간단히 말해서 실크스크린은 부품, 핀 1, 극성, 커넥터, 점퍼, 테스트 포인트, 경고, 로고, 개정 코드를 식별하기 위해 보드에 인쇄되는 비전도성 범례입니다. 사람이 볼 수 있는 모든 정보.
일반적으로 비전도성 에폭시 잉크(일반적인 색상은 흰색, 검은색, 노란색)입니다. 솔더 마스크 위에 부착됩니다. 조립 기술자가 부품을 올바르게 배치하고 테스트 엔지니어가 포인트를 빠르게 찾을 수 있도록 도와주며, 6개월 후 “J3”의 기능을 잊어버렸을 때에도 도움이 됩니다.
하지만 여기 문제가 있습니다.
실크스크린은 잘못 디자인하기 쉽습니다. 작은 텍스트, 헤어라인 획, 패드 위에 놓인 물건, 부품 아래에서 사라지는 범례. 그리고 제조는 제조가 하는 일을 합니다. 약간의 등록 이동, 약간의 잉크 퍼짐, 고르지 않은 표면 마감으로 완벽한 라벨이 엉망으로 변합니다.
따라서 이 가이드는 실제 PCB 생산에서 살아남는 실용적인 실크스크린 규칙에 관한 것입니다.
글꼴, 크기, 줄 너비, 간격, 배치에 대해 이야기할 것입니다. 또한 공격적인 인쇄 방식에 영향을 미치는 LPI와 DLP와 같은 인쇄 방식에 대해서도 설명합니다.
실크 스크린이란 무엇이며, 그렇지 않은 것은 무엇입니까?
실크스크린은 마킹 레이어입니다. 솔더 마스크를 대체할 수 없습니다.
솔더 마스크는 납땜 브리지를 방지하고 구리를 보호하기 위해 존재합니다. 실크스크린은 소통을 위해 존재합니다. 납땜 위험을 실크스크린으로 “해결'하려고 하면 좋은 결과를 얻지 못합니다. 잉크가 타거나 번지거나 패드와 충돌하는 부분에서 잉크가 제거될 수 있습니다.
일반적인 실크스크린 콘텐츠에는 다음이 포함됩니다:
- 참조 지정자(R1, C12, U3)
- 컴포넌트 윤곽선 및 방향 표시
- 전해질, 다이오드, LED용 극성
- IC용 핀 1 표시기
- 커넥터 레이블
- 테스트 포인트(TP1, TP2)
- 경고 및 고전압 기호
- 로고, QR코드, 수정본 텍스트
잉크는 일반적으로 에폭시 기반 또는 UV 경화성입니다. 에폭시는 접착력이 강하고 납땜 열에 잘 견디는 경향이 있습니다. UV 경화 잉크는 빠르게 건조되어 대량 생산에 적합합니다.
기질과 표면 마감도 중요합니다. FR4는 일반적으로 잘 인쇄됩니다. 로저스 소재는 때때로 특정 잉크 배합이 필요합니다. 플렉스 PCB는 표면이 움직이고 잉크도 구부러져야 하기 때문에 더 까다롭습니다. 또한 HASL과 같은 마감은 고르지 않은 지형을 만들어 미세한 실크스크린을 더 어렵게 만들 수 있지만 ENIG는 더 평평하고 친근합니다.
두 가지 주요 인쇄 방법(그리고 관심을 가져야 하는 이유)
실크스크린의 전설은 대부분 이 중 하나를 사용하여 만들어집니다:
액체 사진 이미징(LPI)
LPI는 감광성 잉크와 노광 공정을 사용합니다. 대량 생산에 일반적으로 사용되며 내구성이 좋은 편입니다. 디테일을 잘 표현할 수 있지만 다른 공정과 마찬가지로 최소 선 및 텍스트 규칙이 여전히 적용됩니다.
