Què és la serigrafia en una PCB?

Una visió completa de l’etiquetatge amb serigrafia de les plaques base publicades, la seva construcció i muntatge

Introducció

El món dels dispositius electrònics es recolza en la integritat, la qualitat i la precisió de les seves plaques de circuit imprès (PCB) publicades. Entre les capes i les complexes xarxes de pistes de coure hi ha un element important, però habitualment negligit: la serigrafia de la PCB. La serigrafia d’una PCB no forma part de les seves característiques elèctriques, però està profundament integrada en el procés de fabricació i construcció de PCB, el seu muntatge i el manteniment durador de la PCB.

Per què centrar-se en la serigrafia

La serigrafia, ocasionalment anomenada etiquetatge de PCB, és molt més que una simple informació a la superfície. És la història revelada, que fa ús d’una tinta epoxi no conductora, i que ajuda els muntadors de PCB, els desenvolupadors i els tècnics de reparació a identificar ràpidament els designadors de referència, els factors d’avaluació, les indicacions de polaritat, les advertències i els conjunts de components. A mesura que la innovació avança i les PCB es fan molt més densament empaquetades, la importància d’una serigrafia ben aplicada augmenta. Sense ella, el muntatge seria complicat, la depuració seria molt lenta i les modificacions podrien ser devastadores.

Per què us cal preocupar-vos?

Sigui que estigueu desenvolupant una única versió de PCB, una sèrie de PCB en quantitats petites o un gran lot de plaques de producció, comprendre la funció, els materials i l’aplicació de la serigrafia de PCB ajuda als desenvolupadors i als fabricants a reduir costos, minimitzar errors i crear productes fàcils d’utilitzar.

Què és la serigrafia en un circuit imprès tauler ?

La serigrafia en les PCB descriu una capa crucial, però sovint menyspreada, en la fabricació i el muntatge de les PCB. Tècnicament, la serigrafia és una capa d’encàustic epòxid o d’encàustic acrílic no conductora que es imprimeix directament sobre la superfície d’una PCB —normalment al costat de component (capa superior) i, de vegades, al costat de soldadura per a una qualitat addicional. Aquesta capa proporciona tota la informació textual i gràfica essencial necessària per al reconeixement precís dels components, el seu muntatge i el manteniment a llarg termini.

Anàlisi i composició

La serigrafia, també anomenada serigrafia de PCB, està formada per encàustics especialitzats dissenyats per resistir el procés de soldadura i la manipulació contínua. Aquests encàustics solen estar formats a base de resines epòxid o acríliques i són naturalment no conductors, cosa que assegura que les marques mai interferiran amb les pistes conductores ni amb la màscara de soldadura situades a sota. Els fabricants experimentats utilitzen encàustics formulats per oferir resistència mecànica, durabilitat i resistència als productes químics i a la calor.

On s’aplica la serigrafia?

Costat de les peces (capa superior): Sense cap mena de dubte una de les més habituals, la serigrafia superior annota cada peça visible d’una placa normal, i consta de designadors de referència, marques de polaritat i factors d’avaluació propers als components.

Costat de soldadura (capa inferior): Algunes plaques d’alta complexitat o de doble cara aprofiten la serigrafia a la capa inferior. Incloure la serigrafia aquí és una mica més cara degut a les operacions de fabricació requerides, però ajuda substancialment en el muntatge i la reparació de les PCB.

Funció de la serigrafia de la PCB

Tot i la seva funció no elèctrica, la serigrafia d’una PCB és un dels aspectes més importants de l’etiquetatge de la PCB, ja que:

Defineix clarament on s’ha d’instal·lar cadascuna de les peces.

Marca variables elèctriques essencials, com ara punts de prova i connexions a terra.

Destaca advertències importants i indicacions de polaritat.

Inclou informació del fabricant, com ara el logotip de la PCB, els números d’identificació de la placa i fins i tot detalls sobre el compliment de les obligacions fiscals en produccions massives.

