A serigrafia, também conhecida como legenda da máscara de solda, consiste em textos ou símbolos impressos na placa de circuito impresso (PCB) com uma tinta especial para identificar componentes, contatos, logotipos de marcas e facilitar a montagem automatizada. Atuando como um mapa para orientar a população e a depuração da placa de circuito impresso, essa camada superior desempenha um papel surpreendentemente importante, abrangendo funcionalidade, identidade visual, normas regulatórias e estética.
Principais funções.
Em placas de circuito densas que abrigam centenas de componentes minúsculos, a legenda ajuda a dar sentido às conexões subjacentes que sustentam os dispositivos.
1. Identificação dos 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) geralmente são serigrafados para rastreamento e manutenção das placas instaladas.
3. Pinagem 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 Conselho
Linhas de corte de borda proeminentemente gravadas indicam dimensões, orientação e bordas que auxiliam na montagem e desmontagem de painéis.
5. Auxílios de montagem Os marcadores fiduciais ao lado dos furos das ferramentas servem como pontos de referência zero para máquinas ópticas automatizadas de coleta e colocação 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 de Marca Logotipos, slogans e símbolos gráficos ajudam a identificar os fabricantes de dispositivos, contribuindo para o reconhecimento da marca. Legendas artísticas personalizadas também agregam riqueza estética.
Com a miniaturização permitindo maior funcionalidade por polegada quadrada, as dicas da serigrafia guiam usuários e engenheiros ao longo do ciclo de vida do PCB.
Construção e Materiais
A serigrafia é composta por tinta à base de epóxi impressa sobre a camada de máscara de solda, permitindo que a base verde do PCB crie contraste por baixo. Para proporcionar resolução nítida a partir de dados Gerber convertidos para CAD, técnicas especializadas de serigrafia, jato de tinta ou fotolitografia imprimem as 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 resistências do epóxi e do poliéster
Branco é a cor padrão da legenda, com preto, azul, vermelho e amarelo também sendo populares. Máquinas de coleta e colocação com câmeras voltadas para baixo, no entanto, preferem máscaras brancas ou amarelo-claro por baixo para contraste suficiente para identificar as peças.
Tecnologias avançadas de PCB reforçam ainda mais as capacidades da Legend:
Tintas incorporadas - As tintas infundidas no substrato fornecem marcações resistentes ao desgaste da superfície
Tinta em relevo - Cria uma 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
Lendas Ocultas - Tinta visível apenas sob luz de fundo UV preserva a confidencialidade
Descascável – As legendas reversíveis multicamadas revelam informações conforme necessário por meio de cada camada de adesivo
Servindo muito além das marcações básicas, as tintas de legenda versáteis oferecem funcionalidades adicionais.
Importância na Manufatura
A serigrafia de PCB facilita a automação, impulsionando a rápida montagem em massa de placas. Máquinas de coleta e colocação dependem de 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
Relatório de precisão de posicionamento
Isso acelera o carregamento sem erros de pequenos componentes de chip com tamanho tão pequeno quanto 0201 (0,6 mm x 0,3 mm)!
Após a população, as câmeras de inspeção óptica automatizada (AOI) fazem referência novamente à legenda para validar:
Tipo/valor correto do componente
Orientação adequada
Correspondência de especificações (tolerância de resistor de 5% etc.)
Qualidade do acabamento da placa em relação aos valores fiduciais
Códigos de barras de matriz legíveis por máquina e códigos QR gravados na legenda 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 de serigrafia para facilitar a interoperabilidade e a manutenção de campo de eletrônicos.
IPC-7351 – Requisitos genéricos para projeto de montagem em superfície e padrão de terreno
ID de 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 Rígidas Impressas
Tipo de material (FR4)
Código de data (AAAA-MM-DD)
Detalhes da panelização
País/empresa de origem
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 advertência eletrostática
Identificadores visuais padronizados aceleram a solução de problemas e atualizações em campo.
Símbolos comuns de pegadas
A reutilização de marcadores de serigrafia comprovados para componentes frequentes mantém a consistência em todos os projetos de PCB, auxiliando na montagem.
| Componente | Símbolo | Descrição | |———–|—————| | Resistor |
| O contorno retangular mostra o tipo de material, valor, tolerância e potência | | Capacitor |
| Layout radial/empilhado semicircular com valor de capacitância | | Diodo |
| A linha da seta indica a direção do fluxo de corrente convencional | | LED |
| Corresponde ao formato do pacote de LED; indica cátodo/ânodo | | Cristal |
| Cristal de quartzo hexagonal/paralelogramo estilizado com pinos de aterramento | | Conector |
| Silhueta da família de componentes (USB,HDMI) com pinos numerados| | Testpoint |
| Almofadas de sondagem circulares para validação e diagnóstico | | Almofada |
| Marcador de borda para pegada neutra de dispositivo de montagem em superfície | | Fiducial |
| O retículo de registro suporta alinhamento óptico automatizado |
Com base no contexto, marcadores adequados auxiliam no reconhecimento.
