De zeefdruk, ook wel de soldeermaskerlegende genoemd, bestaat uit tekst of symbolen die op de printplaat zijn gedrukt met behulp van een speciale inkt om componenten, contacten en merklogo's te identificeren en om geautomatiseerde montage te vergemakkelijken. Deze bovenste laag fungeert als een kaart om de PCB-populatie en debugging te begeleiden en speelt een verrassend prominente rol op het gebied van functionaliteit, branding, regelgevingsnormen en esthetiek.
Sleutelfuncties.
Op dichte printplaten met honderden minuscule componenten helpt de legende de onderliggende verbindingen die ten grondslag liggen aan apparaten te begrijpen.
1. Componentidentificatie
Onderdeelnummers, waarden (10K, 0,1uF) en polariteitsmarkeringen (-,+) zijn gelabeld naast de componentpads, wat snelle visuele herkenning bevordert tijdens handmatige montage, inspectie en foutopsporing.
2. Bestuursinformatie
Details zoals PCB-nummer, versie, fabrikant, kaartfunctie (audioversterker, voeding) worden vaak gezeefdrukt voor het volgen en onderhouden van geplaatste borden.
3. Pin-outs van connectoren
Pinnummering, gemedieerd door de legenda, helpt bij het inbrengen van kabelconnectoren voor interface met ingebouwde interfaces (USB, HDMI).
4. Bordoverzichten
Randsnijlijnen die prominent zijn geëtst, geven afmetingen, oriëntatie en grenzen aan die het aanbrengen en verwijderen van panelen ondersteunen.
5. Montagehulpmiddelen Markeringen naast gereedschapsgaten dienen als nulreferentiepunten voor geautomatiseerde optische pick-and-place-machines om componenten nauwkeurig te vullen.
6. Thermische indicatoren Kleurveranderende temperatuurgevoelige legenda's kunnen problemen met oververhitting op treeplanken visueel signaleren.
7. Merkelementen Logo's, slogan en grafische symbolen helpen OEM's van apparaten te identificeren en dienen om de merkherkenning te vergroten. Aangepaste artistieke legendes voegen ook esthetische rijkdom toe.
Omdat miniaturisatie een grotere functionaliteit per vierkante inch mogelijk maakt, begeleiden zeefdrukaanwijzingen gebruikers en ingenieurs door de hele PCB-levenscyclus.
Constructie en materialen
De zeefdruk bestaat uit op epoxy gebaseerde inkt die over de soldeermaskerlaag is gedrukt, waardoor de groene PCB-basis voor contrast eronder zorgt. Om scherpe resoluties te leveren uit CAD-geconverteerde Gerber-gegevens, worden met gespecialiseerde zeefdruk-, inkjet- of fotolithografische technieken legenda's afgedrukt.
Eigenschappen zoals chemische/slijtvastheid, kleurstabiliteit, hechting en flexibiliteit bepalen de geschiktheid van het materiaal:
Epoxy -Meest gebruikelijk vanwege kosten en procescompatibiliteit
Siliconen - Bestand tegen hoge hitte
Polyurethaan- Flexibel, UV-bestendig
Epoxy-polyester – Combineer de sterke punten van epoxy en polyester
Wit is de standaardlegendekleur, terwijl zwart, blauw, rood en geel ook populair zijn. Pick-and-place-machines met naar beneden gerichte camera's geven echter de voorkeur aan witte of lichtgele maskers eronder voor voldoende contrast om onderdelen te identificeren.
Geavanceerde PCB-technologieën versterken de legendemogelijkheden verder:
Ingebedde inkten - Inkten die in het substraat worden geïnjecteerd, zorgen voor markeringen die bestand zijn tegen slijtage/scheuren van het oppervlak
Verhoogde inkt - Creëert een duurzame voelbare legende, ideaal voor labels op connectoren, schakelaars enz.
Glow Legends - Bevat lichtgevend poeder dat door licht kan worden opgeladen om in het donker te gloeien, wat de zichtbaarheid bevordert
Verborgen legenda's - Inkt die alleen zichtbaar is onder UV-achtergrondverlichting, behoudt de vertrouwelijkheid
Peel-off – Meerlaagse omkeerbare legenda's onthullen indien nodig informatie via elke stickerlaag
Veelzijdige Legend-inkten gaan veel verder dan de basismarkeringen en zorgen voor extra functionaliteit.
Belang in de productie
De PCB-zeefdruk vergemakkelijkt de automatisering en zorgt voor een snelle massamontage van platen. Pick-and-place-machines vertrouwen op de componentcontouren en referentiepunten in de legenda voor:
Centreerplaten
Identificatie van onderdeelnummers/waarden via optische tekenherkenning
Bevestiging van de aanwezigheid/afwezigheid van onderdelen
Uitlijning van de polariteit controleren
Nauwkeurigheid van plaatsing rapporteren
Dit versnelt het foutloos laden van kleine chipcomponenten zo klein als 0201 (0,6 mm x 0,3 mm)!
