1.Översikt över tekniken för silkscreentryck
Silkscreentryck för kretskort är ett kritiskt steg i tillverkningsprocessen för kretskort och avser det tekniska skikt där text, symboler och markeringar trycks på kretskortets yta. Dessa identifieringar ger viktig information som komponentplacering, polaritetsindikationer, testpunkter och produktdetaljer, som är avgörande för montering, testning och underhåll av kretskortet.
1.1 Grundläggande funktioner och roller
- Identifiering av komponenter: Displays component designators (R1, C5, U3, etc.) and values (10kΩ, 100μF)
- Indikatorer för orientering: Markerar installationsriktning för polariserade komponenter och integrerade kretsar
- Information om produkten: Innehåller produktmodellnummer, revisionskoder, tillverkarinformation och datumkoder
- Säkerhetsvarningar: Varningsskyltar för högspänningsområden, elektrostatiskt känsligt område
- Testpunkter: Identifierar testplatser och mätpunkter
1.2 Teknologisk utvecklingshistoria
Vid traditionellt silkscreentryck användes nätväv som stencilmallar, medan modern teknik har utvecklats till olika precisionsprocesser:
- Liquid Photo Imaging (mainstream-process)
- Torrfilmslamineringsteknik
- Direkt utskrift med bläckstråle
- Laser direkt bildbehandling
2. Processmetoder och tekniska jämförelser
2.1 Huvudsakliga tryckprocesser
(1) Liquid Photo Imaging (LPI)
Den vanligaste silkscreenmetoden, som använder ljuskänslig färg och fotomaskteknik:
Egenskaper:
- Hög upplösning: Linjebredd upp till 0,1 mm
- Enhetlig tjocklek: 0,35-0,85mil
- Kostnadseffektivt
- Lämplig för massproduktion
(2) Torrfilmsprocess
Använder laminerade fotoresistlager, med exponering och framkallning som liknar LPI:
- Överlägsen nötningsbeständighet
- Brett tjockleksintervall: 0,5-5,0 mil
- Högre kostnad
- Lämplig för applikationer med hög tillförlitlighet
(3) Bläckstråleskrivning
Mönstring med direkt bläckdeponering, inga masker krävs:
- Inga masker eller kemisk utvecklingsprocess
- Flexibla designförändringar
- Lägre hållbarhet (0,1-0,3mil)
- Lämplig för prototyptillverkning i små serier
(4) Laser direkt bildbehandling
Laserablation markerar substratet direkt:
- Inget bläck eller masker krävs
- Positionering med hög precision
- Hög investering i utrustning
- Lämplig för produktionsmiljöer med hög mix
2.2 Jämförelsetabell för processer
| Typ av process | Upplösning | Tjocklek (mil) | Hållbarhet | Kostnad | Tillämpningsscenarier |
|---|
| Liquid Photo Imaging | 0,1 mm | 0.35-0.85 | Utmärkt | Låg | Massproduktion |
| Torr film | 0,15 mm | 0.5-5.0 | Utestående | Medelhög-Hög | Produkter med hög tillförlitlighet |
| Bläckstråleutskrift | 0,3 mm | 0.1-0.3 | Måttlig | Låg | Prototyptillverkning, små serier |
| Laser direkt bildbehandling | 0,2 mm | N/A | Bra | Hög | Krav på hög precision |
Hämta en Professionell PCB-tillverkning och montering offert
3. Designstandarder och specifikationer
3.1 Designstandarder för text
Enligt IPC-2221A-standarderna bör silkscreenmönster följa dessa riktlinjer:
- Textstorlek: Minsta höjd 1,5 mm för att säkerställa läsbarheten
- Placering: Samma sida som komponenterna, nära motsvarande delar
- Orientering Konsistens: A Maximalt två läsriktningar för att minimera rotationen på tavlan
- Undvik hinder: Får inte täcka pads, vias eller testpunkter
- Krav på avstånd: Minst 0,2 mm från ledarna
3.2 Regler för identifiering av komponenter
Bästa designpraxis:
- Tydliga positiva/negativa markeringar för polariserade komponenter
- Första stiftidentifiering för integrerade kretsar
- Konturmarkeringar för BGA-komponenter
- Stiftnumrering för kontaktdon
- Säkerhetsvarningssymboler för högspänningsområden
3.3 Rekommendationer för optimering av layouten
- Täta områden: Använd pilar för att hänvisa till närliggande tomma utrymmen när utrymmet är begränsat
- Monteringshål: Specifikationer för etikettskruvar och krav på åtdragningsmoment
- Information om versionen: Tydligt markera versionsnummer och revisionsdatum
- Identifiering av varumärke: Konsekvent placering av företagslogotyper och produktmodeller
4. Materialval och prestandakrav
4.1 Val av skärmmaterial
| Materialtyp | Egenskaper | Tillämpningsscenarier | Fördelar/Nackdelar |
|---|
| Polyesternät | Kostnadseffektivt | Allmänt tryck | Låg kostnad, måttlig styrka |
| Nät av rostfritt stål | Hög hållfasthet | Precisionsutskrift | Hög noggrannhet, dyrt |
| Nylonnät | God elasticitet | Tryckning av böjda ytor | God flexibilitet, medelhög slitstyrka |