직접 범례 인쇄(DLP)
DLP는 기본적으로 잉크젯 방식으로 PCB에 직접 인쇄하는 방식입니다. 필름과 현상 단계를 생략하고 더 빠르며 세밀한 범례를 인쇄할 수 있습니다. 또한 잉크 시스템과 경화제에 따라 LPI보다 내구성이 약간 떨어지는 것으로 알려져 있습니다.
디자이너를 위한 실용적인 팁은 간단합니다.
공급업체가 매우 정교한 기능을 인쇄할 수 있더라도 수익률 실크스크린을 가장자리로 밀면 가독성이 떨어집니다. 그리고 가독성은 더 일찍 떨어집니다. 따라서 우리는 “실험실 데모에서 인쇄”가 아닌 “안정적으로 인쇄”하는 것을 목표로 합니다.
PCB 실크스크린에 가장 적합한 글꼴 스타일
언제 어디서나 가독성이 유지되는 글꼴을 원합니다:
- 잉크가 퍼져서 획이 약간 두꺼워집니다.
- 인쇄물이 등록 허용 오차에서 약간 이동합니다.
- 보드가 벤치 조명 아래에서 비스듬히 보이는 경우
- 플럭스 잔류물과 먼지가 존재합니다(항상 존재하기 때문에).
심플하고 표준적인 산세리프 글꼴 사용
실용적인 선택:
- 단일 스트로크/벡터 같은 글꼴(종종 CAD 도구에서 기본적으로 사용하는 글꼴)
- Arial, Helvetica, DIN 스타일과 유사한 간단한 산세리프 글꼴
- 깔끔하게 플롯하는 것으로 알려진 경우 내장된 PCB CAD “기본” 또는 “비례” 글꼴을 사용합니다.
멋진 글꼴은 어떨까요?
세리프체와 얇고 두꺼운 획 대비는 실크스크린에서 빠르게 보기 흉해지기 때문입니다. 컬이 채워집니다. 작은 간격이 좁혀집니다. “R”과 “P”가 같은 글자처럼 보이기 시작합니다. 디자인 포스터가 아니라 공장 물건의 설명 라벨입니다.
다음과 같은 글꼴 동작을 피하세요.
- 매우 얇은 스트로크
- 고대비 스트로크(두꺼운 세로, 얇은 가로)
- 장식 요소
- 작은 크기의 이탤릭체
- 작은 텍스트의 모든 대문자(대문자는 모양 다양성을 감소시키고, 아이러니하게도 작을 때 더 읽기 어렵게 함)
지루하지만 중요한 점이 하나 더 있습니다.
일관성을 유지하세요. 전체적으로 동일한 글꼴 스타일을 사용하세요. 스타일을 혼합하면 지저분해 보이고 조립 중에 스캔하기가 더 어려워집니다.
PCB 실크스크린에 가장 적합한 텍스트 크기(실제로 작동하는 것)
많은 사람들이 “최소 1.0mm 텍스트”를 인용합니다. 이는 괜찮은 경험 법칙이지만 이를 풀어볼 필요가 있습니다. 텍스트 크기는 획 너비 없이는 거의 의미가 없습니다.
PCB 실크스크린에서 가장 중요한 것은:
- 문자 높이
- 획 너비
- 스트로크 사이의 간격
- 그리고 솔더 마스크 구멍, 패드 또는 마당 보호대에 의해 텍스트가 잘릴지 여부를 확인합니다.
다음은 일반적인 팹 허용 오차를 견딜 수 있는 실용적이고 생산에 안전한 권장 사항입니다.
