PCB 실크스크린 인쇄에 대해 반드시 알아야 할 몇 가지 중요사항

프린트된 회로 기판(PCB) 표면에 인쇄된 문자, 기호, 마크 및 이미지를 PCB 실크스크린이라고 합니다. PCB 제조 과정의 일환으로, 특정 잉크 또는 유사한 물질을 PCB 표면에 인쇄하여 부품 배치, 조립 안내 및 식별 정보를 제공합니다.

다음 장에서는 PCB 실크스크린의 장점에 대해 더 자세히 설명할 것입니다. 또한, 실크스크린을 생성하는 세 가지 방법과 각각의 장단점도 함께 다룰 것입니다.

PCB 실크스크린은 회로 층과 솔더 마스크 위에 인쇄되며, 이는 부품면 또는 상단면이라고도 합니다. 특히, 실크스크린 층에는 경고 표시, 조립 안내, 회사 또는 브랜드 로고, 부품 명칭, 지시 사항 등 다양한 정보를 포함할 수 있습니다.

솔더 마스크와 회로 층이 완료된 후, 우리는 생산 과정의 후반 단계에서 PCB 스크린 인쇄를 수행합니다. 마크와 정보를 생성하기 위해 미세한 메쉬 스크린이나 스텐실을 사용하여 스크린 인쇄 잉크를 PCB 표면에 적용합니다. PCB 배경에 대해 가시성을 높이기 위해 일반적으로 흑색 또는 백색과 같은 대비되는 색상의 스크린 인쇄 잉크를 사용합니다.

실크스크린 PCB 프린터 적용의 장점

사람들이 PCB에 실크스크린 인쇄를 선택하는 주요 이유는 7가지가 있습니다 :

1. 부품 식별

2. 조립 안내

3. 회로 이해

4. 브랜드 및 로고 표시

5. 미학

6. 규격 준수 및 인증 표시

7. 문서화 및 참조

부품 식별을 예로 들어 설명해보겠습니다. JLCPCB의 실크스크린 인쇄 방식은 부품 식별을 위한 시각적 안내를 제공합니다. 이를 통해 실제 응용에서 다양한 부품의 표지판, 이름 또는 라벨로 활용할 수 있습니다. 시스템을 조립하거나 테스트, 문제 해결 과정에서 조립 전문가와 유지보수 직원은 이러한 식별 라벨을 사용하여 개별 부품을 훨씬 더 빠르게 발견하고 식별할 수 있습니다. 또한, JLCPCB 실크스크린 인쇄는 추가적인 식별 마킹을 제공하거나 다층 PCB에서 층수를 표시할 수 있으며, 이는 제조 과정 중에 각 층의 적층과 배열을 정확히 하는 데 도움을 줄 수 있습니다.

PCB 제조 기술 및 장단점

수동 스크린 인쇄

실크스크린 PCB는 스크린 인쇄 기술을 사용하여 손으로 PCB에 잉크를 바르는 방식입니다. 구체적으로 라인 폭이 7mm 이상이고 라인 등록 오차가 5mm인 경우에 이 방법을 사용할 수 있습니다. 이를 위해서는 나일론 트레이싱 스텐실과 PCB 실크스크린 최소 텍스트 크기가 필요합니다. 스텐실을 사용하여 판에 오일을 인쇄한 다음, PCB 보드를 경화 오븐에서 구워 고화시켜야 합니다.

장점 :

첫째, 소규모 생산에서는 비용 효율성이 매우 높습니다. 소규모 생산의 경우 자동 인쇄 방법을 사용하는 것보다 장비와 설정 비용이 일반적으로 더 낮습니다. 둘째, 이 방법은 다양한 재료에 적용될 수 있어 매우 유연합니다. 천, 종이, 플라스틱, PCB 등 여러 소재에 인쇄가 가능하며, 곡면과 평면 모두에 인쇄할 수 있어 다양한 응용에 적합합니다. 또한 수동 스크린 인쇄는 디자인 수정이 용이합니다. 소규모 생산이나 단품 인쇄의 경우 즉각적인 변경 및 조정이 가능해 유리합니다.