Na de bevolking verwijzen camera's voor geautomatiseerde optische inspectie (AOI) opnieuw naar de legende om het volgende te valideren:
Juiste componenttype/waarde
Goede oriëntatie
Specificaties overeenkomend (5% weerstandstolerantie enz.)
Afwerkingskwaliteit van het bord ten opzichte van vaste waarden
Machineleesbare matrixbarcodes en QR-codes die in de legenda zijn geëtst, helpen bovendien bij het serialiseren van borden door ze aan relevante testgegevens te koppelen.
Het zijn geen oppervlakkige aanwijzingen, maar zeefdruk-aanwijzingen zorgen voor automatisering, traceerbaarheid en kwaliteit in de hele productie.
PCB-normen
Industrienormen regelen bepaalde verplichte zeefdrukelementen om de interoperabiliteit en het veldonderhoud voor elektronica te vergemakkelijken.
IPC-7351 – Algemene vereisten voor ontwerp voor opbouwmontage en standaard voor landpatroon
Verplichte component-ID met referentie-aanduiding (R8,C3), type (RES,CAP) en waarde (10K, 2u2).
Bordnaam, titelblokinfo
Speciale symbolen zoals grond
IPC-6012 – Kwalificatie en prestaties van stijve printplaten
Materiaalsoort (FR4)
Datumcode (JJJJ-MM-DD)
Panelisatiedetails
Land/bedrijf herkomst
Barcode/2D-code
ANSI Y32.16 – Grafische symbolen voor elektrische en elektronische diagrammen
Spanningssymbolen
Beschermende aardesymbolen
Elektrostatische waarschuwingslogo's
Gestandaardiseerde visuele identificaties versnellen het oplossen van problemen en upgrades in het veld.
Gemeenschappelijke voetafdruksymbolen
Door het hergebruik van beproefde zeefdrukmarkers voor frequente componenten wordt de consistentie tussen PCB-ontwerpen behouden, wat de montage vergemakkelijkt.
| Onderdeel | symbool | Beschrijving | |———–|—————| | Weerstand |
| Rechthoekige omtrek toont materiaaltype, waarde, tolerantie en wattage | | Condensator |
| Halfronde radiale/gestapelde lay-out met capaciteitswaarde | | Diode |
| Pijllijn geeft richting van conventionele stroom aan | | LED |
| Komt overeen met de vorm van het LED-pakket; geeft kathode/anode aan | | Kristal |
| Gestileerd zeshoekig/parallelogram kwartskristal met grondpinnen | | Aansluiting |
| Componentfamiliesilhouet (USB,HDMI) met genummerde pinnen| | Testpunt |
| Ronde sondepads voor validatie en diagnostiek | | Pad |
| Randmarkering voor neutrale voetafdruk voor opbouwapparaat | | Vertrouwelijk |
| Registratiedraadkruis ondersteunt geautomatiseerde optische uitlijning |
Op basis van de context helpen geschikte markeringen de herkenning.
Belang van zeefdrukkwaliteit
Met verdichtende PCB's vormt het betrouwbaar reproduceren van fijne details een uitdaging. Een hoogwaardige legendaprint moet het volgende opleveren:
1. Nauwkeurigheidssymbolen die nauwkeurig zijn uitgelijnd met relevante landingsplatforms, randen enz., waarbij een 1:1-match met onderliggende kenmerken behouden blijft.
2. Leesbaarheid Scherpe, contrastrijke markeringen die gemakkelijk leesbaar zijn; Kleine tekst ≥1,0 mm hoog, fijne lijnen ≥0,15 mm breed.
3. Duurzaamheid Sluit feilloos aan op diverse basismaterialen; is bestand tegen verwerkings-/operationele spanningen.
4. Registratieafmetingen komen overeen met originele CAD, waardoor overlay-transparantie voor geautomatiseerde inspectie mogelijk is.
Een onvolmaakte legenda met vage markeringen, scheve uitlijning of onvoldoende hechting leidt tot productieproblemen of veldfouten. Daarom onderstreept de consistente zeefdrukkwaliteit de betrouwbaarheid van PCB's.
Zelfs kleine identificatiegegevens zijn van groot belang om het doelgericht functioneren van het systeem te begeleiden.
Opkomende trends
Aanzienlijke verbeteringen in precisieprinten breiden de zeefdrukmogelijkheden uit:
Ingebedde inkt: Zorgvuldig begraven tussen lagen, voorkomen ingebedde legenda's dat ze slijten, waardoor de robuustheid wordt vergroot die nodig is in de lucht- en ruimtevaart, defensie en auto-elektronica.
Verborgen legendes: onzichtbare ultraviolette fluorescerende markeringen die alleen zichtbaar zijn onder UV-achtergrondverlichting helpen gevoelige informatie over bevoorrechte toegang, zoals wachtwoorden, op beveiligde systemen te verbergen.