권장 실크스크린 텍스트 크기(일반)
현미경 없이도 사람이 읽을 수 있는 참조 지정자 및 레이블의 경우:
- 문자 높이: 1.0mm ~ 1.5mm 선호
- 최소 문자 높이: 0.8mm(꼭 필요한 경우에만)
- 획 너비: 0.15mm ~ 0.20mm 선호
- 최소 스트로크 너비: 0.12mm(다시 말하지만, 꼭 필요한 경우에만)
밀도가 높은 영역에 라벨을 붙이고 “확대해서 읽을 수 있는 어셈블리'라는 점을 인정하는 경우:
- 문자 높이: 0.8mm ~ 1.0mm
- 획 너비: 0.12mm ~ 0.15mm
“벤치 건너편에서 본” 텍스트(커넥터 이름, 극성 경고)가 필요한 경우:
- 문자 높이: 1.5mm ~ 2.5mm
- 획 너비: 0.18mm ~ 0.25mm
이 범위는 마법의 법칙이 아닙니다. “나중에 후회하지 않을 것 같은” 가치입니다.
문자 내부 간격이 중요합니다.
예를 들어 “O” 또는 “P” 안쪽의 구멍이 있습니다. 너무 작으면 구멍이 채워져 얼룩이 생깁니다. 따라서 획 너비가 기술적으로 인쇄 가능하더라도 글꼴 지오메트리는 그렇지 않을 수 있습니다.
이것이 바로 심플한 글꼴이 승리하는 이유입니다. 카운터를 열어두기 때문입니다.
실크스크린 윤곽선 및 기호에 가장 적합한 선 너비
실크스크린은 단순한 텍스트가 아닙니다. 윤곽선, 핀 1 점, 극성 플러스 표시, 화살표, 삼각형 표시, 테스트 포인트 원 등이 있습니다.
권장 선 너비:
- 일반적인 윤곽선 및 기호: 0.15mm ~ 0.20mm
- 최소(팹에서 허용하는 경우): 0.12 mm
- 더 굵은 경고 또는 극성 표시: 0.20mm ~ 0.30mm
너무 얇게 그리면 선이 끊어지거나 희미해집니다. 너무 굵으면 정밀도가 떨어지고 다른 기능과 충돌할 수 있습니다.
채워진 도형 대 윤곽선
채워진 도형(실선 삼각형, 실선 원)은 인쇄에서 더 관대합니다. 항상 표시되는 핀 1 표시기가 필요한 경우 작은 윤곽선 원보다 채워진 점이 더 나은 경우가 많습니다.
통관 규칙: 실크스크린을 사용하면 안 되는 곳
대부분의 팹에서는 솔더 마스크 구멍, 패드, 노출된 구리와 겹치는 실크스크린을 자동으로 자릅니다. 좋은 기능입니다. 하지만 텍스트가 말도 안 되게 잘릴 수도 있다는 뜻이기도 합니다.
따라서 자동 클리핑에 의존하지 않고 여백을 염두에 두고 디자인해야 합니다.
실용적인 여유 공간:
- 실크스크린에서 납땜 가능한 패드까지: 최소 0.15mm, 바람직하게는 0.20mm
- 실크스크린에서 비아 개구부까지: 최소 0.15mm ~ 0.20mm
- 보드 가장자리에 실크스크린: 최소 0.25mm (가장자리가 거칠게 라우팅되는 경우 더 많음)
- 구성 요소 본체에 실크 스크린: 조립 후에도 라벨이 잘 보이도록 숨 쉴 수 있는 공간을 남겨둡니다.
또한 패드 사이의 솔더 마스크 댐에 실크스크린을 놓지 마세요. 인쇄가 되더라도 번지고 지저분해 보일 수 있습니다.
마스크된 비아와 마스크되지 않은 비아
비아가 다음과 같은 경우 텐트(솔더 마스크로 덮음), 를 사용하면 실크스크린을 더 안전하게 진행할 수 있습니다. 비아가 열려 있으면 잉크가 구멍으로 퍼지거나 구멍 주변에서 깨질 수 있습니다. 밀도가 높은 디자인에서는 실크스크린 아래에 비아를 덮으면 인쇄 품질이 향상되는 경우가 많습니다.
색상 선택: 실제로 가독성 있는 색상
표준 실크스크린 색상: 흰색, 검은색, 노란색. 최선의 선택은 다음에 따라 달라집니다. 솔더 마스크 색상 및 보기 환경.
