1. ¿Qué es la serigrafía PCB?
La serigrafía de PCB es la capa que contiene texto y marcas simbólicas en una placa de circuito impreso, aplicada mediante tecnología de serigrafía con tinta de resina epoxi sobre la superficie de la PCB. Estas marcas incluyen información crucial, como identificadores de componentes, indicadores de polaridad e información sobre la versión, lo que proporciona referencias esenciales para Ensamblaje de PCB, pruebas y reparación.
2. Valor fundamental de la serigrafía de PCB
- Mejora la eficiencia del montaje: Los indicadores claros de los componentes y las marcas de polaridad reducen los errores de soldadura.
- Facilita la depuración y reparación.Los identificadores claros aceleran el proceso de resolución de problemas.
- Mejora la trazabilidad del producto.Los números de versión, los códigos de fecha y otra información mejoran el sistema de gestión de la calidad.
- Visualización de la imagen de marcaLos logotipos de la empresa y las marcas de certificación mejoran la profesionalidad del producto.
3. Información clave contenida en la serigrafía de PCB
3.1 Marcados esenciales
- Designadores de referencia de componentes: Tales como R1, C5, U3, etc.
- Marcas de polaridadIndicadores de ánodo/cátodo para componentes como diodos y condensadores electrolíticos.
- Marcador del pin 1: Indica el pin inicial para circuitos integrados.
- Esquema de componentes: Cuadro delimitador de componentes complejos
- Identificadores de puntos de prueba: Marque las ubicaciones clave para la prueba de señales.
3.2 Marcas informativas
- Logotipo de la empresa e información sobre derechos de autor
- Número de versión del PCB y código de fecha
- Información del fabricante y número de serie
- Marcas de certificación de seguridad (UL, CE, RoHS, etc.)
- Símbolos de advertencia y notas especiales de funcionamiento
4. Flujo del proceso de producción de serigrafía de PCB
4.1 Fase de diseño
Especificaciones de configuración de la herramienta EDA:
- Configure la capa de serigrafía por separado como la capa de serigrafía superior/inferior.
- Selección de fuentes: Utilice fuentes sans-serif estándar.
- Tamaños estándar: Altura 25-35 mil, ancho de línea 5 mil.
- Configuración de colores: El blanco es el color principal; amarillo, negro o rojo para necesidades especiales.
Puntos clave del diseño:
- Evite la superposición de serigrafías con almohadillas o vías.
- Mantenga una orientación uniforme de los caracteres (de izquierda a derecha, de abajo hacia arriba).
- Utilice líneas guía para las anotaciones en áreas de alta densidad.
- Asegúrese de que las marcas de polaridad de los componentes sean claras y visibles.
4.2 Comparación de los tres procesos de producción principales
4.2.1 Serigrafía tradicional
Flujo del proceso:
Preparación del marco → Tensado de la malla → Recubrimiento con emulsión fotosensible → Exposición → Revelado → Impresión → Curado
Ventajas: Bajo coste, alta eficiencia, adecuado para la producción a gran escala.
Limitaciones: Precisión limitada (anchura mínima de línea > 0,15 mm), no apto para placas de alta densidad.
4.2.2 Imagen fotográfica líquida (LPI)
Flujo del proceso:
Recubrimiento líquido de máscara de soldadura fotoimprimible → Exposición a rayos UV → Revelado → Curado
Ventajas: Alta resolución (hasta 0,1 mm), buena planitud.
Aplicaciones: Placas PCB con requisitos de precisión media.
4.2.3 Impresión directa de leyendas (DLP)
Flujo del proceso:
Transmisión directa desde datos CAD → Impresión por inyección de tinta → Curado UV
Ventajas: Máxima precisión (hasta 0,05 mm), flujo de trabajo digital, adecuado para prototipos y lotes pequeños.
Limitaciones: Mayor coste, requisitos estrictos en cuanto al acabado superficial.
5. Especificaciones detalladas del diseño de serigrafía de PCB
5.1 Principios de diseño de maquetación
- Principio de coherencia: Mantenga una orientación uniforme de los caracteres en el mismo lado.
- Principio de liquidaciónMantenga la serigrafía a una distancia mínima de 3 milésimas de pulgada de las almohadillas y las vías.
- Principio de claridad: Asegúrese de que haya suficiente contraste entre los caracteres y el fondo.
- Principio de asociación: Coloque los identificadores a una distancia adecuada de sus componentes correspondientes.
5.2 Manipulación de serigrafías para componentes especiales
Componentes BGA/QFNEl tamaño de la serigrafía debe coincidir exactamente con el tamaño real del chip.
Conectores: Marque claramente los PIN y la orientación de la interfaz.
Componentes polarizados: Utilice los símbolos «+/-» o los indicadores de banda catódica.
Áreas de alto voltaje: Añadir símbolos de advertencia e indicaciones de distancia de seguridad.
5.3 Consideraciones sobre el diseño para la fabricabilidad (DFM)
- Selección de fuentes: Evite las fuentes demasiado complejas.
- Control del tamaño: La altura mínima de los caracteres no debe ser inferior a 20 milésimas de pulgada.
- Optimización de posiciones: Evite colocarlo en superficies curvas o irregulares.
- Compatibilidad de procesos: Considere las características de los diferentes procesos de serigrafía.
6. Control de calidad y resolución de problemas comunes
6.1 Normas de inspección de calidad de la serigrafía
- Integridad: Todas las marcas necesarias están completas sin omisiones.
- Claridad: Los bordes de los caracteres son nítidos, sin rebabas.
- Adhesión: Supera la prueba de corte transversal, sin pelado.
- Precisión en el registro: La desviación de la posición de la almohadilla es inferior a 0,1 mm.
6.2 Problemas comunes y soluciones
Personajes borrosos: Ajuste la viscosidad de la tinta o los parámetros de exposición.
Desviación de posiciónOptimizar el proceso de alineación de la pantalla.
Adhesión deficiente: Mejorar la limpieza previa del sustrato.
Resolución insuficiente: Elija un proceso de producción más adecuado.
7. Tendencias en tecnología avanzada de serigrafía
7.1 Tecnología de serigrafía digital
- Serigrafía 3D: Se adapta a la impresión en superficies irregulares.
- Gestión inteligente del color: Permite un control preciso para la serigrafía multicolor.
- Impresión de datos variables: Satisface las necesidades de personalización.
7.2 Aplicación de materiales ecológicos
- Tintas al agua: Reducir las emisiones de COV.
- Tecnología de curado UV: Reduce el consumo de energía.
- Materiales biodegradables: Cumplir con los requisitos de fabricación ecológica.
8. Recomendaciones prácticas de diseño
- Participación temprana: Tenga en cuenta el diseño de la serigrafía durante la fase de diseño de la placa de circuito impreso.
- Consulta sobre procesos: Confirme las capacidades y limitaciones específicas del proceso con el fabricante.
- Verificación del prototipo: Los primeros artículos deben confirmar la eficacia de la serigrafía.
- Normas de documentación: Proporcione archivos Gerber completos para la capa de serigrafía.
- Control de versiones: Asegúrese de que la información de la serigrafía coincida con la lista de materiales (BOM).
Al cumplir con las especificaciones y los requisitos del proceso anteriores, se garantiza que la serigrafía de la PCB proporcione la información necesaria sin afectar al rendimiento y la fiabilidad de la placa de circuito, lo que ofrece un sólido respaldo para los trabajos posteriores de montaje, prueba y mantenimiento.