности настройки цвета.
Адаптируясь к растущим сложностям производства и эксплуатации, скромная шелкография на печатных платах оказывается на высоте, обеспечивая элегантность через простоту! Это дает пользователям и инженерам возможность на протяжении всего жизненного цикла продукции и производства расширять возможности электроники. Действительно, заставляя замолчать скептиков, небольшие печатные идентификаторы, разбросанные по доскам, говорят о многом, создавая какофонию современных технологических чудес!
Время публикации: 06 декабря 2023 г.
Назад