일반적인 페어링:
- 녹색 솔더 마스크: 흰색 실크스크린이 기본값인 데에는 이유가 있습니다.
- 검은색 솔더 마스크: 흰색 실크 스크린 작동, 노란색도 튀어 나올 수 있습니다.
- 흰색 솔더 마스크: 검은색 실크 스크린이 일반적으로 이동합니다.
- 빨간색/파란색 솔더 마스크: 일반적으로 흰색이 적합하지만 마감에 따라 대비가 달라질 수 있습니다.
사람들이 잊고 있는 한 가지. 표면 마감은 반사율을 변화시킵니다. ENIG 반짝반짝 빛납니다, HASL 는 고르지 않고 반사되는 부분이 있을 수 있습니다. 밝은 조명 아래에서는 “이론적으로” 괜찮더라도 일부 범례는 읽기 어려워집니다.
가독성이 중요하다면 미관을 위해 낮은 대비를 선택하지 마세요.
나중에 시간을 절약하는 배치 팁
조립 속도를 높이고 실수를 줄이는 몇 가지 습관.
조립 후 잘 보이는 곳에 참조 지정자를 배치합니다.
당연하게 들립니다. 하지만 항상 그런 것은 아닙니다.
- 가능하면 컴포넌트 마당 밖에 레퍼런스를 배치하세요.
- IC의 경우 칩 아래가 아닌 핀 1면 근처에 refdes를 배치합니다.
- 패시브의 경우, 전반적으로 동일한 읽기 방향으로 일관되게 정렬된 레퍼런스를 배치하세요.
방향 및 극성 표시는 중복되어야 합니다.
다이오드, LED, 전해질용. 둘 다 사용하세요:
- 실크스크린의 극성 기호
- 명확한 풋프린트 그래픽(노치, 막대, 더하기 기호 등)을 제공합니다.
- 그리고 이상적으로는 일관된 라이브러리 표준
한쪽이 잘려도 다른 한쪽은 살아남는 경우가 많기 때문입니다.
진심을 담아 테스트 포인트 표시
보드가 조사되는 경우:
- 테스트 지점에 “TPxx”로 레이블 지정”
- 공백이 허용되는 경우 네트워크 이름 또는 전압(TP5 3V3)을 포함하세요.
- 빠르게 찾을 수 있을 만큼 충분히 큰 원 또는 대상 기호를 사용합니다.
그리고 테스트 포인트 라벨은 실드, 방열판 또는 높은 커넥터로 가려질 수 있는 영역에 부착하지 마세요.
패브리케이션 현실이 실크스크린을 망치는 방법(그리고 이를 중심으로 디자인하는 방법)
실크스크린 인쇄는 몇 가지 예측 가능한 방식으로 실패할 수 있습니다.
정렬 오류 및 등록 이동
원인은 다음과 같습니다. 등록 오류, 기판 뒤틀림 및 공정 공차. 수동 스크린 인쇄에서는 정렬이 작업자에 따라 달라집니다. 자동화된 프린터는 마이크로미터 수준의 정렬을 달성할 수 있지만 완벽한 것은 없습니다.
이를 중심으로 디자인하세요:
- 텍스트를 패드에 너무 가깝게 배치하지 않기
- 완벽한 정렬에 의존하는 작은 기능 피하기
- 기호에 약간의 여백을 부여합니다.
번짐 및 잉크 확산
과도한 잉크, 잘못된 점도, 오염 또는 부적절한 경화로 인해 발생하는 경우가 많습니다.
공장의 잉크 점도 를 사용할 수는 없지만 가능합니다:
- 매우 얇은 스트로크 피하기
- 패드 사이에 텍스트 끼워넣기 방지
- 더 간단한 문자 양식 사용
누락되거나 희미해진 인쇄물
화면 마모, 접착력 저하, 환경 노출, 경화 주기 불량. 다시 말하지만, 제조 측면의 문제이지만 편안한 기능 크기를 유지하면 디자인에 도움이 됩니다.