4.2 Krav på bläckets prestanda
Grundläggande fysikaliska egenskaper
- Adhesion: Ingen avskalning i 3M:s tejptester
- Hårdhet: Pencil hardness ≥2H
- Motståndskraft mot nötning: Inget märkbart slitage efter 100.000 friktionstester
- Viskositet: 15-25 poise (25℃)
Miljömässig resistens
- Värmebeständighet: Withstands 260℃ reflow soldering (lead-free)
- Kemisk beständighet: Motståndskraftig mot lösningsmedel, flussmedel och rengöringsmedel
- Väderbeständighet: Ingen nedbrytning under UV-exponering och fuktiga förhållanden
Elektriska egenskaper (lödmaskbläck)
- Isolationsmotstånd: ≥10¹²Ω
- Dielektrisk styrka: ≥15kV/mm
- Motstånd mot ljusbåge: ≥60 seconds
Läs mer om material Tekniska specifikationer
5. Kvalitetskontroll och inspektionsmetoder
5.1 Inspektionsstandarder och -metoder
Visuell inspektion
- Fullständighet: Alla identifierare är tydligt urskiljbara
- Positioneringsnoggrannhet: Alignment deviation with pads ≤0.1mm
- Färgkonsistens: Inga lokala färgskillnader eller föroreningar
- Ytans kvalitet: Inga bubblor, sprickor eller rynkor
Prestandatestning
5.2 Automatiserad optisk inspektion (AOI)
I modern mönsterkortstillverkning används AOI-system i stor utsträckning för kvalitetskontroller av silkscreen:
- Teckenigenkänning: Kontrollerar att innehållet är korrekt och läsbart
- Position Avvikelse: Detekterar relativ position till pads
- Detektering av defekter: Identifierar saknade, kontaminerade eller skadade områden
- Jämförande analys: Jämförs med Gerber-standardfiler
Noggrannhet vid inspektion: Upp till 0,15 mm, vilket garanterar en hög kvalitetsstandard
6. Miljöstandarder och branschtrender
6.1 Krav enligt miljölagstiftningen
Restriktioner för farliga ämnen
- RoHS överensstämmelse: Begränsningar av tungmetaller som bly, kvicksilver och kadmium
- Halogenfria krav: Brom/klorhalt vardera <900ppm, totalt <1500ppm
- VOC-gränser: Lösningsmedelsbaserade bläck VOC <500g/L, vattenbaserade bläck <50g/L
Internationella standardcertifieringar
- UL-certifiering: Certifiering av säkerhet och prestanda
- Efterlevnad av REACH: Registrering, utvärdering, godkännande och begränsning av kemikalier
- ISO14001Certifiering av miljöledningssystem
6.2 Utvecklingstrender inom industrin
Materialinnovationer
- Vattenbaserade tryckfärger: 90% minskning av VOC-utsläpp
- UV-LED-härdning: Över 60% energibesparing, ingen ozonbildning
- Biobaserade material: Förnybara resurser som ersätter petroleumbaserade material
Framsteg i processerna
- Högprecisionsutskrift: Anpassning till komponenter med fin pitch och miniatyriseringsbehov
- Intelligent inspektion: AI-assisterad defektigenkänning och klassificering
- Grön tillverkningMinska avfall och energiförbrukning
Konsultera lösningar för miljööverensstämmelse
7. Ofta ställda frågor
F1: Vilken är den minsta linjebredden för silkscreentryck av mönsterkort?
Svar: Flytande fotoimaging kan uppnå en minsta linjebredd på 0,1 mm, torrfilmsprocess ca 0,15 mm och bläckstråleutskrift typiskt 0,3 mm. För högprecisionsapplikationer rekommenderas LPI- eller laser direct imaging-teknik.
F2: Hur mycket påverkar silkscreentryck PCB-kostnaden?
SvarSilkscreentryck står vanligtvis för 3-5% av tillverkningskostnaderna för mönsterkort, beroende på processens komplexitet och speciella krav.Enkel enkelsidig silkscreening har lägre kostnader, medan högprecisions dubbelsidig eller flerfärgsscreening ökar kostnaderna.
F3: Hur väljer man lämplig silkscreenprocess?
SvarUrvalskriterier inkluderar:
- Batch Sizeo minimerar termisk chockMassproduktion lämplig för LPI, små serier
- Krav på precision: Hög precision kräver LPI eller torr film
- Behov av hållbarhet: För applikationer med hög tillförlitlighet rekommenderas torr film
- BudgetbegränsningarKostnadskänsliga projekt kan beakta grundläggande LPI
Q4: Påverkar silkscreen-bläckfärg prestanda?
SvarFärg påverkar främst estetik och kontrast, med minimal inverkan på grundläggande prestanda. Vitt och gult ger dock bäst kontrast, medan svart och mörka färger kan dölja defekter. Vissa pigment kan innehålla metallkomponenter, vilket kräver att man försäkrar sig om att de uppfyller miljökraven.
F5: Hur löser man suddig eller otydlig silkscreen-text?
SvarVanliga orsaker och lösningar:
- Problem med skärmen: Kontrollera skärmspänning och emulsionens tjocklek
- Bläckets viskositet: Justera viskositeten till lämpligt intervall (15-25 poise)
- Tryck på skrapan: Optimera skrapans vinkel och tryck
- Härdningsprocess: Säkerställ tillräcklig för- och sluthärdning