Шовкографія, також відома як легенда паяльної маски, являє собою текст або символи, надруковані на друкованій платі за допомогою спеціальних чорнил для ідентифікації компонентів, контактів, логотипів брендів, а також полегшення автоматизованого складання. Цей верхній рівень, який діє як карта для визначення та налагодження друкованих плат, відіграє напрочуд важливу роль, охоплюючи функціональність, брендинг, нормативні норми та естетику.
Ключові функції.
На щільних друкованих платах, що містять сотні дрібних компонентів, легенда допомагає зрозуміти основні з’єднання, що лежать в основі пристроїв.
1. Ідентифікація компонентів
Номери деталей, значення (10K, 0,1 мкФ) і позначки полярності (-,+) позначені поруч із контактними панелями компонентів, що сприяє швидкому візуальному розпізнаванню під час ручного складання, перевірки та налагодження.
2. Інформація дошки
Такі деталі, як номер друкованої плати, версія, виробник, функція плати (аудіопідсилювач, джерело живлення), часто перевіряються шовкографією для відстеження та обслуговування розміщених плат.
3. Розводка роз'ємів
Нумерація контактів за допомогою легенди допомагає вставити кабельні роз’єми для взаємодії з вбудованими інтерфейсами (USB, HDMI).
4. Схема дошки
Чітко вигравірувані лінії розрізів по краях вказують на розміри, орієнтацію та межі, що сприяє створенню панелей і видаленню панелей.
5. Допоміжні засоби для складання Реперні маркери поруч із отворами для інструментів служать нульовими опорними точками для автоматичних оптичних установок для точного заповнення компонентів.
6. Теплові індикатори Написи, чутливі до температури, що змінюють колір, можуть візуально позначати проблеми перегріву на підніжках.
7. Елементи фірмового оформлення Логотипи, слогани та графічні символи допомагають ідентифікувати виробників обладнання, що сприяє підвищенню впізнаваності бренду. Нестандартні художні легенди також додають естетичного багатства.
Завдяки мініатюризації, що забезпечує більшу функціональність на квадратний дюйм, підказки з шовкографії направляють користувачів та інженерів протягом життєвого циклу друкованої плати.
Конструкція та матеріали
Шовкографія містить чорнило на основі епоксидної смоли, надруковане поверх шару паяльної маски, завдяки чому зелена основа друкованої плати створює контраст під нею. Щоб забезпечити високу роздільну здатність із перетворених у САПР даних Gerber, використовуйте спеціалізований трафаретний друк, струменевий або фотолітографічний друк.
Такі властивості, як хімічна стійкість/стійкість до стирання, стійкість кольору, адгезія та гнучкість визначають придатність матеріалу:
Епоксидна смола - найпоширеніша за ціною, сумісністю з процесом
Силікон - Витримує високу температуру
Поліуретан - гнучкий, стійкий до ультрафіолету
Епоксидно-поліестерний – поєднання міцності епоксидної смоли та поліестеру
Білий є стандартним кольором легенди, також популярні чорний, синій, червоний і жовтий. Однак машини «підберіть і розмістіть» із камерами, спрямованими вниз, віддають перевагу білим або блідо-жовтим маскам знизу для достатнього контрасту для ідентифікації частин.
Удосконалені технології друкованих плат додатково підсилюють можливості легенд:
Вбудовані чорнила – чорнила, введені в підкладку, наносять маркування, стійке до зношування/розриву поверхні
Рельєфне чорнило - створює міцну тактильну легенду, ідеальну для написів на роз’ємах, перемикачах тощо.
Glow Legends - містить люмінесцентний порошок, який заряджається світлом, щоб світитися в темряві, покращуючи видимість
Приховані легенди - чорнило, видиме лише під ультрафіолетовим підсвічуванням, зберігає конфіденційність
Відклеювання – багатошарові оборотні написи відображають необхідну інформацію через кожен шар наклейки
Універсальні чорнила з легендою, які не лише просто наносять маркування, дають додаткові функції.
Важливість у виробництві
Шовкографія PCB полегшує автоматизацію, що сприяє швидкому масовому монтажу плат. Машини підбору та розміщення покладаються на контури компонентів і довірчі дані в легенді для:
Центрувальні дошки
Ідентифікація номерів деталей / значень за допомогою оптичного розпізнавання символів
Підтвердження наявності/відсутності деталей
Перевірка полярності
Точність розміщення звітності
Це прискорює безпомилкове завантаження крихітних компонентів мікросхеми розміром 0201 (0,6 мм x 0,3 мм)!
