به زبان ساده، سیلکاسکرین متنی غیررسانا است که روی برد چاپ میشود تا قطعات، پین ۱، قطبیت، کانکتورها، جامپرها، نقاط تست، هشدارها و لوگوها و کدهای بازنگری را شناسایی کند. تمام اطلاعات رو به انسان.
معمولاً یک جوهر اپوکسی غیرهادی است (رنگهای رایج سفید، سیاه و زرد). این جوهر روی ماسک لحیم قرار میگیرد و به تکنسینهای مونتاژ کمک میکند قطعات را بهدرستی قرار دهند، به مهندسان تست کمک میکند نقاط را سریع پیدا کنند و شش ماه بعد وقتی فراموش کردهاید “J3” قرار بود چه کاری انجام دهد، به شما کمک میکند.
اما نکته اینجاست.
طراحی سیلکاسکرین بهراحتی میتواند بد از آب دربیاید. متنهای ریز، خطوط مویی، اجسامی که روی پدها قرار دارند، نوشتههایی که زیر قطعات ناپدید میشوند. و بعد فرایند تولید همان کاری را میکند که ذاتاً انجام میدهد: کمی جابهجایی در همترازی، کمی پخش جوهر، پرداخت ناهموار سطح، و برچسبهای بینقص شما به هم میریزند.
پس این راهنما دربارهٔ قواعد عملی چاپ سیلکاسکرین است که در تولید واقعی PCB دوام میآورند.
در مورد فونتها، اندازهها، عرض خطوط، فاصلهگذاری و چیدمان صحبت خواهیم کرد. همچنین کمی دربارهٔ روشهای چاپ مثل LPI در مقابل DLP صحبت میکنیم چون این موضوع تعیین میکند تا چه حد میتوانید تهاجمی عمل کنید.
سرّ سیلکاسکرین چیست و چه نیست
سیلکاسکرین یک لایه علامتگذاری است. این جایگزین ماسک لحیمکاری نیست.
ماسک لحیم برای جلوگیری از پلهای لحیم و محافظت از مس است. سیلکاسکرین برای برقراری ارتباط است. اگر بخواهید یک خطر لحیمکاری را با سیلکاسکرین “اصلاح” کنید، نتیجهی خوبی نخواهد داشت. جوهر ممکن است بسوزد، پخش شود یا دقیقاً در محلهایی که با پدها تداخل دارد، پاک شود.
محتوای معمول سیلکاسکرین شامل:
- نشانگرهای مرجع (R1، C12، U3)
- شکل کلی اجزا و علائم جهتیابی
- قطبیت خازنهای الکترولیتی، دیودها، LEDها
- نشانگرهای پین ۱ برای آیسیها
- برچسبهای کانکتور
- نقاط تست (TP1, TP2)
- هشدارها و نمادهای ولتاژ بالا
- لوگوها، کدهای QR، متن بازنگری
جوهرها معمولاً بر پایه اپوکسی یا قابل خشکشدن با اشعه فرابنفش هستند. اپوکسی معمولاً چسبندگی قوی دارد و در برابر حرارت لحیمکاری بهخوبی مقاومت میکند. جوهرهای قابل خشکشدن با اشعه فرابنفش سریع خشک میشوند و برای تولیدات با حجم بالا مناسباند.
پشتزمینه و پرداخت سطح نیز اهمیت دارند. FR4 رایجترین است و چاپ آن بهخوبی انجام میشود. مواد راجرز گاهی نیاز به فرمولهای جوهر خاص دارند. بردهای مدار چاپی انعطافپذیر پیچیدهترند چون سطحشان حرکت میکند و جوهر نیز باید انعطافپذیر باشد. پرداختهایی مانند HASL میتوانند توپوگرافی ناهموار ایجاد کنند که چاپ سیلکاسکرین دقیق را دشوار میسازد، در حالی که ENIG سطحی هموارتر و مناسبتر دارد.
دو روش بزرگ چاپ (و چرا باید برایتان مهم باشد)
اکثر طرحهای سیلکاسکرین که با آنها مواجه میشوید با استفاده از یکی از اینها ساخته شدهاند:
تصویرسازی عکاسی مایع (LPI)
LPI از جوهر حساس به نور و فرآیند نوردهی استفاده میکند. این روش در تولید انبوه رایج است و معمولاً دوام بالایی دارد. میتواند جزئیات قابل قبولی را حفظ کند، اما مانند هر فرآیند دیگری، حداقل عرض خطوط و قواعد متنی همچنان اعمال میشوند.
