PCB 絲印:您需要知道的一切
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絲印是 PCB 的最上層,在 PCB 製造流程中,加上絲印是最後一道步驟。此層透過油墨標記來識別 PCB 元件、測試點、符號、商標及其他重要資訊。絲印在協助製造商與設計者透過 PCB 上的註解輕鬆辨識元件方面,扮演關鍵角色。
絲印油墨是一種特殊配方的非導電環氧樹脂,有多種顏色,業界最常見為黑色與白色。PCB 設計軟體通常對絲印層採用標準字體,但設計者亦可依需求選用其他字體。本文將探討絲印的重要性、設計準則、實用技巧,以及如何將自訂字體加入絲印層。查看 JLCPCB 工廠完整 PCB 製造指南。
什麼是 PCB 絲印?
想像道路與街道缺乏方向/距離文字與地標,是否毫無意義?PCB 絲印就如同地標與文字,提供各電路節點、零件及其他電路的文字資訊。絲印主要用於標記測試點與註解元件前綴名稱,可在製程中透過類似防焊層的 UV 液態感光成像製程完成;若需極細線寬,製造商可能改用「直接圖例印刷」替代方案。
PCB 絲印應包含哪些內容?
以下資訊應納入 PCB 絲印:
- 列印公司商標、設計者/製造商名稱
- 警示符號,例如高壓
- 版本號碼,如 Ver1.0、V2.0、V3.0、V4.0 等
- 測試點
- 元件編號與方向
- 連接器腳位定義,特別是排針
在高密度電路板上,上述資訊可能非常擁擠;本文後段將介紹整理絲印標記的方法。上圖為包含部分上述資訊的 PCB 組裝板範例。
業界標準產品絲印標記:
法規標記表示 PCB 設計符合特定規範或已通過檢驗。常見標記包括 RoHS、FCC、CE 與電子廢棄物回收符號,通常見於符合標準的消費與商用產品。另一重要標記為 UL 符號,代表設計由通過 UL 認證的設施製造與組裝,符合 UL 796 與 UL 94 安全標準。這些標記確保產品符合產業與安全要求。
如何整理絲印:
在高密度設計中,參考位號與其他絲印標記可能重疊。面對微型化與緊湊板需求,幾乎不可能納入所有資訊,因此需清理並重新排列部分位號,避免重疊、易於閱讀並清楚指示元件位置。可將部分位號置於離元件較遠處,避免絲印覆蓋焊墊、貫孔與裸露線路。
請依下列優先順序安排標記:
- 先處理法規需求:RoHS、無鉛、安全等級及其他 IPC 標準。
- 考慮製造商識別:PCB 序號、標籤與商標。
- 優先組裝輔助:極性與放置指示。
- 考慮元件位號與名稱。
- 考慮測試點與跳線指示。
依上述指南優先排序,即使在小板上也能最大化 PCB 識別與標記效果。
PCB 絲印製作的不同方法:
PCB 絲印印刷有幾種方法,包括:
網版印刷: 最常見的 PCB 絲印製作方法,使用細網目將圖案轉印至 PCB。
噴墨印刷: 使用噴墨印表機直接將絲印噴印於 PCB,印表機配備特殊噴頭可在 PCB 表面列印。
雷射印刷: 使用雷射將絲印蝕刻至 PCB,雷射依電腦設計燒除 PCB 表面形成絲印。
網版印刷為最普遍且被大量製造商採用的方法,完整絲印流程如下。
PCB 網版印刷流程:
PCB 網版印刷係將非導電油墨(通常為白、黑或黃色)塗佈於板面,用以標示元件、測試點及其他重要標記。從設計到成品的所有步驟如下:
1. 設計準備: 在 PCB 設計軟體建立絲印層並轉出 Gerber 檔,該檔案包含所有 PCB 相關資訊。
2. 網版準備: 將步驟一的設計列印於透明紙,再依實際 PCB 所需外觀將其置於乾燥絲網上。
3. 印刷: 將絲網置於板面並用透明膠帶固定設計,再以刮刀將油墨透過網版刮印至 PCB。
4. 固化: 將板面設計送入 UV 機,另一側以不透明材料遮蓋,透過 UV 光或加熱固化油墨。
5. 品質檢驗: 檢查板面標記是否清晰準確。
此流程可快速識別元件並協助組裝與除錯。了解更多 PCB 設計,請參閱我們的 PCB 製造終極指南。
PCB 絲印類型:
PCB 製造主要使用兩種絲印製程:
- 手動網版印刷
- 液態感光成像 (LPI)
- 直接圖例印刷 (DLP)
各方法特性、優缺點不同,應用取決於 PCB 設計的具體需求。
1. 手動網版印刷: 使用模板手動塗佈油墨,簡單設計成本低,但複雜 PCB 精度較差。流程包括:
- 在網版塗佈感光乳劑
- 透過設計正片曝光
- 洗去未曝光乳劑形成模板
- 透過模板將油墨刮印至板面
2. 液態感光成像 (LPI): 將感光液態環氧樹脂塗佈於 PCB,再透過載有圖例的底片以紫外光曝光,形成精細標記,適合高密度板。然而製程較耗時且成本高,需 UV 曝光與顯影,增加製造時間與材料費用。
3. 直接圖例印刷 (DLP): 使用噴墨技術直接將油墨噴印於 PCB,速度快、精度高,無需模板,為現代 PCB 生產首選。因無需底片與 UV 曝光,可大幅縮短製造時間,但解析度不及 LPI,且絲印耐久性較低,不適合高耐久需求。
各方法在成本、精度與複雜度上各有優勢。
JLCPCB 絲印印刷製造備註:
線寬與間距:
為使絲印清晰,文字線寬與字母間距不得小於 0.15 mm,高度不得小於 1 mm,建議寬高比 1:6。
重疊與優先順序:
當絲印與開窗重疊時,將優先保留開窗,即忽略絲印僅製作開窗。若需保留開窗上的絲印,請於備註欄註明,以便工程師與工廠特別處理。
鋁基板絲印:
目前鋁基板支援白與黑兩色絲印:綠色與黑色防焊油墨使用白色絲印,白色防焊油墨使用黑色絲印。注意:裸鋁表面不建議印絲印,因附著力低易脫落。了解更多 PCB 下單與檔案格式,請參閱檔案格式說明。
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