Камери автоматизованого оптичного огляду (AOI) після заселення знову посилаються на легенду для підтвердження:
Правильний тип/значення компонента
Правильна орієнтація
Відповідність специфікацій (допуск 5% резистора тощо)
Якість оздоблення дошки проти довірених
Машинозчитувані матричні штрих-коди та QR-коди, викарбувані в легенді, додатково допомагають серіалізувати плати, пов’язуючи їх із відповідними тестовими даними.
Далеко не поверхневі підказки шовкографії забезпечують автоматизацію, відстежуваність і якість у всьому виробництві.
Стандарти PCB
Галузеві норми регулюють певні обов’язкові елементи шовкографії для полегшення взаємодії та технічного обслуговування електроніки.
IPC-7351 – Загальні вимоги до дизайну поверхневого монтажу та стандарту планування землі
Обов’язковий ідентифікатор компонента з посиланням (R8,C3), типом (RES,CAP) і значенням (10K, 2u2).
Назва дошки, інформація про головний блок
Спеціальні символи, такі як земля
IPC-6012 – Атестація та продуктивність жорстких друкованих плат
Тип матеріалу (FR4)
Код дати (РРРР-ММ-ДД)
Деталі панелей
Походження країни/компанії
Штрих-код/2D-код
ANSI Y32.16 – Графічні символи для електричних та електронних схем
Символи напруги
Охоронні земні символи
Логотипи попередження про електростатику
Стандартизовані візуальні ідентифікатори прискорюють усунення несправностей і оновлення в польових умовах.
Загальні символи сліду
Повторне використання перевірених шовкотрафаретних маркерів для часто використовуваних компонентів забезпечує узгодженість дизайну друкованої плати, що полегшує монтаж.
| Компонент | Символ | Опис | |———–|—————| | Резистор |
| Прямокутний контур показує тип матеріалу, значення, допуск і потужність | | Конденсатор |
| Напівкругла радіальна/складена схема зі значенням ємності | | Діод |
| Лінія зі стрілкою вказує напрямок течії умовного струму | | світлодіод |
| Відповідає формі упаковки світлодіодів; вказує на катод/анод | | Кристал |
| Стилізований гексагональний/паралелограмний кварцовий кристал із зашліфованими штифтами | | Роз'єм |
| Силует сімейства компонентів (USB,HDMI) з пронумерованими контактами| | Testpoint |
| Кругові датчики для валідації та діагностики | | Підкладка |
| Крайовий маркер нейтрального відбитка пристрою для поверхневого монтажу | | Фідуціальний |
| Реєстрація перехрестя підтримує автоматичне оптичне вирівнювання |
Виходячи з контексту, відповідні маркери допомагають розпізнати.
Важливість якості шовкографії
З ущільнювальними друкованими платами надійне відтворення дрібних деталей створює труднощі. Високоефективний друк легенди повинен забезпечити:
1. Символи точності, точно вирівняні з відповідними посадковими площадками, краями тощо, зберігаючи відповідність 1:1 базовим характеристикам.
2. Розбірливість Чіткі, висококонтрастні позначки, які легко читаються; Дрібний текст ≥1,0 мм у висоту, тонкі лінії ≥0,15 мм у ширину.
3. Довговічність Бездоганне зчеплення з різними основними матеріалами; протистоїть обробці/експлуатаційним навантаженням.
4. Реєстраційні розміри відповідають оригінальній САПР, що забезпечує прозорість накладення для автоматизованої перевірки.
Неідеальна легенда з нечіткими позначками, перекошеним вирівнюванням або неадекватним зв’язуванням призводить до виробничих збоїв або польових збоїв. Тому незмінна якість шовкографії підкреслює надійність друкованої плати.
Навіть крихітні ідентифікатори мають велике значення для цілеспрямованого функціонування системи.
Нові тенденції
Значні вдосконалення точного друку розширюють можливості шовкографії:
Вбудоване чорнило: вбудовані написи, ретельно розміщені між шарами, не стираються, підвищуючи міцність, необхідну в аерокосмічній, оборонній та автомобільній електроніці.
Приховані легенди: невидимі ультрафіолетові люмінесцентні позначки, видимі лише під ультрафіолетовим підсвічуванням, допомагають приховати конфіденційну інформацію привілейованого доступу, як-от паролі, у захищених системах.