Col·locació i cobertura de la serigràfia

La serigràfia mai es col·loca sobre les pastilles de soldadura o les pistes conductores, ja que això pot provocar problemes de soldabilitat o desequilibri de components, un factor de risc per al fenomen de tombstoning. La taula següent resumeix les normes correctes de col·locació de la serigràfia:

Per què és important la serigrafia en la fabricació i construcció de PCB?

En el món sofisticat de la fabricació de PCB i l’assemblatge de PCB, la capa de serigrafia compleix una funció irremplaçable que va molt més enllà de l’etiquetatge habitual. Els seus avantatges útils, de seguretat i orientats al procés garanteixen tant l’eficiència en la fabricació com la facilitat d’ús per als equips tècnics durant tot el cicle de vida d’un producte. Analitzem detalladament per què la serigrafia en una PCB és tan crucial.

1. Publicitat de la identificació precisa dels components

Durant l’assemblatge, una PCB amb èxit pot contenir centenars, o fins i tot milers, de components de PCB, cadascun dels quals requereix una col·locació, ubicació i soldadura específiques. La serigrafia ofereix designadors de referència i contorns clars dels components directament sobre la placa, eliminant qualsevol incertesa.

2. Millora de l’assemblatge i la resolució de problemes de la PCB

Els PCB es produeixen de manera significativa mitjançant procediments automatitzats com ara dispositius de col·locació automàtica (pick-and-place) i inspecció òptica automàtica (AOI). Aquests fabricants depenen d’una col·locació precisa, que és guiada pels marcadors i les descripcions de la serigràfia. Durant el muntatge manual o els ajustos a mà, la serigràfia assegura que els tècnics puguin seguir fàcilment les imatges de muntatge.

Quan es produeixen errors, la serigràfia permet als tècnics identificar i analitzar ràpidament els punts problemàtics, verificar l’orientació dels components i determinar les zones que requereixen refecció, estalviant temps i reduint errors costosos.

3. Millora de la documentació i el manteniment dels PCB

Un disseny excel·lent de serigrafia funciona com una propietat de documentació integrada. Aquest disseny fa coincidir els designadors de referència esquemàtics amb l’estil del món real, tancant la bretxa entre el disseny i el producte físic. Per als especialistes de camp o els desenvolupadors d’assistència encarregats del manteniment, és possible accedir ràpidament a elements, referències de tensió o ajustos directament sobre la placa, sense necessitat de fulls de dades ni plans.

Pagaments de serigrafia als fitxers:

Assignació de pins per a ports

Identificadors de fusibles i de punts de prova

Número de revisió de la placa i número de construcció

4. Millorar l’experiència individual i la seguretat del producte

A mesura que els dispositius electrònics arriben a un públic més ampli, les marques clares —possibilitades gràcies a la serigrafia— milloren l’experiència de l’usuari final. Les etiquetes per a interruptors, LEDs indicadors o capçaleres de connexió fan que el producte sigui molt més fàcil d’utilitzar. Encara més important, indicacions informatives i marques de manipulació segura imprimeses directament sobre la PCB redueixen el risc d’ús inadequat o d’esdeveniments de descàrrega electrostàtica (ESD).

5. Manteniment de l'assegurament de la qualitat i la conformitat

Diversos mercats exigeixen una identificació clara a bord per a la traçabilitat, l’acceptació del procediment lliure de plom o les qualificacions de l’empresa (UL, CE). La serigrafia proporciona l’àrea per a aquests detalls de coherència sense interferir amb el cablejat. Per exemple, els números de canvi de placa o les identificacions de lots de fabricació es mostren mitjançant serigrafia per responsabilitat.