Importância da qualidade da serigrafia
Com PCBs densificadores, reproduzir detalhes finos de forma confiável apresenta desafios. Uma impressão de legenda de alto desempenho deve oferecer:
1. Símbolos de precisão alinhados precisamente às plataformas de pouso relevantes, bordas etc., mantendo 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 de registro correspondem ao CAD original, permitindo transparência de sobreposição para inspeção automatizada.
Uma legenda imperfeita com marcações difusas, alinhamento distorcido ou colagem inadequada leva a falhas de produção ou falhas de campo. Portanto, a qualidade consistente da serigrafia reforça a confiabilidade da PCB.
Mesmo pequenos identificadores têm grande importância para orientar o funcionamento intencional do sistema.
Tendências Emergentes
Melhorias significativas na impressão de precisão expandem as capacidades da serigrafia:
Tinta incorporada: enterradas cuidadosamente entre camadas, as legendas incorporadas evitam o desgaste, aumentando a robustez necessária em eletrônicos aeroespaciais, de defesa e automotivos.
Lendas ocultas: Marcações fluorescentes ultravioleta invisíveis, visíveis somente sob luz de fundo UV, ajudam a ocultar informações confidenciais de acesso privilegiado, como senhas em sistemas seguros.
Camadas de descasque: suporte a adesivos em camadas, permitindo que os usuários revelem detalhes adicionais seletivamente, sob demanda.
Tinta em relevo: crie marcações táteis duráveis, ideais para etiquetar botões, botões de alternância e portas de interface em aplicações centradas no ser humano.
Toques artísticos: cores vibrantes e gráficos personalizados conferem riqueza estética ao mesmo tempo em que preservam a funcionalidade.
Aproveitando esses avanços, a serigrafia atual capacita os PCBs a informar, proteger, auxiliar e até mesmo entreter os usuários, mantendo a identidade principal.
Exemplos
As inovações da lenda se manifestam em todos os domínios:
SpaceTech – O rover Perseverance da NASA em Marte em 2021 transportou PCBs com legendas incorporadas robustas, resistentes a condições operacionais adversas.
AutoTech – A fornecedora alemã de automóveis Bosch revelou em 2019 PCBs inteligentes com adesivos removíveis que revelavam 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 de vídeo GeForce RTX da Nvidia conta com serigrafia prateada premium e logotipos metálicos, proporcionando um apelo aos entusiastas.
IoT Wearables – A pulseira inteligente Fitbit Charge reúne PCBs multissensores com marcações densas de componentes em um perfil fino.
De fato, a serigrafia vibrante, igualmente adequada para dispositivos de consumo ou sistemas especializados, continua a manter a experiência do usuário em todos os ambientes.
Evolução das Capacidades
Impulsionada pelas demandas inexoráveis da indústria, a inovação lendária persiste, revelando novas oportunidades.
Perguntas frequentes
Q1. É possível serigrafar ambos os lados de uma PCB?
Sim, normalmente a serigrafia superior apresenta marcações primárias (para componentes preenchidos), enquanto a inferior inclui notas de texto relevantes para a produção, como bordas de painéis 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 proporciona resistência química e mecânica, protegendo a frágil tinta da legenda subjacente contra solventes de processamento e tensões de montagem. Portanto, ambos trabalham em sinergia com as trilhas isolantes da máscara e a população guia da legenda.
Q3. Qual é a espessura típica da serigrafia?
A película de tinta serigráfica curada geralmente mede entre 75 e 200 mícrons (3 a 8 mils). Revestimentos mais espessos, acima de 25 mils, podem afetar o assentamento dos componentes, enquanto uma cobertura mais fina e insuficiente não protege a legenda. A otimização da espessura garante resiliência adequada.
Q4. É possível fazer painéis na camada de serigrafia?
De fato, recursos de panelização, como contornos de placas, abas removíveis ou furos para ferramentas, auxiliam na organização de PCBs em conjunto para processamento/manuseio em lote. Os detalhes do grupo são melhor marcados na serigrafia, que fica na parte superior, permitindo uma melhor visualização do que as camadas internas.
Q5. Serigrafias verdes são preferidas?
Embora qualquer cor facilmente visível funcione, as linhas de montagem em massa preferem legendas brancas ou verdes a placas coloridas ou escuras, que facilitam o reconhecimento por câmeras voltadas para baixo. No entanto, as inovações emergentes em câmeras superam limitações, abrindo opções de personalização de cores.
Adaptando-se às crescentes complexidades de fabricação e operação, a discreta serigrafia de PCBs se destaca, oferecendo elegância por meio da simplicidade! Ela capacita usuários e engenheiros, em todos os ciclos de produção e de vida útil do produto, a moldar ainda mais as possibilidades da eletrônica. De fato, silenciando os céticos, pequenos identificadores impressos espalhados pelas placas falam por si, possibilitando a cacofonia das maravilhas tecnológicas modernas!
Horário da publicação: 06/12/2023
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