Видалення шарів: підтримка багатошарових наклейок, що дозволяє користувачам вибірково розкривати додаткові деталі на вимогу.
Рельєфне чорнило: створюйте міцні тактильні позначки, які ідеально підходять для маркування кнопок, перемикачів і портів інтерфейсу в програмах, орієнтованих на людину.
Художні штрихи: яскраві кольори та спеціальна графіка надають естетичну насиченість, зберігаючи функціональність.
Використовуючи такі досягнення, сьогоднішній шовкотрафарет дає змогу друкованим платам інформувати, захищати, допомагати та навіть розважати користувачів, зберігаючи при цьому основну ідентифікацію.
Приклади
Легендарні нововведення проявляються в різних доменах:
SpaceTech – Марсохід NASA Mars Perseverance у 2021 році перевіз друковані плати з надійними вбудованими легендами, стійкими до суворих умов експлуатації.
AutoTech – німецький постачальник автомобілів Bosch у 2019 році представив розумні друковані плати з відклеюваними наклейками, які показують діагностичні дані лише авторизованим дилерам.
MedTech – безперервні монітори глюкози FreeStyle Libre компанії Abbott спортивні підняті тактильні кнопки, що полегшує введення даних пацієнтам із вадами зору та діабетом.
5G Telecom – флагманський мобільний чіпсет Huawei Kirin 9000 має різнокольорові позначки, що висвітлюють домени, такі як процесор додатків, модем 5G і логіка AI.
Ігри – серія відеокарт Nvidia GeForce RTX має преміальне сріблясте шовкове екранування та металеві логотипи, що приваблює ентузіастів.
Носимі пристрої IoT – розумний браслет Fitbit Charge містить мультисенсорні друковані плати з щільним маркуванням компонентів у тонкому профілі.
Дійсно, яскравий шовкотрафарет однаково вдома в споживчих гаджетах або спеціалізованих системах продовжує підтримувати взаємодію користувача в будь-якому середовищі.
Розвиток можливостей
Підштовхувані невблаганними вимогами галузі, легендарні інновації продовжують розкривати нові можливості.
Часті запитання
Q1. Чи можете ви зробити шовкографією обидві сторони друкованої плати?
Так, зазвичай верхня сторона шовкографії містить основні маркування (для заповнених компонентів), тоді як нижня сторона містить текстові примітки, важливі для виробництва, як-от межі панелей або інструкції щодо маршрутизації. Це дозволяє уникнути захаращення верхнього вигляду збірки.
Q2. Чи захищає шар паяльної маски легенду про шовкографію?
Паяльна маска, нанесена на чисту мідь перед шовкографією, забезпечує хімічну та механічну стійкість, захищаючи тендітне чорнило під назвою від обробних розчинників і стресів при складанні. Таким чином, обидва працюють разом із ізоляційними доріжками маски та популяцією, що керує легендою.
Q3. Яка типова товщина шовкографії?
Товщина затверділої чорнильної плівки для шовкографії зазвичай становить 3-8 мілі (75-200 мікрон). Більш товсті покриття понад 10 мілі можуть вплинути на розміщення компонентів, тоді як тонші покриття з недостатнім покриттям не захистять легенду. Оптимальна товщина забезпечує належну пружність.
Q4. Чи можете ви зробити панель у шарі шовкографії?
Дійсно, такі функції панелей, як контури дошки, виступи, що відриваються, або отвори для інструментів, допомагають упорядковувати друковані плати для пакетної обробки/обробки. Деталі групи найкраще позначати на шовкографії, яка розташована зверху, що забезпечує кращу візуалізацію, ніж внутрішні шари.
Q5. Чи надають перевагу зеленим шовкографіям?
Хоча будь-які легко помітні кольори працюють, масові конвеєри віддають перевагу білим або зеленим надписам, а не насиченим або темним кольором, що полегшує розпізнавання камерами, що дивляться вниз. Однак нові інновації камери долають обмеження, відкриваючи кольорові можливості налаштування.
Пристосовуючись до зростаючих складнощів виробництва та експлуатації, невигадливий шовкограф на друкованій платі стає на висоті, даруючи елегантність через простоту! Це дає змогу користувачам та інженерам упродовж усього життєвого циклу виробництва та продукту ще більше формувати можливості для електроніки. Справді, щоб замовкнути скептиків, дрібні друковані ідентифікатори, розкидані по дошках, говорять багато про що, створюючи какофонію сучасних технологічних чудес!
Час публікації: 06 грудня 2023 р
Назад