Taula: Avantatges secrets de la serigrafia en diverses fases de PCB

Procés d'impressió serigràfica en PCB

El procés d'aplicació de la serigràfia en una PCB, des dels fitxers electrònics fins a la placa física, és un procés integral que exigeix precisió, productes especialitzats i una adhesió rigorosa als estàndards de disseny. L'estabilitat, la llegibilitat i la resistència de la serigràfia són fonamentals tant per a la fabricació com per al muntatge de les PCB. A continuació, detallarem el procés d'impressió serigràfica.

Preparació prèvia de la serigràfica en PCB

Tota aplicació exitosa de serigràfica comença en l'etapa de disseny de la PCB. Mitjançant programari CAD personalitzat, el dissenyador elabora amb extrema cura tots els elements de la serigràfica, assegurant-se que els designadors de referència, els contorns dels components, les marques de polaritat i els punts de prova siguin clars i coherents. En aquesta fase, és essencial:

Seleccionar els tipus de lletra i les mides adequats.

Valideu l'espaiat adequat entre el missatge, els símbols i les pistes de la PCB.

Eviteu la superposició de la serigrafia amb les pistes, les traces o les vies per reduir problemes de fabricació i protegir contra la col·locació incorrecta de components o problemes de soldabilitat.

Reviseu minuciosament possibles errors mitjançant una comprovació de les regles de disseny (DRC) per detectar problemes que podrien provocar omissions de la serigrafia durant la fabricació.

Exporteu la capa de serigrafia com a part del conjunt de fitxers Gerber: aquests són fitxers estàndard de la indústria que resumeixen les dades necessàries per a l’equipament de fabricació.

Creació d’una plantilla

La serigrafia sovint utilitza un motiu: una malla formada sobre la qual s’aplicarà la tinta a la placa. En l’automatització moderna, aquest motiu es crea mitjançant un plotter fotogràfic làser que exposa el disseny de la serigrafia sobre una capa fotosensible adherida a la malla.

Passos clau:

Fotopoliment: Els fitxers Gerber de la capa de serigrafia s’utilitzen per crear una pel·lícula fotogràfica o per fer una exposició digital directa sobre la malla.

Innovació en estencils: La imatge es crea químicament, eliminant la zona no exposada per generar un patró pel qual l’entinta pot fluir.

Col·locació: L’estencil s’alinea minuciosament amb la capa de màscara de soldadura del PCB per garantir una precisió d’alineació, especialment en plaques de pas fi.

Aplicació i curat de l’entinta

Aquesta etapa varia segons el procés d’impressió serigràfica emprat, però el procés fonamental és el següent:

1. Aplicació de l’entinta: Una entinta epoxi no conductora específica o una entinta acrílica s’aplica uniformement sobre el patró i es fa passar a través de la malla fins al PCB mitjançant una rasqueta de goma.

L’entinta cobreix totalment totes les àrees exposades creades per l’estencil.

Les impressores serigràfiques automàtiques asseguren una pressió uniforme i una protecció consistent, ideal per a la fabricació de PCBs en volum mitjà i gran volum.

Per a PCBs de petita quantitat o per a versions, encara és habitual l’aplicació manual.

2. Tractament de la tinta: Per garantir la resistència, la serigrafia impresa ha de ser curada per fer-la adherir al tauler i suportar la calor o l'exposició directa a productes químics.

Tractament tèrmic: Els taulers es col·loquen en un forn a una temperatura determinada.

Cura amb llum UV: Les tintes modernes poden utilitzar llum ultraviolada per curar immediatament la serigrafia en el seu lloc.

Taula de comparació del procés: Serigrafia manual vs. LPI i DLP

Tècniques típiques d'impressió serigràfica en PCB.

Segons la quantitat, la complexitat i les consideracions de cost d'una tasca, els distribuïdors trien entre tres mètodes principals d'impressió serigràfica en PCB: impressió manual, imatge líquida (LPI) i impressió digital directa (DLP). Cada mètode té avantatges únics i és adequat per a fases concretes de la fabricació de PCB, des del prototipatge fins a la producció en gran volum.

