Jednostavno rečeno, sitoštampa je nevodljiva oznaka otisnuta na ploči za identifikaciju komponenti, pin 1, polariteta, konektora, jumpera, testnih tačaka, upozorenja, logotipa i kodova revizije. Sve informacije namijenjene ljudima.
Obično je to nevodljivi epoksidni tinta (uobičajene boje su bijela, crna i žuta). Nalazi se iznad maske za lemljenje. Pomaže tehničarima pri sklapanju da pravilno postave komponente, pomaže inženjerima za testiranje da brzo pronađu tačke, pomaže vam šest mjeseci kasnije kad zaboravite šta je “J3” trebao raditi.
Ali evo kvake.
Sitotisak je lako loše dizajnirati. Sitni tekst, dlačaste linije, elementi koji stoje na jastučićima, natpisi koji nestaju ispod dijelova. A onda proizvodnja radi ono što radi. Blago pomicanje registracije, malo razlijevanja tinte, neujednačena završna obrada površine, i vaše savršene etikete pretvaraju se u kašu.
Dakle, ovaj vodič se bavi praktičnim pravilima za sitoštampu koja izdrže pravu proizvodnju PCB-ova.
Razgovarat ćemo o fontovima, veličinama, širini linija, razmaku i postavljanju. Također ćemo ukratko govoriti o metodama tiska, poput LPI i DLP, jer to utječe na to koliko agresivni možete biti.
Šta je sitoštampa, a šta nije
Sitotisak je sloj za označavanje. Nije zamjena za masku za lemljenje.
Maska za lemljenje služi za sprečavanje mostova od kalaja i zaštitu bakra. Sitotisak služi za komunikaciju. Ako pokušate “popraviti” rizik pri lemljenju pomoću sitotiska, neće ispasti dobro. Tinta se može zapaliti, razmazati ili jednostavno biti uklonjena tamo gdje se kosi s padovima.
Tipičan sadržaj sitotiska uključuje:
- Referentni oznakači (R1, C12, U3)
- Obrisi komponenti i oznake orijentacije
- Polaritet za elektrolitske kondenzatore, diode, LED diode
- Prikaži indikatore za IC-ove
- Oznake konektora
- Testne tačke (TP1, TP2)
- Upozorenja i simboli visokog napona
- Logotip, QR kodovi, tekst revizije
Tinture su obično na bazi epoksida ili se suše UV zračenjem. Epoksidne imaju snažno prianjanje i dobro podnose toplinu pri lemljenju. UV-osušive tinture brzo se suše, pogodne za velike serije.
Podloga i završna obrada površine također su važni. FR4 je uobičajen i lijepo se štampa. Rogers materijali ponekad zahtijevaju specifične formulacije tinte. Fleksibilne tiskane pločice su zahtjevnije jer se površina pomjera i tinta mora biti fleksibilna. A završne obrade poput HASL-a mogu stvoriti neravnu topografiju koja otežava precizno sitoštampanje, dok je ENIG ravniji i pogodniji.
Dvije glavne metode tiska (i zašto bi vam to trebalo biti važno)
Većina sitotiskarskih legendi na koje ćete naići izrađena je pomoću jednog od ovih:
Liquid Photo Imaging (LPI)
LPI koristi fotosenzitivnu tintu i proces izlaganja. Uobičajen je u serijskoj proizvodnji i obično je izdržljiv. Može zadržati pristojne detalje, ali kao i kod svakog procesa, i dalje važe minimalne norme za debljinu linija i tekst.
Direktni Legend Print (DLP)
DLP je u suštini direktno štampanje, često inkjet tehnikom, direktno na štampanoj pločici. Izbjegava filmove i faze razvijanja, može biti brže i omogućava detaljne oznake. Također se često opisuje kao nešto manje izdržljivo od LPI-ja, ovisno o sistemu tinte i načinu sušenja.
Praktični savjet za dizajnere je jednostavan.
Čak i ako dobavljač može ispisati vrlo sitne detalje, vaš prinos Kvalitet otiska opada kad pomaknete sitoštampu do ruba. A čitljivost opada još ranije. Zato ciljamo na “pouzdano štampa”, a ne na “štampa u laboratorijskoj demonstraciji”.
Najbolji stil fonta za sitotisak na PCB-u
Želite font koji ostaje čitljiv kada:
- Potez se blago zgušnjava zbog razlijevanja tinte.
