كيف يتم تصنيع الشاشات الحريرية PCB؟

1. ما هو PCB Silkscreen؟

الشاشة الحريرية للثنائي الفينيل متعدد الكلور هي الطبقة التي تحتوي على النصوص والعلامات الرمزية على لوحة الدوائر المطبوعة، والتي يتم تطبيقها باستخدام تقنية الطباعة الحريرية بحبر راتنج الإيبوكسي على سطح الثنائي الفينيل متعدد الكلور. تتضمن هذه العلامات معلومات مهمة مثل معرفات المكونات ومؤشرات القطبية ومعلومات الإصدار، مما يوفر مراجع أساسية ل تدمج تقنية تجميع ثنائي الفينيل متعدد الكلور (SiP) رقائق متعددة في حزمة واحدة، مما يقلل من حجم وحدة الاستشعار بنسبة 70%.، والاختبار، والإصلاح.

2. القيمة الأساسية لشاشة الحرير PCB

• يحسن كفاءة التجميع: تقلل علامات تعريف المكونات وعلامات القطبية الواضحة من أخطاء اللحام.
• يسهل عملية التصحيح والإصلاح: تعمل المعرفات الواضحة على تسريع عملية استكشاف الأخطاء وإصلاحها.
• يعزز إمكانية تتبع المنتج: أرقام الإصدارات ورموز التواريخ والمعلومات الأخرى تحسن نظام إدارة الجودة.
• عرض صورة العلامة التجارية: تعزز شعارات الشركات وعلامات الاعتماد من احترافية المنتج.

3. المعلومات الأساسية الواردة في الشاشة الحريرية لثنائي الفينيل متعدد الكلور

3.1 العلامات الأساسية

1. مؤشرات مرجعية للمكونات: مثل R1 و C5 و U3 وما إلى ذلك.
2. علامات القطبية: مؤشرات الأنود/الكاثود لمكونات مثل الثنائيات والمكثفات الإلكتروليتية.
3. علامة الدبوس 1: يشير إلى دبوس البدء للدوائر المتكاملة.
4. مخطط المكونات: مربع الحدود للمكونات المعقدة
5. محددات نقاط الاختبار: ضع علامات على مواقع اختبار الإشارات الرئيسية.

3.2 العلامات الإعلامية

1. شعار الشركة ومعلومات حقوق النشر
2. رقم إصدار PCB ورمز التاريخ
3. معلومات عن الشركة المصنعة والرقم التسلسلي
4. علامات شهادات السلامة (UL، CE، RoHS، إلخ)
5. رموز التحذير وملاحظات التشغيل الخاصة

4. تدفق عملية إنتاج الشاشة الحريرية PCB

4.1 مرحلة التصميم

مواصفات إعداد أداة EDA:

• اضبط طبقة الطباعة الحريرية بشكل منفصل كطبقة طباعة حريرية علوية/سفلية.
• اختيار الخط: استخدم الخطوط القياسية Sans-serif.
• الأحجام القياسية: الارتفاع 25-35 مل، عرض الخط 5 مل.
• تكوين الألوان: الأبيض هو اللون الأساسي؛ الأصفر أو الأسود أو الأحمر للاحتياجات الخاصة.

نقاط أساسية في التصميم:

• تجنب تداخل الطباعة الحريرية مع الوسادات أو المسارات.
• حافظ على اتجاه الأحرف موحدًا (من اليسار إلى اليمين، ومن الأسفل إلى الأعلى).
• استخدم خطوط التوجيه للتعليقات التوضيحية في المناطق عالية الكثافة.
• تأكد من أن علامات مكونات القطبية واضحة وبارزة.

4.2 مقارنة بين ثلاث عمليات إنتاج رئيسية

4.2.1 الطباعة التقليدية بالشاشة الحريرية

تدفق العملية:
تحضير الإطار → شد الشبكة → طلاء بمستحلب حساس للضوء → التعريض للضوء → التطوير → الطباعة → المعالجة

المزايا: تكلفة منخفضة، كفاءة عالية، مناسب للإنتاج بكميات كبيرة.
القيود: دقة محدودة (الحد الأدنى لعرض الخط > 0.15 مم)، غير مناسب للوحات عالية الكثافة.

4.2.2 التصوير الفوتوغرافي السائل (LPI)

تدفق العملية:
طلاء قناع لحام قابل للتصوير الضوئي السائل → التعرض للأشعة فوق البنفسجية → التطوير → المعالجة

المزايا: دقة عالية (تصل إلى 0.1 مم)، استواء جيد.
التطبيقات: لوحات PCB ذات متطلبات دقة متوسطة.

