A serigrafia, também conhecida como legenda da máscara de solda, é um texto ou símbolos impressos no PCB usando uma tinta especial para identificar componentes, contatos, logotipos de marcas, além de facilitar a montagem automatizada. Atuando como um mapa para orientar a população e a depuração de PCB, essa camada superior desempenha um papel surpreendentemente proeminente, abrangendo funcionalidade, marca, normas regulatórias e estética.
Funções principais.
Em placas de circuito densas que abrigam centenas de componentes minúsculos, a legenda ajuda a entender as conexões subjacentes que sustentam os dispositivos.
1. Identificação de Componentes
Números de peças, valores (10K, 0,1uF) e marcações de polaridade (-,+) são rotulados ao lado dos componentes, auxiliando no rápido reconhecimento visual durante a montagem manual, inspeção e depuração.
2. Informações do Conselho
Detalhes como número do PCB, versão, fabricante, função da placa (amplificador de áudio, fonte de alimentação) são frequentemente exibidos em serigrafia para rastreamento e manutenção das placas colocadas.
3. Pinagens do conector
A numeração dos pinos mediada pela legenda auxilia na inserção de conectores de cabo para interface com interfaces integradas (USB, HDMI).
4. Esboços do quadro
Linhas de corte nas bordas gravadas com destaque indicam dimensões, orientação e bordas auxiliando na panelização e remoção de painéis.
5. Auxiliares de montagem Marcadores de referência ao lado dos furos das ferramentas servem como pontos de referência zero para máquinas ópticas automatizadas de coleta e posicionamento para preencher componentes com precisão.
6. Indicadores térmicos Legendas sensíveis à temperatura que mudam de cor podem sinalizar visualmente problemas de superaquecimento nos estribos.
7. Elementos da marca Logotipos, slogans e símbolos gráficos ajudam a identificar os OEMs dos dispositivos, servindo para aumentar o reconhecimento da marca. Lendas artísticas personalizadas também acrescentam riqueza estética.
Com a miniaturização permitindo maior funcionalidade por polegada quadrada, as dicas da serigrafia orientam usuários e engenheiros em todo o ciclo de vida da PCB.
Construção e Materiais
A serigrafia é composta por tinta à base de epóxi impressa sobre a camada da máscara de solda, permitindo que a base verde do PCB forneça contraste por baixo. Para fornecer resolução nítida a partir de dados gerber convertidos em CAD, técnicas especializadas de serigrafia, jato de tinta ou fotolitografia imprimem legendas.
Propriedades como resistência química/abrasão, estabilidade de cor, adesão e flexibilidade determinam a adequação do material:
Epóxi -Mais comum em termos de custo e compatibilidade de processo
Silicone - Suporta altas temperaturas
Poliuretano - Flexível, resistente a UV
Epóxi-Poliéster – Combine as forças do epóxi e do poliéster
Branco é a cor padrão da legenda, sendo preto, azul, vermelho e amarelo também populares. No entanto, máquinas pick-and-place com câmeras voltadas para baixo preferem máscaras brancas ou amarelas claras por baixo para contraste suficiente para identificar as peças.
As tecnologias avançadas de PCB reforçam ainda mais os recursos de legenda:
Tintas incorporadas - As tintas infundidas no substrato proporcionam marcações resistentes ao desgaste/rasgo da superfície
Raised Ink - Cria legenda tátil durável, ideal para etiquetas em conectores, interruptores, etc.
Glow Legends - Contém pó luminescente carregável pela luz para brilhar no escuro auxiliando na visibilidade
Hidden Legends - Tinta visível apenas sob luz de fundo UV preserva a confidencialidade
Destacável – Legendas reversíveis em múltiplas camadas revelam informações conforme necessário em cada camada de adesivo
Servindo muito além das marcações básicas, as versáteis tintas de legenda proporcionam funcionalidades adicionais.
Importância na Fabricação
A serigrafia PCB facilita a automação, gerando rápida montagem em massa de placas. As máquinas de selecionar e posicionar contam com contornos de componentes e referências na legenda para:
Placas de centralização
Identificação de números/valores de peças por meio de reconhecimento óptico de caracteres
Confirmando presença/ausência de peças
Verificando o alinhamento da polaridade
Precisão do canal do relatório
Isso acelera o carregamento sem erros de pequenos componentes de chip tão pequenos quanto o tamanho 0201 (0,6 mm x 0,3 mm)!
