1.Overzicht zeefdruktechnologie
PCB zeefdruk is een kritische stap in het productieproces van printplaten en verwijst naar de technische laag waar tekst, symbolen en markeringen op het PCB-oppervlak worden gedrukt. Deze identificaties geven essentiële informatie zoals de plaatsing van componenten, polariteitsaanduidingen, testpunten en productdetails, die cruciaal zijn voor de assemblage, het testen en het onderhoud van de printplaat.
1.1 Basisfuncties en rollen
- Identificatie van onderdelen: Displays component designators (R1, C5, U3, etc.) and values (10kΩ, 100μF)
- Oriëntatie-indicatoren: Markeringen installatierichting voor gepolariseerde componenten en geïntegreerde schakelingen
- Productinformatie: Inclusief productmodelnummers, revisiecodes, fabrikantgegevens en datumcodes
- Veiligheidswaarschuwingen: Waarschuwingstekens hoogspanningsgebied, elektrostatisch gevoelig gebied
- Testpunten: Identificeert testlocaties en meetpunten
1.2 Technologische ontwikkelingsgeschiedenis
Traditioneel zeefdrukken maakte gebruik van netstof als sjablonen, terwijl de moderne technologie zich heeft ontwikkeld tot verschillende precisieprocessen:
- Liquid Photo Imaging (regulier proces)
- Droge film lamineertechnologie
- Rechtstreeks inkjetprinten
- Laser Directe Beeldvorming
2. Procesmethoden en technische vergelijkingen
2.1 Belangrijkste afdrukprocessen
(1) Liquid Photo Imaging (LPI)
De meest gebruikte zeefdrukmethode, waarbij gebruik wordt gemaakt van lichtgevoelige inkt en fotomaskertechnologie:
Kenmerken:
- Hoge resolutie: Lijnbreedte tot 0,1 mm
- Uniforme dikte: 0,35-0,85mil
- Kosteneffectief
- Geschikt voor massaproductie
(2) Droog filmproces
Maakt gebruik van gelamineerde fotoresistlagen, met belichting en ontwikkeling vergelijkbaar met LPI:
- Superieure slijtvastheid
- Breed diktebereik: 0,5-5,0mil
- Hogere kosten
- Geschikt voor toepassingen met hoge betrouwbaarheid
(3) Inkjet afdrukken
Patronen met directe inktafzetting, geen maskers nodig:
- Geen maskers of chemisch ontwikkelingsproces
- Flexibele ontwerpwijzigingen
- Lagere duurzaamheid (0,1-0,3mil)
- Geschikt voor prototypes in kleine series
(4) Laser Direct Imaging
Laserablatie markeert het substraat rechtstreeks:
- Geen inkt of maskers nodig
- Zeer nauwkeurige positionering
- Hoge investering in apparatuur
- Geschikt voor omgevingen met een hoge mixproductie
2.2 Procesvergelijkingstabel
| Procestype | Resolutie | Dikte (mil) | Duurzaamheid | Kosten | Toepassingsscenario's |
|---|
| Liquid Photo Imaging | 0,1 mm | 0.35-0.85 | Uitstekend | Laag | Massaproductie |
| Droge film | 0,15 mm | 0.5-5.0 | Uitmuntend | Middelhoog | Zeer betrouwbare producten |
| Inkjet afdrukken | 0,3 mm | 0.1-0.3 | Matig | Laag | Prototyping, kleine series |
| Laser Directe Beeldvorming | 0,2 mm | N.V.T. | Goed | Hoog | Eisen voor hoge precisie |
Krijg een Professionele PCB Fabricage en Montage Offerte
3. Ontwerpnormen en specificaties
3.1 Tekst Ontwerpnormen
Volgens de IPC-2221A-normen moeten zeefdrukontwerpen deze richtlijnen volgen:
- Tekstgrootte: Minimale hoogte 1,5 mm, voor goede leesbaarheid
- Plaatsing: Dezelfde kant als de componenten, dicht bij de corresponderende onderdelen
- Oriëntatie Consistentie: Maximaal twee leesrichtingen om rotatie van het bord te minimaliseren
- Obstructie vermijden: Mag geen pads, vias of testpunten bedekken
- Vereisten voor tussenruimte: Minimaal 0,2 mm van geleiders
3.2 Regels voor componentidentificatie
Beste ontwerppraktijken:
- Duidelijke positieve/negatieve markeringen voor gepolariseerde componenten
- Eerste pinidentificatie voor geïntegreerde schakelingen
- Contourmarkeringen voor BGA-componenten
- Pinnummering voor connectoren
- Veiligheidswaarschuwingssymbolen voor hoogspanningsgebieden
3.3 Aanbevelingen voor optimalisatie van de lay-out
- Dichte gebieden: Gebruik pijlen om te verwijzen naar lege ruimtes in de buurt wanneer de ruimte beperkt is
- Montagegaten: Etiketschroefspecificaties en koppelvereisten
- Versie-informatie: Duidelijk versienummers en revisiedata markeren
- Merkidentificatie: Consistente plaatsing van bedrijfslogo's en productmodellen
4. Materiaalselectie en prestatievereisten
4.1 Selectie van zeefmateriaal
| Type materiaal | Kenmerken | Toepassingsscenario's | Voordelen/Nadelen |
|---|
| Polyester gaas | Kosteneffectief | Algemeen drukwerk | Lage kosten, gemiddelde sterkte |
| Roestvrij stalen gaas | Hoge sterkte | Precisieprinten | Hoge nauwkeurigheid, duur |
| Nylon gaas | Goede elasticiteit | Afdrukken van gebogen oppervlakken | Goede flexibiliteit, gemiddelde slijtvastheid |
4.2 Vereisten voor inktprestaties