보관도 중요합니다. 습도와 온도 변화는 품질에 영향을 줄 수 있습니다. 보드가 열악한 환경에 노출되는 경우 잉크 유형과 예상 내구성에 대해 팹에 문의하세요.
IPC 및 기호 규칙(합리적인 접근 방식)
지면 패턴 및 배치 지침에 대한 IPC-7351과 같은 표준에 대한 참조를 볼 수 있습니다. 마킹 규칙, 검사, 내구성 및 일반적인 제작 수용성에 관한 표준도 있습니다.
실제로 실크스크린 디자인의 경우 “IPC 사고방식'이 중요합니다:
- 명확하고 일반적인 기호를 사용합니다.
- 텍스트를 읽기 쉽게 유지합니다.
- 납땜이나 검사에 방해가 되는 곳에 표시를 하지 마세요.
- 어셈블리를 명확하게 만드세요.
의료, 자동차, 항공우주 산업에 종사하는 경우 마킹 및 추적성에 대한 정확한 표준 요구 사항을 준수해야 합니다. 대부분의 상업용 보드의 경우에도 동일한 규정을 따르는 것이 좋습니다.
특수한 경우: 연성 PCB 및 고밀도 기판
유연한 PCB
플렉스 보드는 구부러집니다. 잉크도 구부러져 접착이 더 어려워질 수 있습니다. 인쇄 압력과 스크린 장력이 더 민감해지므로 아주 미세한 범례는 더 위험합니다.
플렉스 디자인이 밀도가 높은 경우 고려하세요:
- 실크스크린을 최소한으로 유지
- 더 크고 굵은 표시 사용
- 잉크젯 인쇄 또는 레이저 마킹과 같은 대체 마킹 방법(보다 영구적이고 정밀도가 높은 경우가 많음)
고밀도 보드
때로는 공간이 없을 때도 있습니다.
모든 것을 축소하는 것보다 더 효과적인 것은 없습니다:
- 일부 라벨을 보드 대신 어셈블리 도면으로 이동합니다.
- 더 적지만 더 의미 있는 라벨을 사용하세요(커넥터, 극성, 주요 IC만).
- 팹에서 지원하는 경우 수정 및 추적성을 위해 QR코드 또는 2D 코드를 사용하되, 실제 샘플에서 가독성을 테스트하세요.
빠른 체크리스트: 나의 “안전한 기본” 실크스크린 규칙
시작점을 원한다면 대부분의 보드에 지원할 수 있습니다:
- 간단한 산세리프 글꼴, 전반적으로 일관된
- 텍스트 높이 1.0mm ~ 1.5mm 가능한 경우 참조용
- 획 너비 0.15mm ~ 0.20mm
- 실크스크린 선 너비 0.15mm ~ 0.20mm
- 패드 및 노출된 구리와의 간격 0.20mm 선호
- 자동 클리핑에 의존하지 말고, 범례가 살아남도록 배치하세요.
- 극성 및 핀 1 표시를 명확하고 중복되게 만들기
- 분위기가 아닌 대비를 위한 실크스크린 색상 선택
화려하지는 않습니다. 하지만 잘 인쇄되고 잘 읽힙니다.
실크스크린 서비스 및 제작에 대한 참고 사항
많은 PCB 제조업체가 실크스크린을 표준 옵션으로 포함하며, PCBGOGO와 같은 서비스도 많이 있습니다. 보드가 LPI로 생산되든 DLP로 생산되든, 위의 설계 기본 사항은 여전히 적용됩니다.
사내에서 수동으로 인쇄하는 경우 더 많은 가변성과 더 많은 정렬 문제가 발생할 수 있습니다. 자동 실크 스크린 프린터 는 대량 작업에 더 빠르고 일관성이 있지만, 디자인이 여전히 제조 가능해야 합니다.