Câmeras de inspeção óptica automatizada (AOI) pós-população novamente fazem referência à legenda para validar:
Tipo/valor correto do componente
Orientação adequada
Correspondência de especificações (tolerância de resistor de 5%, etc.)
Qualidade de acabamento da placa em relação aos fiduciais
Códigos de barras de matriz legíveis por máquina e códigos QR gravados em legendas também ajudam a serializar placas, vinculando-as a dados de teste relevantes.
Longe de serem superficiais, as pistas da serigrafia impulsionam a automação, a rastreabilidade e a qualidade em toda a produção.
Padrões de PCB
As normas da indústria regem certos elementos obrigatórios da serigrafia para facilitar a interoperabilidade e a manutenção de campo para produtos eletrônicos.
IPC-7351 – Requisitos genéricos para projeto de montagem em superfície e padrão de terreno
ID do componente obrigatório com designador de referência (R8,C3), tipo (RES,CAP) e valor (10K, 2u2).
Nome do quadro, informações do bloco de título
Símbolos especiais como solo
IPC-6012 – Qualificação e Desempenho de Placas Impressas Rígidas
Tipo de material (FR4)
Código de data (AAAA-MM-DD)
Detalhes da panelização
Origem do país/empresa
Código de barras/código 2D
ANSI Y32.16 – Símbolos Gráficos para Diagramas Elétricos e Eletrônicos
Símbolos de tensão
Símbolos de proteção da terra
Logotipos de aviso eletrostático
Identificadores visuais padronizados aceleram a solução de problemas e atualizações em campo.
Símbolos comuns de pegada
A reutilização de marcadores de serigrafia comprovados para componentes frequentes mantém a consistência em todos os designs de PCB, auxiliando na montagem.
| Componente | Símbolo | Descrição | |———–|—————| | Resistor |
| O contorno retangular mostra o tipo de material, valor, tolerância e potência | | Capacitor |
| Layout semicircular radial/empilhado com valor de capacitância | | Diodo |
| A linha de seta indica a direção do fluxo de corrente convencional | | LED |
| Corresponde ao formato do pacote de LED; indica cátodo/ânodo | | Cristal |
| Cristal de quartzo estilizado hexagonal/paralelogramo com pinos de aterramento | | Conector |
| Silhueta da família de componentes (USB, HDMI) com pinos numerados | | Ponto de teste |
| Placas de apalpação circulares para validação e diagnóstico | | Almofada |
| Marcador de borda para dispositivo de montagem em superfície com pegada neutra | | Fiduciário |
| A mira de registro suporta alinhamento óptico automatizado |
Com base no contexto, marcadores adequados auxiliam no reconhecimento.
Importância da qualidade da serigrafia
Com a densificação de PCBs, a reprodução confiável de detalhes finos apresenta desafios. Uma impressão de legenda de alto desempenho deve fornecer:
1. Símbolos de precisão alinhados com precisão às plataformas de pouso, bordas, etc., mantendo a correspondência 1:1 com os recursos subjacentes.
2. Legibilidade Marcações nítidas e de alto contraste facilmente legíveis; Texto pequeno ≥1,0 mm de altura, linhas finas ≥0,15 mm de largura.
3. Durabilidade Adere perfeitamente a diversos materiais de base; resiste a tensões de processamento/operacionais.
4. As dimensões do registro correspondem ao CAD original, permitindo transparência de sobreposição para inspeção automatizada.
Uma legenda imperfeita com marcações confusas, alinhamento distorcido ou colagem inadequada leva a falhas de produção ou falhas de campo. Conseqüentemente, a qualidade consistente da serigrafia ressalta a confiabilidade do PCB.
Mesmo pequenos identificadores têm grande importância para orientar o funcionamento proposital do sistema.
Tendências emergentes
Melhorias significativas na impressão de precisão ampliam os recursos da serigrafia:
Tinta incorporada: enterradas cuidadosamente entre as camadas, as legendas incorporadas evitam o desgaste, melhorando a robustez necessária na indústria aeroespacial, de defesa e na eletrônica automotiva.
Legendas ocultas: Marcações fluorescentes ultravioleta invisíveis, visíveis apenas sob luz de fundo UV, ajudam a ocultar informações confidenciais de acesso privilegiado, como senhas em sistemas seguros.