4.2.3 الطباعة المباشرة للتسميات التوضيحية (DLP)

تدفق العملية:
تحويل مباشر من بيانات CAD → طباعة نافثة للحبر → معالجة بالأشعة فوق البنفسجية

المزايا: أعلى دقة (حتى 0.05 مم)، سير عمل رقمي، مناسب للنماذج الأولية والدفعات الصغيرة.
القيود: تكلفة أعلى، متطلبات صارمة على تشطيب السطح.

5. مواصفات تصميم الشاشة الحريرية التفصيلية للوحة الدوائر المطبوعة

5.1 مبادئ تصميم التخطيط

1. مبدأ الاتساق: حافظ على اتجاه الأحرف متجانسًا على نفس الجانب.
2. مبدأ التصفية: حافظ على مسافة لا تقل عن 3 مل بين الشاشة الحريرية والوسادات والممرات.
3. مبدأ الوضوح: تأكد من وجود تباين كافٍ بين الأحرف والخلفية.
4. مبدأ الارتباط: ضع المعرفات على مسافة مناسبة من المكونات المقابلة لها.

5.2 معالجة الطباعة الحريرية للمكونات الخاصة

مكونات BGA/QFN: يجب أن يتطابق حجم الشاشة الحريرية تمامًا مع الحجم الفعلي للرقاقة.
الموصلات: ضع علامات واضحة على أرقام التعريف الشخصية واتجاه الواجهة.
المكونات المستقطبة: استخدم رموز ”+/-“ أو مؤشرات نطاق الكاثود.
مناطق الجهد العالي: إضافة رموز تحذيرية وإشارات للمسافة الآمنة.

5.3 اعتبارات التصميم من أجل قابلية التصنيع (DFM)

• اختيار الخط: تجنب استخدام الخطوط المعقدة للغاية.
• التحكم في الحجم: يجب ألا يقل الحد الأدنى لارتفاع الحرف عن 20 مل.
• تحسين الموقع: تجنب وضعه على الأسطح المنحنية أو غير المستوية.
• توافق العملية: ضع في اعتبارك خصائص عمليات الطباعة بالشاشة الحريرية المختلفة.

6. مراقبة الجودة وحل المشكلات الشائعة

6.1 معايير فحص جودة الطباعة الحريرية

1. الاكتمال: جميع العلامات اللازمة مكتملة دون أي نقص.
2. الوضوح: حواف الأحرف حادة، بدون نتوءات.
3. الالتصاق: اجتاز اختبار القطع العرضي، لا يوجد تقشر.
4. دقة التسجيل: الانحراف عن موضع الوسادة أقل من 0.1 مم.

6.2 المشاكل الشائعة وحلولها

أحرف غير واضحة: اضبط لزوجة الحبر أو معلمات التعرض.
انحراف الموقف: تحسين عملية محاذاة الشاشة.
التصاق ضعيف: تحسين التنظيف المسبق للركيزة.
دقة غير كافية: اختر عملية إنتاج أكثر ملاءمة.

7. اتجاهات تكنولوجيا الطباعة الحريرية المتقدمة

7.1 تقنية الطباعة الرقمية بالشاشة الحريرية

• طباعة حريرية ثلاثية الأبعاد: يتكيف مع الطباعة على الأسطح غير المستوية.
• إدارة الألوان الذكية: يحقق تحكمًا دقيقًا في الطباعة الحريرية متعددة الألوان.
• طباعة البيانات المتغيرة: يلبي احتياجات التخصيص الشخصية.

7.2 استخدام مواد صديقة للبيئة

• الأحبار ذات الأساس مائي: تقليل انبعاثات المركبات العضوية المتطايرة.
• تقنية المعالجة بالأشعة فوق البنفسجية: يقلل من استهلاك الطاقة.
• المواد القابلة للتحلل البيولوجي: الامتثال لمتطلبات التصنيع الصديق للبيئة.

8. توصيات عملية للتصميم

1. المشاركة المبكرة: ضع في اعتبارك تصميم الشاشة الحريرية أثناء مرحلة تخطيط PCB.
2. استشارة حول العملية: تأكد من قدرات العملية المحددة وقيودها مع الشركة المصنعة.
3. التحقق من النموذج الأولي: يجب أن تؤكد المقالات الأولى فعالية الطباعة الحريرية.
4. معايير التوثيق: توفير ملفات جربر كاملة لطبقة الشاشة الحريرية.
5. التحكم في الإصدار: تأكد من أن معلومات الطباعة الحريرية تتطابق مع قائمة BOM.

من خلال الالتزام بالمواصفات ومتطلبات العملية المذكورة أعلاه، يمكنك التأكد من أن الشاشة الحريرية للوحة الدوائر المطبوعة (PCB) توفر المعلومات الضرورية دون التأثير على أداء وموثوقية لوحة الدوائر، مما يوفر دعماً قوياً لأعمال التجميع والاختبار والصيانة اللاحقة.