چاپ مستقیم افسانه (DLP)
DLP اساساً چاپ مستقیم است، اغلب به سبک جوهرافشان، مستقیماً روی برد مدار چاپی. این روش مراحل فیلمبرداری و ظهور را حذف میکند، میتواند سریعتر باشد و قادر به ایجاد نوشتههای دقیق است. همچنین بسته به سیستم جوهر و فرآیند پخت، اغلب کمی کمتر بادوام از LPI توصیف میشود.
نکتهٔ عملی برای طراحان ساده است.
حتی اگر یک فروشنده بتواند ویژگیهای بسیار ریز را چاپ کند، شما محصول کیفیت چاپ وقتی سیلکاسکرین را تا لبه فشار میدهید کاهش مییابد. خوانایی هم حتی زودتر افت میکند. بنابراین هدف ما “چاپ قابلاعتماد” است، نه “چاپ در دمو آزمایشگاهی”.
بهترین سبک قلم برای چاپ سیلک روی PCB
شما فونتی میخواهید که وقتی: خوانا باقی بماند.
- ضخامت خط اندکی به دلیل پخش جوهر افزایش مییابد.
- چاپ کمی از تلرانس ثبت خارج میشود.
- برد از زاویه و زیر نور چراغهای بنچ مشاهده میشود.
- بقایای جریان و گرد و غبار وجود دارد (چون همیشه وجود دارد)
از فونتهای ساده، استاندارد و بدون سریف استفاده کنید.
انتخابهای عملی:
- فونتهای تکضرب / برداری (اغلب آنچه ابزارهای CAD بهصورت پیشفرض استفاده میکنند)
- فونتهای سادهٔ سانسسریف مشابه آریال، هلوتیکا و سبک DIN
- فونتهای داخلی CAD برد مدار چاپی “Default” یا “Proportional” در صورتی که معلوم باشد بهخوبی ترسیم میشوند.
چرا فونتهای فانتزی نه؟
چون سرिफها و تضاد ضخامت قلمهای نازک و ضخیم روی سیلکاسکرین خیلی زود زشت میشوند. منحنیها پر میشوند. شکافهای کوچک بسته میشوند. “R” و “P” شبیه هم به نظر میرسند. این یک پوستر طراحی نیست، بلکه برچسب دستورالعمل روی یک محصول کارخانهای است.
از این رفتارهای قلم خودداری کنید
- ضربههای بسیار نازک
- خطوط با کنتراست بالا (عمودیهای ضخیم، افقیهای نازک)
- عناصر تزئینی
- کجخط در اندازههای کوچک
- تمام حروف بزرگ در متن ریز (حروف بزرگ تنوع شکل را کاهش میدهند و بهطور طنزآمیز وقتی کوچک باشند خواندنشان دشوارتر است)
یک نکتهٔ خستهکننده اما مهم دیگر
مطابق یکنواخت باشد. در سراسر تخته از یک سبک قلم ثابت استفاده کنید. اگر سبکها را با هم مخلوط کنید، ظاهری نامنظم پیدا میکند و اسکن کردن هنگام مونتاژ دشوارتر میشود.
بهترین اندازه متن برای چاپ سیلک روی PCB (آنچه واقعاً کار میکند)
بسیاری از افراد به “حداقل ۱٫۰ میلیمتر متن” استناد میکنند. این یک قاعدهٔ سرانگشتی مناسب است، اما باید آن را واکاوی کنیم. اندازهٔ متن بدون عرض حاشیهٔ قلم تقریباً هیچ معنایی ندارد.
در چاپ سیلکاسکرین PCB، مهمترین نکته این است:
- قد شخصیت
- عرض قلم
- فاصله بین ضربات
- و اینکه آیا متن توسط بازشوهای ماسک لحیمکاری، پدها یا محدودههای حیاط بریده خواهد شد.
در اینجا توصیههای عملی و ایمن برای تولید ارائه شده است که معمولاً در برابر تلرانسهای رایج کارخانهای دوام میآورند.