- Štampa se malo pomjera zbog tolerancije pri registraciji.
- Obradak se posmatra pod uglom pod radnim svjetlima.
- Postoje ostaci fluksa i prašina (jer uvijek postoje)
Koristite jednostavne, standardne sans serif fontove.
Praktični izbori:
- Fontovi s jednim potezom / vektorski fontovi (često ono što CAD alati koriste prema zadanim postavkama)
- Jednostavni sans serif fontovi slični Arialu, Helvetici i stilu DIN
- Ugrađeni PCB CAD fontovi “Default” ili “Proportional”, ako je poznato da se čisto iscrtavaju
Zašto ne raskošni fontovi?
Zato serifi i kontrasti tankih i debelih poteza brzo postaju ružni na sitotisku. Zavoji se popunjavaju. Sitne praznine se zatvaraju. “R” i “P” počinju izgledati kao isto slovo. Nije to dizajnerski poster, već naljepnica s uputama na tvorničkom predmetu.
Izbjegavajte ova ponašanja fontova
- Veoma tanke poteze
- Potezi visokog kontrasta (debele vertikale, tanke horizontale)
- Deokorativni elementi
- Kursiv u malim veličinama
- Sva velika slova u sitnom tekstu (velika slova smanjuju raznolikost oblika, ironično je teže za čitanje kad su mala)
Još jedna dosadna, ali važna stvar
Održavajte dosljednost. Koristite isti stil fonta na cijeloj ploči. Ako miješate stilove, izgleda neuredno i otežava pregledavanje prilikom sastavljanja.
Najbolja veličina teksta za sitotisak na PCB-u (što zaista radi)
Mnogi ljudi navode “minimalni tekst 1,0 mm”. To je solidno pravilo prstiju, ali ga moramo razložiti. Veličina teksta gotovo ništa ne znači bez debljine crte.
U PCB sitotisku, ono što je najvažnije je:
- visina lika
- širina poteza
- razmak između poteza
- i da li će tekst biti odsječen otvorima maske za lemljenje, padovima ili zabranjenim zonama u dvorištu
Evo praktičnih, za proizvodnju siguranih preporuka koje obično izdrže uobičajene fabričke tolerancije.
Preporučene veličine teksta za sitotisak (općenito)
Za referentne oznake i natpise koje želite da ljudi čitaju bez mikroskopa:
- Visina lika: Poželjno od 1,0 mm do 1,5 mm
- Minimalna visina lika: 0,8 mm (samo ako baš morate)
- Širina poteza: Poželjno od 0,15 mm do 0,20 mm
- Minimalna širina poteza: 0,12 mm (opet, samo ako morate)
Ako označavate guste dijelove i prihvatate da bi to moglo biti “čitljivo pri sastavljanju uz uvećanje”:
- Visina lika: 0,8 mm do 1,0 mm
- Širina poteza: 0,12 mm na 0,15 mm
Ako vam je potreban tekst “vidljiv sa suprotne strane klupe” (nazivi konektora, upozorenja na polaritet):
- Visina lika: 1,5 mm do 2,5 mm
- Širina poteza: 0,18 mm na 0,25 mm
Ovi rasponi nisu magična pravila. To su vrijednosti za koje vjerovatno kasnije nećete požaliti.
Razmak unutar slova je važan.
Na primjer, rupa unutar slova “O” ili “P”. Ako je premala, ispuni se i dobiješ mrlje. Dakle, čak i ako je širina poteza tehnički ispisiva, geometrija fonta možda nije.
Zato jednostavni fontovi pobjeđuju. Oni drže kontegere otvorenima.
Najbolja širina linije za sitotisak obrisa i simbola
Sitotisak nije samo tekst. To su konture, pin 1 tačke, oznake polariteta i plus znakovi, strelice, indikatori u obliku trokuta, krugovi za testne tačke.
Preporučene širine linija:
- Opći obrisi i simboli: 0,15 mm do 0,20 mm
- Minimum (ako vaša tvornica to dozvoljava): 0,12 mm
- Upadljivija upozorenja ili oznake polariteta: 0,20 mm do 0,30 mm
Ako linije budu previše tanke, pucaju ili izblijede. Ako budu previše debele, gubite preciznost i možete se sudariti s drugim elementima.