범례가 약간 바뀌고 “R” 지정자의 절반이 누락된 보드를 본 적이 있다면 디자이너가 “잊어버려서” 그런 것이 아닙니다. 그 디자인이 프로세스가 수용할 수 있는 범위의 가장자리에 있었기 때문입니다.
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자주 묻는 질문(FAQ)
PCB의 실크스크린이란 무엇이며 왜 중요한가요?
PCB의 실크스크린은 부품, 핀 1, 극성, 커넥터, 점퍼, 테스트 포인트, 경고, 로고 및 개정 코드를 식별하기 위해 보드에 인쇄된 비전도성 잉크 층입니다. 이는 조립 기술자가 부품을 올바르게 배치하고 테스트 엔지니어가 지점을 빠르게 찾을 수 있도록 도와주며 향후 유지보수 또는 문제 해결을 위해 참조할 수 있는 모든 인간 관련 정보를 제공합니다.
PCB 실크스크린에는 일반적으로 어떤 재료와 색상이 사용되나요?
PCB 실크스크린은 일반적으로 비전도성 에폭시 기반 또는 UV 경화성 잉크를 사용합니다. 일반적인 색상으로는 흰색, 검은색, 노란색이 있습니다. 에폭시 잉크는 접착력이 강하고 납땜 열에 잘 견디며, UV 경화 잉크는 빠르게 건조되어 대량 생산에 적합합니다.
PCB 실크스크린의 주요 인쇄 방법은 무엇이며 어떻게 다른가요?
두 가지 주요 인쇄 방법은 액체 사진 이미징(LPI)과 직접 범례 인쇄(DLP)입니다. LPI는 대량 생산에 일반적으로 사용되는 감광성 잉크를 사용하며 내구성이 좋은 편입니다. DLP는 PCB에 직접 잉크젯 방식으로 인쇄하는 방식으로, 처리 속도가 빠르고 디테일이 세밀하지만 사용되는 잉크 시스템에 따라 내구성이 약간 떨어질 수 있습니다.
가독성을 보장하기 위해 PCB 실크스크린에 권장되는 글꼴 스타일은 무엇입니까?
단일 획/벡터 글꼴 또는 Arial, Helvetica 또는 DIN 스타일과 유사한 글꼴과 같은 단순하고 표준적인 산세리프 글꼴을 사용하는 것이 좋습니다. 세리프체, 가는 획, 장식 요소, 작은 크기의 이탤릭체 또는 작은 텍스트의 대문자가 모두 포함된 글꼴은 피하세요. 전반적으로 글꼴 스타일이 일관성이 있으면 조립 시 가독성이 향상됩니다.
제조 후 가독성을 보장하기 위해 PCB 실크 스크린에 가장 적합한 텍스트 크기 가이드라인은 무엇입니까?
확대하지 않고 사람이 읽을 수 있는 참조 지정자 및 라벨의 경우: 문자 높이는 1.0mm~1.5mm(필요한 경우 최소 0.8mm), 획 폭은 0.15mm~0.20mm(필요한 경우 최소 0.12mm) 사이여야 합니다. 또한 제조 과정에서 잉크가 퍼지거나 등록이 바뀌더라도 선명도를 유지하려면 스트로크 사이의 적절한 간격이 중요합니다.
실크스크린을 PCB의 솔더 마스크 대용으로 사용할 수 있나요?
아니요, 실크스크린은 솔더 마스크를 대체할 수 없습니다. 솔더 마스크는 솔더 브리지를 방지하고 구리 흔적을 보호하며, 실크스크린은 구성 요소 및 테스트 포인트 라벨링과 같은 커뮤니케이션 목적의 마킹 레이어로만 사용됩니다. 납땜 위험을 해결하기 위해 실크스크린을 사용하면 잉크가 타거나 번지는 등의 문제가 발생할 수 있습니다.