1. Impressió serigràfica manual en PCB.

L'impressió manual en PCB és un mètode tradicional que encara s'utilitza àmpliament per a prototips de PCB, PCBs de petit volum o situacions en què la sensibilitat al cost supera la resolució o la velocitat. En aquest procés, la tinta serigràfica es pressiona físicament mitjançant una malla prèviament estampada (el motiu) sobre el PCB fent servir una rasqueta de goma.

Funcions clau:

Utilitza una pantalla d'exposició de polièster estirada sobre bastidors d'alumini lleugers que es forma amb l'obra d'art serigràfica.

S'aplica tinta no conductora a base d'epòxid o acrílic sobre la malla, garantint que la tinta només cobreix les àrees definides al format.

Es fan servir marques d’alineació per assegurar que els patrons impresos s’alineïn correctament amb la màscara de soldadura subjacent.

El tractament normalment es realitza en un forn, obtenint una serigrafia resistenta.

Avantatges i desavantatges:

2. Imatges líquides (LPI)

Les imatges líquides (LPI) són l’estàndard del mercat per a moltes fabricacions d’PCB d’eines i gran volum, a causa de la seva excel·lent precisió i repetibilitat. En el procés LPI, una tinta acrílica fotografiada líquida es projecta o recobreix les plaques.

Passos del procés:

Es col·loca una màscara fotogràfica sobre la PCB recoberta de tinta.

L’exposició directa a la llum UV endureix (polimeritza) les zones exposades, mentre que les zones no exposades romanen toues.

La placa es desenvolupa (neteja), eliminant la tinta no endurida i revelant la serigrafia estampada.

Una darrera cura amb UV o una cocció tèrmica final endurirà la serigrafia per garantir-ne la resistència.

Principals avantatges:

Alta resolució: mides de línia tan fines com 4 mil (0,10 mm) — essencial per a plaques molt congestionades.

Contrast consistent: pot utilitzar tintes blanques, negres o grogues segons les necessitats d’estil.

Honestitat: manté l’anàlisi automàtica, ideal per a la producció en massa.

Molt poca filtració o esbocinament de tinta, cosa que el fa ideal per a plaques petites.

3. Impressió directa de llegenda (DLP).

La DLP —de vegades anomenada impressió per injecció d’una tinta directa— representa l’última evolució del desenvolupament de la serigrafia i s’ha adoptat àmpliament tant per a comandes de PCB de mitjana com d’alta variabilitat i baix volum.

Com funciona:

Impressores d’injecció d’una tinta especialitzades dipositen una tinta acrílica curable per UV directament des de les dades electròniques sobre la superfície de la PCB.

La placa passa sota una llum UV, que cura instantàniament la tinta.

No cal cap plantilla física, màscara ni fotoplantilla — total adaptabilitat del disseny.

Punts forts:

Perfecte per a:

Models de PCB d'entrega ràpida i petits/ mitjans lots.

Plaques avançades amb nombrosos designadors d'elements únics o modificadors.

Disposicions on es requereixen marques comercials, codis de conjunt o codis QR.

Desavantatge potencial:

Cost per unitat més elevat per lots ultraextensos en comparació amb la impressió LPI.

Alguns tipus d'encre poden ser menys resistents en entorns agressius de soldadura sense plom, llevat que estiguin especialment dissenyats per a això.

Taula de comparació: Tècniques d'impressió de serigràfia per a PCB.

Quina és la funció de la capa de serigrafia?

La capa de serigrafia d’un PCB compleix una funció essencial que va molt més enllà de la simple identificació inicial. És el pont visual i informatiu entre el món electrònic del disseny i el món físic de la fabricació, el muntatge, el procés i el manteniment. A continuació, analitzarem per què tot PCB de qualitat —des d’un model molt senzill fins a una placa de producció d’alta complexitat— ha d’incloure sistemàticament una capa de serigrafia ben executada.