Popunjeni oblici naspram obrisa
Ispunjeni oblici (čvrsti trokut, čvrsti krug) su popustljiviji u tisku. Ako vam treba pokazatelj 1 koji se uvijek pojavljuje, ispunjena točka je često bolja od malog obrisnog kruga.
Pravila za slobodan prostor: gdje sitotisak NE bi trebao ići
Većina fabrika će automatski odsjeći sitoštampu koja se preklapa s otvorima maske za lemljenje, padovima i izloženim bakrom. To je dobro. Ali to također znači da vaš tekst može biti isječen u besmislice.
Dakle, želite dizajnirati imajući na umu razmak, a ne oslanjati se na automatsko obrezivanje.
Praktične dozvole:
- Sitotisak na lemne površine: najmanje 0,15 mm, poželjno 0,20 mm
- Sitotisak do otvora za pločice: najmanje 0,15 mm do 0,20 mm
- Sitotisak do ruba ploče: najmanje 0,25 mm (više ako će se rub grubo obrubiti)
- Sitotisak na tijelo komponente: Ostavite dovoljno mjesta za disanje kako bi etiketa i nakon sklapanja ostala vidljiva.
Također, izbjegavajte postavljanje sitoštampe preko brana maske za lemljenje između padova. Čak i ako se odštampa, može izgledati razmazano i neuredno.
Maskirane naspram nemaskiranih vias
Ako su vias tentiran (prekriven zaštitnom masom za lemljenje), sitotisak može preko njih prolaziti sigurnije. Ako su vijase otvorene, tinta se može proširiti u rupe ili se razliti oko otvora. U gusto postavljenim dizajnima, prekrivanje vijasa ispod sitotiska često poboljšava kvalitetu tiska.
Odabir boja: šta je zapravo čitljivo
Standardne boje sitotiska: bijela, crna, žuta. Najbolji izbor ovisi o boja maske za lemljenje i okruženje za gledanje.
Uobičajena uparivanja:
- Zelena maska za lemljenje: Bijeli sitotisak je podrazumijevano iz razloga.
- Crna maska za lemljenje: Bijeli sitotisak, žuta također može iskočiti
- Bijela maska za lemljenje: Crni sitotisak je obično pravi potez.
- Crvena/plava maska za lemljenje: Bijela uglavnom funkcioniše, ali kontrast može varirati u zavisnosti od završne obrade.
Jedna stvar koju ljudi zaboravljaju. Završna obrada površine mijenja refleksivnost. ENIG je sjajan, HASL Može biti neujednačen i na mjestima reflektivan. Pri jakom svjetlu neke natpise je teže pročitati čak i ako je kontrast “teoretski” dobar.
Ako je čitljivost važna, nemojte birati nizak kontrast zbog estetike.
Savjeti za postavljanje koji će vam kasnije uštedjeti
Nekoliko navika koje poboljšavaju brzinu sastavljanja i smanjuju greške.
Postavite referentne oznake tamo gdje će biti vidljive nakon sklapanja.
Zvuči očigledno. Ne radi se uvijek.
- Postavite refdes izvan dvorišta komponente kad god je to moguće.
- Za integrisane sklopove, postavite referentne oznake blizu strane pin 1, ali ne ispod čipa.
- Za pasivne uređaje postavite refdes tako da budu poravnati dosljedno, sa istim smjerom čitanja na cijeloj ploči.
Orijentacijske i polarne oznake trebaju biti višestruke.
Za diode, LED diode i elektrolitske kondenzatore koristite oboje:
- simbol polariteta na sitotisku
- i jasna grafika otiska (kao zarez, crta, znak plus)
- i idealno, dosljedan bibliotečki standard
Jer ako jedan biva odsječen, drugi često preživi.
Označi testne tačke kao da ti život zavisi od toga
Ako se ploča bude ispitivala:
- Označite testne tačke s “TPxx”
- Ako prostor dozvoljava, uključite naziv mreže ili napon (TP5 3V3)
- Koristite krug ili simbol mete dovoljno velik da ga brzo pronađete.
I držite oznake testnih tačaka izvan područja koja će biti prekrivena štitnicima, hladnjacima ili visokim konektorima.
Kako se proizvodne realnosti miješaju u sitotisak (i kako to dizajnirati)
Sitotisak može zakazati na nekoliko predvidivih načina.