단점 :

하지만 수동 스크린 인쇄 회로 기판은 숙련된 작업자가 화면을 정확히 정렬하고 일정한 압력을 적용하며 올바른 잉크 커버리지를 보장해야 하기 때문에 노동 집약적인 과정입니다. 따라서 대량 생산에서는 효율성과 정확성을 높이기 위해 자동 스크린 인쇄기를 자주 사용합니다. 또한, LPI나 DLP 같은 더 정교한 인쇄 기술은 수동 스크린 인쇄보다 더 높은 해상도와 세밀한 디테일을 구현할 수 있습니다. 수동 스크린 인쇄는 더 큰 구성 요소와 간단한 디테일을 가진 디자인에서 최상의 결과를 제공합니다.

- 액상 포토 이미징 (Liquid photo imaging)

먼저 액상 포토 이미징 과정에서 라미네이트를 액체 에폭시로 덮습니다. 이 액체 에폭시를 사용해 사진 이미지를 형성할 수 있습니다. 그 후 UV 광선을 노출시켜 실크스크린 도안을 판으로 전사합니다. LPI는 보통 솔더 마스크 적용과 실크스크린 인쇄 등 여러 용도로 사용됩니다.

장점 :

수동 스크린 인쇄 방식과 유사하게, LPI는 다재다능성을 제공합니다. LPI는 PCB 제조에서 솔더 마스크 적용과 스크린 인쇄를 포함한 다양한 응용 분야에 적합합니다. PCB 표면에 보호층, 텍스트, 로고 및 기타 마크를 생성하는 데 사용할 수 있습니다. 또한, LPI로 복잡한 디자인들의 재현이 정확하고 효율적입니다. 일관성이 보장되며, 디지털 파일과 UV 노출을 사용하여 수동 수정이나 정렬을 제거했습니다. 수동 스크린 인쇄 방식과 달리, LPI는 PCB 표면에 고해상도 패턴과 디자인을 생성할 수 있다는 점이 두드러집니다. 이는 미세한 특징, 복잡한 세부 사항 및 PCB의 다양한 레이어 간의 정밀한 등록을 생산할 수 있습니다.

단점 :

자동화된 기술과 비교할 때, LPI는 시간이 많이 걸릴 수 있는 절차입니다. 특히 복잡한 디자인이나 대량의 PCB의 경우, 노출 및 현상 단계에 예상보다 시간이 더 소요될 수 있습니다. 또한, LPI 프로세스는 상대적으로 복잡하여, 잉크 코팅, 노출 및 현상 단계를 포함합니다. 노출 시간, 현상액 및 건조 조건과 같은 변수의 세심한 관리가 필요합니다. 일관된 결과를 얻기 위해 정밀하고 제어된 환경이 필수적입니다.

다이렉트 레전드 인쇄 (Direct legend printing)

DLP는 프로젝터나 광원을 사용하여 층층이 액체 수지를 선택적으로 경화시키는 디지털 인쇄 방법입니다.

장점 :

DLP는 높은 정밀도와 해상도를 제공하여 PCB 표면에 정교하고 상세한 패턴을 만들 수 있습니다. 복잡한 패턴, 복잡한 형상, 정확한 회로 경로를 구현할 수 있습니다. 또한, DLP는 전통적인 기술에 비해 생산 시간을 단축할 수 있습니다. 여러 층을 동시에 경화시킴으로써 제조 주기와 프로토타입 제작 시간을 단축할 수 있습니다. 게다가, DLP는 설계의 맞춤화 및 유연성을 제공합니다. 디지털 파일은 수정과 조정이 용이하여 신속한 프로토타입 제작 및 설계 반복 작업을 가능하게 합니다.

단점 :

DLP 시스템은 비용이 많이 들 수 있습니다. 경화 시스템, 수지 재료, DLP 프로젝터나 광원과 같은 특수 도구들은 초기 투자가 많이 필요할 수 있습니다. 또한, 재료 선택이 상대적으로 제한될 수 있습니다. DLP는 주로 수지 기반 재료에 적합하며, 이는 전통적인 PCB 기판과는 다른 물질 특성을 가질 수 있습니다. 사용할 수 있는 재료의 다양성 측면에서는 선택지가 제한될 수 있습니다.

결론

PCB 생산을 위한 실크스크린 인쇄를 고려할 때에는 프로젝트의 구체적인 요구 사항을 신중히 검토하는 것이 중요합니다. 여기에는 생산량, 설계 복잡성, 원하는 인쇄 품질, 예산 제약 등이 포함됩니다. 해상도 및 정합 정확도에 대한 제한을 염두에 두면서, 실크스크린 인쇄는 명확한 식별과 라벨링, 맞춤형 디자인, 시각적 표시가 중요한 애플리케이션에 특히 적합합니다.