1. Simplificació de la col·locació i identificació dels components.

Durant el muntatge del PCB, ja sigui automàtic o manual, la qualitat és la prioritat màxima. Amb milers de detalls de components, designacions de referència i indicadors del pin 1, la capa de serigrafia:

Les guies per a eines de recollida i col·locació asseguren la col·locació correcta dels components, reduint el risc d’errors durant el muntatge a alta velocitat.

Ajuda a la soldadura manual i millora l’aspecte subministrant senyals estètics clars i rectes per als tècnics.

Minimitza errors costosos que poden provocar l’efecte tombstone o la pèrdua de components, assegurant així l’atribut i l’estabilitat desitjats del circuit.

2. Proporcionar recomanacions per al muntatge, la inspecció i el manteniment.

Una capa de serigràfia excel·lent integra directament a la PCB les instruccions necessàries, cosa essencial per a tots els interessats:

Els equips de muntatge aprofiten al màxim les marques clares, especialment en línies de producció de gran volum o de models mixtos.

Els tècnics d’inspecció i control de qualitat poden localitzar ràpidament els punts d’inspecció, els nodes de tensió i les zones útils gràcies a una etiquetatge específic.

El personal de reparació i manteniment té accés immediat als esquemes de connexions (pinouts), als números de peça i a l’estat de modificacions, fins i tot anys després, quan ja han desaparegut els registres originals del muntatge inicial.

3. Recomanar la polaritat i l’orientació.

Una de les característiques més essencials de la serigrafia és la representació exacta de les indicacions de polaritat i de la posició per a components polaritzats.

Evita errors greus com la inversió de l’alimentació, que poden danyar completament components fràgils i provocar la fallada de la placa.

Garanteix una col·locació correcta dels dispositius amb múltiples connexions — especialment important per a ports i circuits integrats (IC) amb nombrosos pins similars.

4. Seguretat i coherència.

La serigrafia actua com un sistema d’alerta de primera línia directament a la pròpia placa:

Els icons d’advertència milloren la seguretat guiant tant els processos de fabricació com els de selecció de components.

Es poden afegir certificacions del mercat (UL, CE) i indicacions medioambientals (RoHS, WEEE), complint els requisits de coherència sense sobrecarregar la documentació.

El disseny del logotip del fabricant, la modificació del producte i els números d’identificació únics permeten una traçabilitat ràpida, necessària per a les auditories de control de qualitat i el seguiment de la garantia dels productes.

5. Interfície millorada per a l’usuari final.

Per a les PCB que es mostren o es muntuen per part dels usuaris finals, com ara plaques d’anàlisi, paquets de desenvolupament o productes susceptibles de manteniment per l’usuari:

La serigrafia ofereix etiquetes de ports, funcions de commutació i indicadors d’estat dels LED, millorant la seva utilització sense necessitat de consultar manuals.

Millora la presència de marca i la percepció de professionalitat i fiabilitat mitjançant dissenys clars del logotip i marques de versió.

6. Fer possible una resolució eficaç de problemes i modificacions.

Quan es necessiten modificacions de format, proves de verificació o solucions de reparació in situ, una capa de serigrafia robusta pot estalviar hores:

Els desenvolupadors i experts poden fer servir etiquetes clares per identificar ràpidament els punts de prova adequats, restablir jumpers o substituir components.

Redueix la dependència de documents tècnics externs, com ara esquemes o instruccions de muntatge, que podrien perdre’s o quedar obsolets després d’anys en ús.

7. Cap impacte elèctric ni estructural.

Una avantatge essencial de la serigrafia és que:

És no conductora i químicament inerta, i per tant no representa cap risc de curtcircuits ni de danys.

Lleuger i no afecta el gruix de la placa ni les instal·lacions elèctriques.

S’aplica com a capa final estètica/funcional, assegurant que no hi hagi cap interferència amb la màscara de soldadura ni amb la circuiteria de coure.