Neusklađenost i pomak registracije
Uzroci uključuju greške pri registraciji, savijanje ploče i tolerancije procesa. Kod ručnog sitotiska poravnanje više ovisi o operateru. Automatski printeri mogu postići poravnanje na mikrometarskoj razini, ali ništa nije savršeno.
Dizajnirajte oko toga od:
- ne postavljati tekst preblizu padova
- izbjegavanje sitnih značajki koje ovise o savršenom poravnanju
- Dodavanje malo dodatnog margina simbolima
Mrljanje i razmazivanje tinte
Često zbog prekomjerne količine tinte, pogrešne viskoznosti, kontaminacije ili nepravilnog sušenja.
Ne možete kontrolisati fabriku. viskoznost tinte iz CAD-a, ali možete:
- izbjegavajte ultratane poteze
- izbjegavajte gurati tekst između jastučića
- Koristite jednostavnije oblike slova.
Izostavljeni ili izblijedjeli otisci
Istrošene mreže, loše prianjanje, izloženost okolišu, loši ciklusi stvrdnjavanja. Opet su to problemi na strani proizvodnje, ali vaš dizajn pomaže jer ostaje unutar prihvatljivih veličina elemenata.
I skladištenje je važno. Vlažnost i oscilacije temperature mogu utjecati na kvalitetu. Ako ploče idu u surova okruženja, razgovarajte s tvornicom o vrsti tinte i očekivanjima trajnosti.
IPC i konvencije simbola (razuman pristup)
Vidjet ćete reference na standarde poput IPC-7351 za obrasce rasporeda kontakata i smjernice za postavljanje. Postoje i standardi za konvencije označavanja, inspekciju, trajnost i opću prihvatljivost izrade.
U praksi, za sitotisak, “IPC način razmišljanja” je:
- Koristite jasne, konvencionalne simbole.
- Održavajte tekst čitljivim.
- Ne postavljajte oznake na mjestima gdje ometaju lemljenje ili inspekciju.
- Učinite montažu nedvosmislenom.
Ako radite u medicinskoj, automobilskoj ili zrakoplovnoj industriji, onda da, trebali biste se uskladiti s tačnim standardnim zahtjevima za označavanje i sljedivost. Za većinu komercijalnih ploča i dalje imate koristi od pridržavanja iste discipline.
Posebni slučajevi: fleksibilne tiskane ploče i ploče visoke gustoće
Fleksibilne tiskane pločice
Fleksibilne ploče se savijaju. Tinta se također mora savijati, a prianjanje može biti teže. Pritisak pri tiskanju i napetost sitoštampa postaju osjetljiviji, pa su vrlo tanke oznake rizičnije.
Ako je vaš flex dizajn gust, razmotrite:
- Održavanje sitoštampe minimalnom
- korištenjem većih, podebljanih oznaka
- alternativne metode označavanja poput inkjet štampe ili laserskog označavanja (trajnije, često veće preciznosti)
Štampane ploče visoke gustoće
Ponekad jednostavno nema mjesta.
Šta bolje radi od skupljanja svega:
- Premjestite neke oznake na skicu sklapanja umjesto na ploču.
- Koristite manje, ali značajnije oznake (samo konektori, polaritet, ključni IC-ovi).
- Koristite QR ili 2D kodove za reviziju i sljedivost ako vaša fabrika to podržava, ali provjerite čitljivost na stvarnim uzorcima.
Brzi kontrolni popis: moja pravila za sitotisak kao “sigurnu podrazumijetu”
Ako želite polaznu tačku koju možete primijeniti na većinu odbora:
- Jednostavan sans serif font, dosljedno na cijeloj ploči
- Visina teksta 1,0 mm do 1,5 mm za refdes gdje je to moguće
- Širina poteza 0,15 mm do 0,20 mm
- Širina linije sitoštampe 0,15 mm do 0,20 mm
- Čišćenje do podloga i izloženog bakra Poželjno 0,20 mm
- Nemoj se oslanjati na automatsko obrezivanje, postavi legende tako da prežive.
- Učinite oznake polariteta i pina 1 jasnim i viškom.
- Odaberite boju sitotiska za kontrast, a ne za vibru.
Nije glamurozno. Ali se dobro štampa i dobro se čita.