اندازههای پیشنهادی متن سیلکاسکرین (عمومی)
برای نشانگرها و برچسبهای مرجع که میخواهید انسانها بدون میکروسکوپ آنها را بخوانند:
- قد شخصیت: ۱.۰ تا ۱.۵ میلیمتر ترجیح داده میشود
- حداقل ارتفاع شخصیت: ۰.۸ میلیمتر (فقط در صورتی که واقعاً مجبورید)
- عرض قلم: 0.15 میلیمتر تا 0.20 میلیمتر ترجیح داده میشود.
- حداقل عرض قلم: 0.12 میلیمتر (دوباره، فقط در صورت لزوم)
اگر در حال برچسبگذاری نواحی متراکم هستید و میپذیرید که ممکن است “قابل خواندن با بزرگنمایی در حین مونتاژ” باشد:
- قد شخصیت: ۰.۸ میلیمتر تا ۱.۰ میلیمتر
- عرض قلم: 0.12 میلیمتر تا 0.15 میلیمتر
اگر به متن “دیده شده از آن سوی میز” نیاز دارید (نامهای کانکتورها، هشدارهای قطبیت):
- قد شخصیت: ۱.۵ میلیمتر تا ۲.۵ میلیمتر
- عرض قلم: 0.18 میلیمتر تا 0.25 میلیمتر
این بازهها قوانین جادویی نیستند. اینها ارزشهایی هستند که احتمالاً بعداً از آنها پشیمان نخواهید شد.
فاصلهگذاری درون حروف اهمیت دارد
برای مثال، حفرهٔ داخل حرف “O” یا “P”. اگر خیلی کوچک باشد، پر میشود و لکههایی ایجاد میشود. بنابراین حتی اگر عرض قلم شما از نظر فنی قابل چاپ باشد، هندسهٔ قلم ممکن است مناسب نباشد.
به همین دلیل فونتهای ساده برنده میشوند. آنها شمارندهها را باز نگه میدارند.
بهترین عرض خط برای خطوط و نمادهای سیلکاسکرین
شابلون فقط متن نیست. این شامل خطوط دور، نقاط یکدورهای، نشانههای قطبیت مثبت، پیکانها، نشانگرهای مثلثی و دایرههای نقاط تست است.
پهنای خطوط پیشنهادی:
- شکل کلی و نمادها: 0.15 میلیمتر تا 0.20 میلیمتر
- حداقل (اگر کارگاه شما اجازه دهد): 0.12 میلیمتر
- هشدارهای برجستهتر یا نشانههای قطبیت: 0.20 میلیمتر تا 0.30 میلیمتر
اگر خیلی نازک کنید، خطوط میشکنند یا محو میشوند. اگر خیلی ضخیم کنید، دقت را از دست میدهید و ممکن است با سایر ویژگیها تداخل پیدا کنید.
اشکال پرشده در مقابل خطوط دور
شکلهای پرشده (مثلثهای توپر، دایرههای توپر) در چاپ انعطافپذیرتر هستند. اگر به نشانگر نقطهای نیاز دارید که همیشه نمایش داده شود، یک نقطه پرشده اغلب بهتر از یک دایرهٔ حاشیهدار کوچک است.
قوانین حاشیه: جایی که چاپ سیلک نباید انجام شود
اکثر کارخانههای تولید تراشه بهطور خودکار سیلکاسکرین را در قسمتهایی که روی بازشوهای ماسک لحیم، پدها یا مسهای نمایان قرار میگیرد، برش میدهند. این خوب است. اما این یعنی ممکن است متن شما به شکل بیمعنی برش بخورد.
پس میخواهید با در نظر گرفتن فاصله طراحی کنید، نه اینکه به برش خودکار اتکا کنید.
فاصلههای عملی:
- از سیلکاسکرین به پدهای قابل لحیمکاری: حداقل ۰.۱۵ میلیمتر، ترجیحاً ۰.۲۰ میلیمتر
- سیلکاسکرین به طریق بازشوها: حداقل ۰.۱۵ میلیمتر تا ۰.۲۰ میلیمتر
- از سیلکاسکرین تا لبه تخته: حداقل ۰.۲۵ میلیمتر (در صورت تراشیدن خشن لبه، بیشتر)
- سیلکاسکرین روی بدنهٔ قطعه: فاصله بگذارید تا برچسب پس از مونتاژ همچنان قابل مشاهده باشد.