Com dissenyar una serigràfia per a una PCB?

Desenvolupar una capa de serigràfia duradora és alhora un art i una ciència. Una serigràfia ben dissenyada pot simplificar considerablement l’assemblatge de la PCB, la seva avaluació, la resolució de problemes i la comunicació amb l’usuari del vostre producte electrònic. No obstant això, un disseny descuidat de la serigràfia pot provocar dificultats de fabricació, reduir la llegibilitat o fins i tot donar lloc a plaques no funcionals. A continuació es detallen els conceptes fonamentals i les estratègies pràctiques per crear una serigràfia eficaç en una PCB.

1. Començar amb una estratègia clara

Inicieu el procés de disseny de la serigràfia amb una comprensió completa de la finalitat de la vostra PCB, del seu nivell de densitat i dels mètodes d’assemblatge previstos.

2. Triar tipus de lletra i mides llegibles

Utilitzeu tipus de lletra senzills, sense remat (sans-serif), com ara Arial, Helvetica o OCRA, per maximitzar la llegibilitat.

Mantingueu una alçada mínima del missatge de 1,0 mm i una dimensió mínima de línia de 0,15 mm. Alguns tractaments d’alta qualitat poden suportar també línies molt més fines, però sempre verifiqueu les restriccions del vostre fabricant.

Eviteu tipografies excessivament condensades, en cursiva o decoratives; la qualitat superior sempre ha de ser la prioritat en la serigrafia de la PCB.

3. Ubiqueu estratègicament els elements de la serigrafia.

Els designadors de suggeriment s’han de posicionar adjacents o dins del contorn del component, però mai sobre les pistes o els forats de passant.

Els signes de polaritat i les indicacions del pin 1 han de ser coherents i intuïtius: utilitzeu un punt, una ranura o un triangle segons correspongui, i col·loqueu-los de manera que siguin visibles després de la col·locació del component.

Reserveu espai per als punts de prova en ubicacions fàcils d’accés.

Col·loqueu senyals d’avís a prop de zones sensibles a descàrregues electroestàtiques (ESD), punts d’alta tensió o components d’ús especial.

4. Mantingueu les distàncies i les separacions adequades.

Mantingueu les marques de serigrafia com a mínim a 0,2 mm (8 mil) de distància de totes les pads, vies i traces de coure exposades. Molts dissenys actuals de CAD per a PCB poden «retallar» o «eliminar» automàticament la serigrafia quan entra en conflicte amb altres elements.

En ubicacions mòbils, si hi ha limitacions d’espai, centreu-vos en les marques més importants i deixeu de banda les menys essencials.

5. Seleccioneu el color adequat de serigrafia per comparar-lo amb la màscara de soldadura.

Per a les màscares de soldadura ecològiques, la serigrafia blanca ofereix la millor llegibilitat.

Sobre màscares de soldadura negres o fosques, es recomana la serigrafia blanca o groga.

Les màscares de soldadura blanques normalment combinen millor amb la serigrafia negra o groga.

Per a plaques encara més tecnològiques o d’alta qualitat, en alguns casos es poden mantenir diversos colors mitjançant tecnologia DLP innovadora.

6. Expliqueu l'ús de les capes.

Utilitzeu capes diferents per a la serigrafia principal i la serigrafia base (costat de soldadura) a les exportacions Gerber. Recomanem simplement quines marques corresponen a quin costat, especialment important en el muntatge de doble cara, per evitar errors i problemes.

Valideu si el vostre fabricant admet la serigrafia al costat de soldadura i tingueu en compte l'augment factible per a aplicacions de doble cara.

7. Tingueu en compte els canvis futurs.

Inclou etiquetes de modificació i números de variant de placa per fer un seguiment i facilitar actualitzacions futures.