Napomena o sitotiskarskim uslugama i proizvodnji
Mnogi proizvođači PCB-a uključuju sitotisak kao standardnu opciju, uključujući usluge poput PCBGOGO i mnoge druge. Bilo da je vaša ploča proizvedena tehnikom LPI ili DLP, gore navedene osnove dizajna i dalje vrijede.
Ako ručno štampate u vlastitim prostorijama, očekujte veću varijabilnost i više izazova pri poravnavanju. Automatski sitoštampači su brži i dosljedniji za obimni posao, ali vaš dizajn i dalje mora biti izvodljiv za proizvodnju.
I da, ako ste ikada vidjeli ploču na kojoj su legende pomaknute za nijansu i polovina oznaka “R” nedostaje, to obično nije zato što je dizajner “zaboravio”. To je zato što je dizajn bio na samoj granici onoga što je proces mogao podnijeti.
Zatražite ponudu za PCB danas
Tražite pouzdanog partnera za PCB za sitotisak i kompletnu proizvodnju ploča? Filifast je ovdje da podrži vaš projekat od dizajna do isporuke. Kontaktirajte nas sada i dobijte brzu, profesionalnu ponudu.
Često postavljana pitanja
Šta je sitoštampa na štampanoj pločici i zašto je važna?
Sitotisak na štampanoj pločici (PCB) je sloj nevodljive tinte otisnut na pločicu za identifikaciju komponenti, pin 1, polariteta, konektora, jumpera, testnih tačaka, upozorenja, logotipa i kodova revizije. Pruža sve informacije namijenjene ljudima koje pomažu tehničarima pri sklapanju da pravilno postave komponente, pomaže inženjerima za testiranje da brzo pronađu tačke i služi kao buduća referenca za održavanje ili otklanjanje kvarova.
Koji se materijali i boje obično koriste za sitotisak na PCB-ovima?
Sitotisak na PCB-u obično koristi nevodljive boje na bazi epoksida ili UV-osušive boje. Uobičajene boje su bijela, crna i žuta. Epoksidne boje imaju dobru adheziju i dobro podnose toplinu lemljenja, dok se UV-osušive boje brzo suše i pogodne su za proizvodnju velikih serija.
Koje su glavne metode tiska na PCB-ove sitotiskom i kako se razlikuju?
Dvije glavne metode ispisa su Liquid Photo Imaging (LPI) i Direct Legend Printing (DLP). LPI koristi fotosenzitivnu tintu s procesom izlaganja uobičajenim u serijskoj proizvodnji i obično je izdržljiva. DLP uključuje direktno ispisivanje tintom u stilu ink-jet na PCB, što omogućava bržu obradu i finije detalje, ali može biti nešto manje izdržljivo ovisno o korištenom sistemu tinte.
Koji stilovi fonta se preporučuju za sitotisak na PCB-u kako bi se osigurala čitljivost?
Preporučuju se jednostavni, standardni sans serif fontovi, poput jednolinijskih/vektorskih fontova ili onih sličnih Arialu, Helvetici ili DIN stilu. Izbjegavajte fontove s serifima, tankim potezima, dekorativnim elementima, kurzivom u malim veličinama ili pisanje velikim slovima u malom tekstu. Dosljednost stila fonta u svim materijalima poboljšava čitljivost pri sastavljanju.
Koje su najbolje smjernice za veličinu teksta na PCB-u za sitotisak kako bi se osigurala čitljivost nakon proizvodnje?
Za referentne oznake i natpise namijenjene ljudskom čitanju bez povećala: visina znakova treba biti između 1,0 mm i 1,5 mm (minimalno 0,8 mm ako je potrebno), a širina poteza treba biti između 0,15 mm i 0,20 mm (minimalno 0,12 mm ako je potrebno). Odgovarajuće razmaknuti potezi također su ključni za očuvanje jasnoće unatoč razlijevanju tinte ili pomjeranju registracije tokom proizvodnje.
Može li sitotisak poslužiti kao zamjena za masku za lemljenje na štampanim pločicama?
Ne, sitoštampa nije zamjena za masku za lemljenje. Maska za lemljenje sprječava mostove od olova i štiti bakrene tragove; sitoštampa služi isključivo kao sloj za označavanje u komunikacijske svrhe, poput označavanja komponenti i testnih tačaka. Korištenje sitoštampe za rješavanje problema pri lemljenju može dovesti do oštećenja ili razmazivanja tinte.