همچنین از قرار دادن سیلکاسکرین روی سدهای ماسک لحیمکاری بین پدها خودداری کنید. حتی اگر چاپ شود، ممکن است کدر و نامرتب به نظر برسد.
ویاهای پوشیدهشده در مقابل ویاهای بدون پوشش
اگر ویاسها پوشیدهشده (پوشانده شده با ماسک لحیم), چاپ سیلکاسکرین میتواند با ایمنی بیشتری روی آنها اجرا شود. اگر ویاسها باز باشند، جوهر ممکن است به داخل سوراخها نفوذ کند یا در اطراف دهانه پخش شود. در طرحهای متراکم، قرار دادن ویاسها بهصورت چادری زیر سیلکاسکرین اغلب کیفیت چاپ را بهبود میبخشد.
انتخاب رنگ: چه چیزی واقعاً قابل خواندن است
رنگهای استاندارد سیلکاسکرین: سفید، سیاه، زرد. بهترین انتخاب بستگی به دارد رنگ ماسک لحیم و محیط مشاهده.
ترکیبهای رایج:
- ماسک لحیم سبز: سفید سیلکاسکرین پیشفرض است و دلیلی دارد.
- ماسک لحیم سیاه: کارهای سیلکاسکرین سفید، رنگ زرد هم میتواند جلوه کند.
- ماسک لحیم سفید: معمولاً چاپ سیلک مشکی بهترین انتخاب است.
- ماسک لحیم قرمز/آبی: رنگ سفید به طور کلی مناسب است، اما کنتراست ممکن است بسته به نوع پرداخت متفاوت باشد.
یک چیز را مردم فراموش میکنند. تغییر در پرداخت سطح بازتاب را تغییر میدهد. ENIG براق است, HASL ممکن است در برخی نقاط ناهموار و بازتابنده باشد. زیر نور شدید، خواندن برخی نوشتهها دشوارتر میشود حتی اگر کنتراست از نظر نظری مناسب باشد.
اگر خوانایی اهمیت دارد، برای زیباییشناسی از کنتراست پایین استفاده نکنید.
نکات استخدامی که بعدها به دردتان میخورد
چند عادت که سرعت مونتاژ را بهبود میبخشند و اشتباهات را کاهش میدهند.
نشانگرهای مرجع را طوری قرار دهید که پس از مونتاژ قابل مشاهده باشند.
واضح به نظر میرسد. همیشه انجام نمیشود.
- در صورت امکان، refdes را خارج از حیاط مؤلفه قرار دهید.
- برای آیسیها، نشانی مرجع را در نزدیکی سمت پایهٔ شمارهٔ یک قرار دهید، اما نه زیر تراشه.
- برای ساختارهای غیرفعال، refdesها را بهطور یکنواخت همتراز کنید و جهت خواندن در سراسر جدول یکسان باشد.
نشانهای جهتگیری و قطبیت باید اضافی باشند.
برای دیودها، LEDها و الکترولیتها. از هر دو استفاده کنید:
- نماد قطبیت روی سیلکاسکرین
- و یک گرافیک ردپای واضح (مانند یک بریدگی، خط، علامت مثبت)
- و در حالت ایدهآل، یک استاندارد کتابخانهای یکسان
زیرا اگر یکی قطع شود، دیگری اغلب زنده میماند.
نقاط تست را طوری علامتگذاری کن که انگار واقعاً به آن اهمیت میدهی.
اگر برد پروب شود:
- نقاط تست را با “TPxx” برچسبگذاری کنید.”
- در صورت امکان، نام نت یا ولتاژ (TP5 3V3) را درج کنید.
- از یک نماد دایرهای یا هدف به اندازه کافی بزرگ استفاده کنید تا به سرعت پیدا شود.
و برچسبهای نقاط تست را از مناطقی که توسط محافظها، هیتسینکها یا کانکتورهای بلند پوشانده میشوند، دور نگه دارید.
