一文總結 9 種PCB絲印設計詳細方法,幫你簡單輕鬆搞定 PCB 絲印設計
依舊自我介紹,
張工
,
NPI 工程師
,如果還不知道我具體是幹什麼的,歡迎看我的第一篇文章(主頁點進去即可)。
萬變不離其宗,作為 NPI 工程師,
DFM 可製造性分析
涉及的範圍非常廣,今天是關於
PCB 絲印、PCB 絲印製造工藝
,
PCB 絲印設計 8 個詳細方法
。
一、什麼是 絲印?
絲印
通常是用作
在 PCB 板上制定有用的資訊
,可以在組裝過程幫助使用者,用於標記元器件值,零件編號、極性等資訊,還包含版本、製造商等資訊。
絲印
可以是
字母
、
數字
、
文字
。
PCB 絲印圖
PCB 絲印
是在
PCB 製造過程中完成的
,但
用於 PCB 組裝工藝步驟
。下圖為成品圖上的絲印案例。
PCB 成品圖(絲印清晰可見)
二、PCB 絲印包含哪些資訊?
1、極性參考標誌
極性參考標誌
2、確定測試點
3、元器件位號參考標誌
元器件位號參考標誌
4、元器件邊界
5、元器件引腳標記
元器件引腳標記
6、每塊板唯一的識別號
7、公司標誌
公司標誌(圖片來源於百芯 EMA)
8、版本號
9、日期程式碼
版本號、日期程式碼
10、製造商的標誌、序列號、批號
11、警告符號
12、法規標記
法規標記
用於
表明設計已透過檢查或者符合特定法規
。
RoHS、FCC、CE 和電子廢物處理標誌通常出現在已透過相關檢查的消費品和商業產品上。
如果在經過安全檢查的設計上看到的另一個標記: UL 標記,此標記表明該設計是由 UL 認證的製造商根據 UL796 和 UL94 標準制造和組裝的。
警告符號和法規標記
三、PCB 絲印有哪些顏色?
通常,
PCB 絲印顏色為白色
,這是一種公共顏色
,製造起來比較友好
。
此外,其他顏色如
黃色
、
紅色
、
黑色
也
普遍用於 PCB 板設計的初始階段
,
粉紅色絲印
是
有些 PCB Layout 最喜歡的顏色(反正不是我)
,但
通常不建議使用這種顏色
,因為它具有特殊的特性,對製造過程不友好。
PCB 絲印顏色
四、元件中的絲印與 PCB 佈局中的絲印
一般來說,在 PCB 設計軟體中,絲印層定義在頂層或者底層,通常都是頂層絲印或者底層絲印。
下圖這個例子中,絲印為頂層絲印,絲印顏色為白色。
絲印案例圖
通常來說,
絲印要麼直接放置在PCB佈局中,要麼放置在元器件元件中
。如果說是“in the PCB layout ”這就意味著是手動放置 PCB佈局中的絲印。
而有一些PCB 絲印標記是放在元件封裝中的,下面這個表顯示了哪些絲印資訊放置在元件中,哪絲印是手動放置在 PCB佈局中的。
元件中的絲印與 PCB 佈局中的絲印
五、PCB 絲印如何製作
1、傳統絲網印刷
絲網印刷
是
傳統也比較經濟
的印刷方法,這個過程使用環氧樹脂油墨進行,將油墨施加到層壓板上並乾燥獲得板上的印痕。
絲網印刷很容易,成本比較低,
但是這種方法也存在缺點,例如:板之間需要較大的間距和印模乾燥時間。
當預算低且板間距不是問題的時候,可以考慮絲網印刷。
傳統絲網印刷圖
2、液體照片成像 (LPI)
液體照片成像與應用阻焊層的過程非常相似
,在這種情況下,將液體可光成像
環氧樹脂塗在層壓板上,然後用紫外光曝光,在此之後,電路板被開發和固化,這比
手動絲網印刷要準備的多
。
液體照片成像絲印圖
3、直接圖例列印 (DLP)
DLP
是這三種絲印生產方式中
最準確,但成本最高的
。
在這個過程中,
噴墨投影儀與丙烯酸墨水一起使用,丙烯酸墨水直接從 CAD 資料應用到原始 PCB 上。油墨在印刷時用紫外線固化。應該注意的是,丙烯酸油墨不會在帶有銀色飾面的板上固化。
直接圖例列印
使