Peel Layers: Suporta adesivos em camadas, permitindo que os usuários revelem seletivamente detalhes adicionais sob demanda.
Tinta elevada: crie marcações táteis duráveis, ideais para rotular botões, alternadores e portas de interface em aplicações centradas no ser humano.
Toques artísticos: cores vibrantes e gráficos personalizados conferem riqueza estética, preservando a funcionalidade.
Aproveitando esses avanços, a serigrafia atual permite que os PCBs informem, protejam, ajudem e até mesmo entretenham os usuários, mantendo a identidade central.
Exemplos
As inovações lendárias se manifestam em vários domínios:
SpaceTech – O rover Mars Perseverance da NASA em 2021 transportava PCBs com legendas robustas incorporadas, resistentes a condições operacionais adversas.
AutoTech - O fornecedor automotivo alemão Bosch lançou em 2019 PCBs inteligentes com adesivos destacáveis revelando dados de diagnóstico apenas para revendedores autorizados.
MedTech – Os monitores contínuos de glicose FreeStyle Libre da Abbott apresentam botões táteis elevados, permitindo uma entrada mais fácil por pacientes diabéticos com deficiência visual.
5G Telecom – O principal chipset móvel Kirin 9000 da Huawei tem legendas multicoloridas destacando domínios como processador de aplicativos, modem 5G e lógica de IA.
Jogos – A série de placas gráficas GeForce RTX da Nvidia apresenta serigrafia prateada premium e logotipos metálicos que proporcionam apelo aos entusiastas.
IoT Wearables – A banda inteligente Fitbit Charge embala PCBs multissensor com marcações de componentes densas em um perfil fino.
Na verdade, a serigrafia vibrante é igualmente adequada para dispositivos de consumo ou sistemas especializados, continuando a manter a experiência do usuário em todos os ambientes.
Evolução das Capacidades
Impulsionada pelas exigências inexoráveis da indústria, a inovação lendária persiste, revelando novas oportunidades.
Perguntas frequentes
Q1. Você pode serigrafar ambos os lados de um PCB?
Sim, normalmente a serigrafia do lado superior traz marcações primárias (para componentes preenchidos), enquanto o lado inferior inclui notas de texto relevantes para a produção, como bordas do painel ou instruções de roteamento. Isso evita sobrecarregar a vista superior da montagem.
Q2. A camada de máscara de solda protege a legenda da serigrafia?
A máscara de solda depositada sobre o cobre puro antes da serigrafia fornece resistência química e mecânica, protegendo a frágil tinta da legenda por baixo dos solventes de processamento e das tensões de montagem. Portanto, ambos trabalham em sinergia com as faixas isolantes da máscara e a legenda que orienta a população.
Q3. Qual é a espessura típica da serigrafia?
O filme de tinta serigráfica curada geralmente mede entre 3-8 mils (75 – 200 mícrons). Revestimentos mais espessos acima de 10 mils podem afetar o assentamento dos componentes, enquanto coberturas insuficientes mais finas não protegem a legenda. A otimização da espessura garante resiliência adequada.
Q4. Você pode fazer painéis na camada de serigrafia?
Na verdade, recursos de panelização, como contornos de placas, abas separáveis ou furos de ferramentas, auxiliam na organização de PCBs dispostos para processamento/manuseio em lote. Os detalhes do grupo são melhor marcados na serigrafia que fica no topo, permitindo melhor visualização do que as camadas internas.
Q5. As serigrafias verdes são preferidas?
Embora qualquer cor facilmente visível funcione, as linhas de montagem em massa preferem legendas brancas ou verdes em vez de placas ocupadas ou de cores escuras, auxiliando no reconhecimento por câmeras voltadas para baixo. No entanto, as inovações emergentes em câmeras superam as limitações, abrindo opções de personalização de cores.
Adaptando-se às crescentes complexidades de fabricação e operação, a despretensiosa serigrafia PCB está à altura da ocasião, oferecendo elegância através da simplicidade! Ele capacita usuários e engenheiros em todos os ciclos de produção e de vida do produto para moldar ainda mais as possibilidades para a eletrônica. Na verdade, para silenciar os céticos, pequenos identificadores impressos espalhados pelos painéis falam por si, permitindo a cacofonia das maravilhas tecnológicas modernas!
Horário da postagem: 06/12/2023
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