Fysische basiseigenschappen
- Hechting: Geen afbladderen bij tests met 3M-tape
- Hardheid: Pencil hardness ≥2H
- Schuurweerstand: Geen significante slijtage na 100.000 wrijvingstests
- Viscositeit: 15-25 poise (25℃)
Milieubestendigheid
- Hittebestendigheid: Withstands 260℃ reflow soldering (lead-free)
- Chemische weerstand: Bestand tegen oplosmiddelen, vloeimiddelen en reinigingsmiddelen
- Weerbestendigheid: Geen degradatie onder UV-blootstelling en vochtige omstandigheden
Elektrische eigenschappen (soldeermaskerinkt)
- Isolatieweerstand: ≥10¹²Ω
- Diëlektrische sterkte: ≥15kV/mm
- Boogweerstand: ≥60 seconds
Meer informatie over materiaal technische specificaties
5. Kwaliteitscontrole en inspectiemethoden
5.1 Inspectienormen en -methoden
Visuele inspectie
- Volledigheid: Alle identificatiemiddelen zijn duidelijk te onderscheiden
- Positionele nauwkeurigheid: Alignment deviation with pads ≤0.1mm
- Kleurconsistentie: Geen plaatselijke kleurverschillen of verontreiniging
- Oppervlaktekwaliteit: Geen luchtbellen, scheuren of rimpels
Prestatie testen
5.2 Geautomatiseerde optische inspectie (AOI)
Moderne PCB-productie maakt op grote schaal gebruik van AOI-systemen voor kwaliteitscontroles van zeefdruk:
- Karakterherkenning: Controleert de nauwkeurigheid en leesbaarheid van de inhoud
- Positie Afwijking: Detecteert de relatieve positie ten opzichte van de pads
- Defecten opsporen: Identificeert ontbrekende, vervuilde of beschadigde gebieden
- Vergelijkende analyse: Vergelijkt met standaard Gerber-bestanden
Inspectienauwkeurigheid: Tot 0,15 mm, voor hoge kwaliteitsnormen
6. Milieunormen en trends in de industrie
6.1 Vereisten voor milieuregelgeving
Beperkingen voor gevaarlijke stoffen
- RoHS-naleving: Limieten voor zware metalen zoals lood, kwik, cadmium
- Halogeenvrije vereisten: Broom/chloorgehalte elk <900ppm, totaal <1500ppm
- VOC-grenswaarden: Solventinkten VOC <500g/L, inkten op waterbasis <50g/L
Internationale standaardcertificeringen
- UL-certificering: Certificering veiligheidsprestaties
- Naleving REACH: Registratie, Evaluatie, Autorisatie en Beperking van Chemicaliën
- ISO14001Certificering milieubeheersysteem
6.2 Trends in de ontwikkeling van de industrie
Materiaalinnovaties
- Inkten op waterbasis: 90% reductie in VOC-emissies
- UV-LED uitharding: Meer dan 60% energiebesparing, geen ozonvorming
- Biogebaseerde materialen: Hernieuwbare bronnen die materialen op basis van aardolie vervangen
Procesverbeteringen
- Uiterst nauwkeurig afdrukken: Aanpassen aan componenten met fijne steek en miniaturisatiebehoeften
- Intelligente inspectie: AI-ondersteunde defectherkenning en -classificatie
- Groene productieAfval en energieverbruik verminderen
Environmental Compliance Solutions raadplegen
7. Vaak gestelde vragen
V1: Wat is de minimale lijnbreedte voor PCB zeefdruk?
Antwoord: Vloeibare foto-beeldvorming kan een minimale lijndikte van 0,1 mm bereiken, droog filmproces ongeveer 0,15 mm en inkjetprinten meestal 0,3 mm. Voor toepassingen met hoge precisie worden LPI- of laser direct imaging-technologieën aanbevolen.
V2: Hoeveel invloed heeft zeefdrukken op de printplaatkosten?
AntwoordZeefdruk is doorgaans goed voor 3-5% van de productiekosten van PCB's, afhankelijk van de complexiteit van het proces en speciale vereisten.Eenvoudig enkelzijdig zeefdrukken heeft lagere kosten, terwijl dubbelzijdig of meerkleurig zeefdrukken met hoge precisie de kosten verhoogt.
V3: Hoe kies ik het juiste zeefdrukproces?
AntwoordSelectiecriteria zijn onder andere:
- PartijgrootteMassaproductie geschikt voor LPI, kleine batches
- Precisievereisten: Hoge precisie vereist LPI of droge film
- Behoefte aan duurzaamheid: Zeer betrouwbare toepassingen bevelen droge film aan
- BudgetbeperkingenKostengevoelige projecten kunnen basis-LPI overwegen
V4: Heeft de kleur van de zeefdrukinkt invloed op de prestaties?
AntwoordKleur heeft vooral invloed op esthetiek en contrast, met een minimale impact op de basisprestaties. Wit en geel bieden echter het beste contrast, terwijl zwart en donkere kleuren gebreken kunnen verbergen. Sommige pigmenten kunnen metaalhoudende componenten bevatten, waardoor milieuvriendelijkheid gegarandeerd moet worden.
V5: Hoe los ik wazige of onduidelijke zeefdruk op?
AntwoordVeel voorkomende oorzaken en oplossingen:
- Problemen op het scherm: Schermspanning en emulsiedikte controleren
- Inktviscositeit: Pas de viscositeit aan het juiste bereik aan (15-25 poise)
- Druk van zuigmond: Optimaliseer de zuigmondhoek en druk
- Uithardingsproces: Zorg voor voldoende vooruitharding en definitieve uitharding