用丙烯酸墨水以節省乾燥時間
,該方法具有
最高的準確性和最佳的時間效率
,可以
容納非常低的文字高度
,但不建議低於 0。02 英寸,因為它不可讀。
PCB 被裝入絲網印刷機
六、PCB 絲印設計詳細方法
PCB 絲印用於指示元件位置並且提示完整 PCB組裝和有效測試電路所需要的重要資訊,
PCB Layout 工程師必須要花費足夠的時間來設計正確的絲印
。
下面為
PCB 絲印設計 9 種詳細方法
。(僅供參考)
1、注意字型大小和線寬
絲印字型的大小必須根據 PCB 尺寸和可用空間來選擇字型大小,並且需要滿足可讀性要求。
一些 PCB 製造商允許 PCB Layout 工程師建立任何型別的字型樣式,但是最好先問一下廠商。
並且主動提供絲印的尺寸、高度、顏色、字型型別等要求。通常來講比較常見的尺寸是35 mil 高度和 5 mil 線寬以及 25 mil 高度和 5 mil 線寬。
絲印大小和線寬
2、絲印上標明引腳
在設計的時候,必須用
絲印標明元器件引腳,這樣利於 PCB 組裝和製造
,同時
方便除錯
。
如下圖所示,P3 聯結器標有 4 引腳編號,方便除錯/安裝。此外,最好在引腳密集的地方做標記,如晶片、FPC插座等。
絲印上標明引腳
3、考慮絲印閱讀
建議在
絲印中只使用兩個方向,以便於閱讀
。
參考指示符的方向應使佈局從左到右和從下到上可讀,這使得絲印看起來均勻清晰。
如下圖所示,
絲印的讀取方向與晶片的使用方向一致,主要是在焊接時,減少焊接反接的機率
。其他的,例如電解電容器,可能不遵循此建議,因為你需要指示正極性和負極性。
絲印的讀取方向與晶片的使用方向一致
4、元器件放置方向最多 2 個
元器件參考標誌(位號)應放置在與絲印閱讀方向建議的方向相同的方向上
。
對於水平放置的元件,參考指示符必須在左側,對於垂直放置的元件,它必須在元件的底部。
一般來說,電阻、電容、管子等的絲印,放置的時候不要用四個方向,這樣會導致除錯、維修、焊接,看到絲印很累(板子要轉幾個方向,眼睛很累)
。
因此,
建議最多放置在兩個方向
,如下圖所示。這樣,檢視絲印將非常方便。
元器件放置方向
如下圖,如果元件太密,放不上絲印,可以在附近空白處寫絲印,標記箭頭,然後畫框,方便用於識別。
元件太密,放不上絲印,可以在附近空白處寫絲印,標記箭頭
5、絲印標明元件極性
在
絲印上明確指定
功能單元內相同方向的二極體、電解電容器和其他極性部件的
元件極性,以減少任何可能的組裝錯誤
。
絲印上正確的極性指示可以避免元件故障
。建議列印高速聯結器的方向和引腳編號避免安裝過程出現錯誤。
絲印標明元件極性
6、標明元器件參考定位(位號)
所有元件參考標誌(位號)必須與相關元件緊密放置。
在元件密度高的情況下,建議將它們分組並用指標標記。
標明元器件參考定位(位號)
7、避免在關鍵位置進行絲印標記
建議
不要在元件焊盤頂部放置任何絲印標記,這會降低元件的可焊性
。在元件符號下放置參考指示符或任何絲印標記會妨礙安裝元件時的可讀性。
例如在過孔上印刷絲印,如下圖所示,過孔在絲印 8 上,PCB製作完成後,你就不知道是R48 還是 R49 了。
避免在關鍵位置進行絲印標記
8、避免在高速訊號走線上放置任何絲印標記
這個適用於頂層或者底層的高速訊號,因為此類訊號電路可以視為微帶線。
訊號在微帶線上執行的速度(相速度)與介質有關。如果將絲印壓到線路上,如下圖所示,介質會變得不均勻,導致相速度發生變化,最終阻抗不連續,影響訊號質量。
當然不會有這樣的問題與內層的訊號線。
9、特殊電子元件絲印
對於 BGA 、QFN等特殊元件,絲印尺寸應與晶片尺寸完全相同(如下圖所示),否則會難以對位,影響焊接。
特殊電子元件絲印