چگونه واقعیتهای ساخت، چاپ سیلکاسکرین را به هم میریزد (و چگونه در طراحی خود برای آن چارهاندیشی کنید)
چاپ سیلکاسکرین ممکن است به چند روش قابل پیشبینی ناموفق شود.
نامتقارن بودن و جابجایی ثبت
علل شامل میشوند خطاهای ثبتنام, انحناي تخته و تلرانسهای فرآیند. در چاپ سیلک دستی، همترازی بیشتر به اپراتور بستگی دارد. چاپگرهای خودکار میتوانند همترازی را در سطح میکرون ارائه دهند، اما هیچچیز کامل نیست.
طراحی بر اساس آن توسط:
- نصب نکردن متن در نزدیکی بیش از حد به پدها
- اجتناب از ویژگیهای ریز که به همترازی کامل متکی هستند
- افزودن حاشیهٔ کمی بیشتر به نمادها
لکهشدن و پخش جوهر
اغلب به دلیل جوهر بیش از حد، ویسکوزیته نامناسب، آلودگی یا پختن نادرست.
شما نمیتوانید کارخانه را کنترل کنید ویسکوزیته جوهر از CAD، اما میتوانید:
- از خطوط فوقالعاده نازک خودداری کنید
- از قرار دادن متن بین پدها خودداری کنید.
- از شکل حروف سادهتر استفاده کنید
پرینتهای مفقود یا محو شده
صفحههای فرسوده، چسبندگی ضعیف، قرار گرفتن در معرض محیط، چرخههای پخت نامناسب. باز هم مشکلات سمت تولید است، اما طراحی شما با محدود ماندن در اندازههای مناسب ویژگیها کمک میکند.
و نگهداری اهمیت دارد. نوسانات رطوبت و دما میتوانند بر کیفیت تأثیر بگذارند. اگر بردها قرار است در محیطهای سخت استفاده شوند، با کارخانه تولیدکننده درباره نوع جوهر و انتظارات دوام صحبت کنید.
IPC و قراردادهای نماد (رویکرد معقول)
شما ارجاعهایی به استانداردهایی مانند IPC-7351 برای الگوهای زمین و راهنماییهای جایگذاری خواهید دید. همچنین استانداردهایی در زمینه قراردادهای علامتگذاری، بازرسی، دوام و پذیرش کلی ساخت وجود دارد.
در عمل، برای طراحی سیلکاسکرین، “ذهنیت IPC” عبارت است از:
- از نمادهای واضح و متعارف استفاده کنید.
- متن را خوانا نگه دارید.
- نشانهها را طوری قرار ندهید که با لحیمکاری یا بازرسی تداخل داشته باشند.
- مونتاژ را بیابهام کنید.
اگر در حوزههای پزشکی، خودروسازی یا هوافضا فعالیت میکنید، بله، باید دقیقاً مطابق با الزامات استاندارد برای علامتگذاری و قابلیت ردیابی عمل کنید. برای اکثر بردهای تجاری نیز همچنان از پیروی کردن از همین رویه سود میبرید.
موارد خاص: بردهای مدار چاپی انعطافپذیر و بردهای با چگالی بالا
بردهای مدار چاپی انعطافپذیر
صفحههای انعطافپذیر خم میشوند. جوهر نیز باید انعطافپذیر باشد و چسبندگی آن میتواند دشوارتر باشد. فشار چاپ و تنش توری حساستر میشوند، بنابراین چاپ نوشتههای بسیار ریز پرخطرتر است.
اگر طراحی فِلکس شما متراکم است، در نظر بگیرید:
- حداقل کردن سیلکاسکرین
- با استفاده از نشانههای بزرگتر و پررنگتر
- روشهای علامتگذاری جایگزین مانند چاپ جوهرافشان یا علامتگذاری لیزری (دائمیتر، اغلب با دقت بالاتر)
بردهای با تراکم بالا
گاهی اوقات اصلاً جایی نیست.
چه چیزی بهتر از کوچک کردن همه چیز عمل میکند:
- برخی از برچسبها را به جای برد، به نقشه مونتاژ منتقل کنید.
- از برچسبهای کمتر اما معنادارتر استفاده کنید (فقط کانکتورها، قطبیت، آیسیهای کلیدی).