Peel Layers: Ondersteun gelaagde stickers waarmee gebruikers op verzoek selectief aanvullende details kunnen onthullen.
Raised Ink: Creëer duurzame voelbare markeringen, ideaal voor het labelen van knoppen, schakelaars en interfacepoorten in mensgerichte toepassingen.
Artistieke accenten: Levendige kleuren en aangepaste afbeeldingen geven esthetische rijkdom terwijl de functionaliteit behouden blijft.
Door gebruik te maken van dergelijke ontwikkelingen stelt de hedendaagse zeefdruk PCB's in staat gebruikers te informeren, beveiligen, assisteren en zelfs te vermaken, terwijl de kernidentiteit behouden blijft.
Voorbeelden
Legenda-innovaties manifesteren zich in verschillende domeinen:
SpaceTech – NASA's Mars Perseverance-rover vervoerde in 2021 PCB's met robuuste ingebedde legendes die bestand waren tegen zware bedrijfsomstandigheden.
AutoTech – De Duitse autoleverancier Bosch onthulde in 2019 slimme PCB’s met verwijderbare stickers die diagnostische gegevens alleen aan geautoriseerde dealers onthullen.
MedTech – Abbott's FreeStyle Libre continue glucosemeters zijn voorzien van verhoogde voelknoppen die gemakkelijkere invoer mogelijk maken voor slechtziende diabetespatiënten.
5G Telecom – Huawei's vlaggenschip Kirin 9000 mobiele chipset heeft veelkleurige legenda's die domeinen als applicatieprocessor, 5G-modem en AI-logica benadrukken.
Gaming – Nvidia's GeForce RTX grafische kaartserie is voorzien van premium zilveren zeefdruk en metalen logo's die de aantrekkingskracht van Enthusiast creëren.
IoT Wearables – Fitbit Charge smartband bevat multi-sensor PCB's met dichte componentmarkeringen in een slank profiel.
De levendige zeefdruk die zich net zo thuis voelt in consumentengadgets als in gespecialiseerde systemen blijft de gebruikerservaring in alle omgevingen behouden.
Evolutie van capaciteiten
Gedreven door de onverbiddelijke eisen van de industrie, blijft de legendarische innovatie nieuwe kansen bieden.
Veelgestelde vragen
Q1. Kun je beide zijden van een printplaat zeefdrukken?
Ja, doorgaans is de zeefdruk aan de bovenzijde voorzien van primaire markeringen (voor ingevulde componenten), terwijl de onderkant tekstnotities bevat die relevant zijn voor de productie, zoals paneelranden of routeringsinstructies. Dit voorkomt dat het bovenaanzicht van de montage onoverzichtelijk wordt.
Vraag 2. Beschermt de soldeermaskerlaag de zeefdruklegende?
Het soldeermasker dat vóór de zeefdruk over blank koper wordt aangebracht, biedt chemische en mechanische weerstand en beschermt de kwetsbare legenda-inkt eronder tegen verwerkingsolventen en montagespanningen. Daarom werken beide synergetisch met de maskerisolerende sporen en de legende die de bevolking begeleidt.
Q3. Wat is de typische zeefdrukdikte?
De uitgeharde zeefdrukinktfilm meet gewoonlijk tussen 3 en 8 mil (75 – 200 micron). Dikkere coatings boven de 10 mils kunnen de zitting van componenten aantasten, terwijl dunnere coatings met onvoldoende dekking de legende niet kunnen beschermen. Het optimaliseren van de dikte zorgt voor voldoende veerkracht.
Q4. Kun je in de zeefdruklaag paneliseren?
Panelisatiefuncties zoals bordcontouren, breeklipjes of gereedschapsgaten helpen inderdaad bij het rangschikken van PCB's voor batchverwerking/-verwerking. Groepsdetails worden het best gemarkeerd in de zeefdruk die bovenop zit, waardoor een betere visualisatie mogelijk is dan interne lagen.
Vraag 5. Hebben groene zeefdrukken de voorkeur?
Hoewel elke gemakkelijk zichtbare kleur werkt, geven massa-assemblagelijnen de voorkeur aan witte of groene opschriften boven drukke of donkergekleurde borden, wat de herkenning door naar beneden gerichte camera's bevordert. Opkomende camera-innovaties overwinnen echter de beperkingen en openen gekleurde aanpassingsmogelijkheden.
De bescheiden PCB-zeefdruk past zich aan de escalerende productie- en operationele complexiteit aan en biedt de gelegenheid om elegantie door eenvoud te leveren! Het stelt gebruikers en ingenieurs in de hele productie- en productlevenscyclus in staat om de mogelijkheden voor elektronica verder vorm te geven. Om sceptici het zwijgen op te leggen, spreken kleine gedrukte identificatiegegevens verspreid over borden boekdelen die de kakofonie van moderne technologische wonderen mogelijk maken!
Posttijd: 06-dec-2023
Rug