- اگر کارخانه شما از آن پشتیبانی میکند، برای بازنگری و قابلیت ردیابی از کدهای QR یا کدهای دوبعدی استفاده کنید، اما خوانایی آنها را روی نمونههای واقعی آزمایش کنید.
چکلیست سریع: قوانین سیلکاسکرین “پیشفرض امن” من
اگر به یک نقطه شروع نیاز دارید که بتوانید آن را برای اکثر هیئتها به کار ببرید:
- فونت سادهٔ سانسسریف, ، در سراسر هیئت یکسان
- ارتفاع متن ۱.۰ میلیمتر تا ۱.۵ میلیمتر برای refdes در صورت امکان
- عرض قلم 0.15 میلیمتر تا 0.20 میلیمتر
- عرض خط سیلکاسکرین 0.15 میلیمتر تا 0.20 میلیمتر
- حذف پوشش تا روی پدها و مس نمایان 0.20 میلیمتر ترجیح داده میشود
- روی برش خودکار حساب نکنید، برچسبها را طوری قرار دهید که باقی بمانند.
- علامتگذاری قطبیت و پین ۱ را واضح و تکراری کنید.
- برای ایجاد کنتراست، رنگ سیلکاسکرین را انتخاب کنید، نه برای ایجاد حال و هوا.
It’s not glamorous. But it prints well and reads well.
A note on silkscreen services and production
Many PCB manufacturers include silkscreen as a standard option, including services like PCBGOGO, and plenty of others. Whether your board is produced with LPI or DLP, the design fundamentals above still apply.
If you are doing manual printing in house, expect more variability and more alignment challenges. Automated silkscreen printers are faster and more consistent for volume work, but your design still needs to be manufacturable.
And yeah, if you’ve ever seen a board where the legends are slightly shifted and half the “R” designators are missing, that’s usually not because the designer “forgot”. It’s because the design was sitting right on the edge of what the process could hold.
Get Your PCB Quote Today
Looking for a trusted PCB partner for silk screen printing and full board production? فیلایفست is here to support your project from design to delivery. Contact us now and get a fast, professional quote.
پرسشهای متداول (سوالات پرتکرار)
What is silkscreen on a PCB and why is it important?
Silkscreen on a PCB is the non-conductive ink layer printed on the board to identify components, pin 1, polarity, connectors, jumpers, test points, warnings, logos, and revision codes. It provides all the human-facing information that helps assembly technicians place parts correctly, assists test engineers in locating points quickly, and aids future reference for maintenance or troubleshooting.
What materials and colors are commonly used for PCB silkscreen?
PCB silkscreen typically uses non-conductive epoxy-based or UV-curable inks. Common colors include white, black, and yellow. Epoxy inks have strong adhesion and withstand soldering heat well, while UV-curable inks dry quickly and are suited for high-volume production runs.
What are the main printing methods for PCB silkscreen and how do they differ?
The two main printing methods are Liquid Photo Imaging (LPI) and Direct Legend Printing (DLP). LPI uses photosensitive ink with an exposure process common in volume manufacturing and tends to be durable. DLP involves direct inkjet-style printing onto the PCB, allowing faster processing and finer detail but can be slightly less durable depending on the ink system used.
What font styles are recommended for PCB silkscreen to ensure legibility?
Simple, standard sans serif fonts such as single stroke/vector fonts or those similar to Arial, Helvetica, or DIN style are recommended. Avoid fonts with serifs, thin strokes, decorative elements, italics at small sizes, or all caps in tiny text. Consistency in font style across the board improves readability during assembly.
What are the best text size guidelines for PCB silkscreen to ensure readability after manufacturing?
For reference designators and labels intended for human reading without magnification: character height should be between 1.0 mm to 1.5 mm (minimum 0.8 mm if necessary), and stroke width should be between 0.15 mm to 0.20 mm (minimum 0.12 mm if needed). Adequate spacing between strokes is also crucial to maintain clarity despite ink spread or registration shifts during manufacturing.
Can silkscreen be used as a substitute for solder mask on PCBs?
No, silkscreen is not a solder mask substitute. Solder mask prevents solder bridges and protects copper traces; silkscreen serves purely as a marking layer for communication purposes such as labeling components and test points. Using silkscreen to fix soldering risks can lead to issues like burning or smearing of the ink.