Espai per a habilitar funcions: incloeu àrees per a codis diaris, números de lot o fins i tot codis de barres/codis QR — especialment útil per a treballs d’alt valor o regulats.

8. Confirmeu amb comprovacions del món real.

Abans d’acabar la serigrafia, publiqueu una superposició d’una matriu a escala 1:1 o utilitzeu el visualitzador 3D de la vostra aplicació de programari CAD per cercar:

Superposicions de la serigrafia amb les pastilles o les zones prohibits.

Marcacions de difícil accés o protegides després de l’assemblatge digital.

Llegibilitat de l’estil de lletra i l’alineació adequada de tots els missatges.

9. Prepareu les dades Gerber correctes

Exporteu les capes de serigrafia fent servir noms d’arxius estàndard reconeguts pels fabricants:

. GTO (Gerber Top Overlay, és a dir, serigrafia superior)

. GBO (Gerber Base Overlay). Compartiu aquestes dades juntament amb una il·lustració de configuració (si n’hi ha una) i verifiqueu el procés i els requisits del fabricant pel que fa al tractament de la serigrafia.

Evolució de la serigrafia de PCB: De les tècniques tradicionals a les modernes.

L'aplicació de la serigrafia en les PCB ha recorregut, de fet, un llarg camí si es té en compte els primers temps de la producció de targetes de circuits impresos. A mesura que les necessitats de construcció de PCB augmentaven i els dissenys es feien més densos, la tecnologia de serigrafia va evolucionar per satisfer noves necessitats d'exactitud, velocitat i personalització. Comprendre aquesta evolució no només explica les opcions disponibles avui en dia, sinó que també posa de manifest per què determinats mètodes són preferits per a determinades gammes de fabricació i necessitats.

L'era convencional: impressió manual de serigrafia

En els primers temps de la fabricació d'aparells electrònics, la impressió manual de serigrafia era l'estàndard per incloure la serigrafia en les PCB. A continuació s'explica en què consistia aquest procés:

Una malla de polièster per a serigrafia es tensava fermament sobre estructures rígides d'alumini.

El motiu de serigrafia es transferia a la malla mitjançant una solució fotosensible.

S'ha aplicat la tinta epoxi no conductora sobre la pantalla, i s'ha utilitzat una rasqueta de goma per fer passar la tinta a través dels forats, imprimint missatges i gràfics sobre la superfície de la PCB.

Les plaques es van cuinar en un forn de recuperació per solidificar la tinta i millorar l’adhesió.

Tot i ser fiable i relativament econòmica per a la fabricació de quantitats petites a mitjanes, aquesta tècnica presentava inconvenients:

Resolució mínima: dimensions mínimes pràctiques de línia d’aproximadament 0,15–0,20 mm (6–8 mil).

Dificultats d’alineació: la col·locació de la plantilla respecte als pads o les pistes pot resultar imprecisa, especialment en formats de pas fi.

Laboriosa: adequada per a prototips o petites sèries, ja que calia generar noves pantalles per a cada modificació de la placa.

L’era de l’automatització: imatge fotogràfica líquida (LPI).

Amb plaques més densament empaquetades i una demanda creixent de modificacions massives, el sector va passar a l’imatge fotogràfica líquida (LPI). El procés LPI va introduir diverses millores essencials:

S’ha aplicat una tinta acrílica fotosensible sobre la zona de la placa.

L'"obra d'art" de serigrafia es va imprimir sobre una màscara fotogràfica transparent i, posteriorment, es va col·locar completament plana sobre les PCB.

L'exposició directa a llum ultraviolada (UV) va tractar la tinta específicament on calia, adherint-se al patró extremadament precís de la màscara.

La placa es va sotmetre a un procés de tractament net per eliminar la tinta no curada i deixar marques nítides i resistents als productes químics.

Un tractament final amb UV o en estufa va garantir la resistència.

El canvi digital: impressió directa de llegenda.

Entreu a l’era de la producció electrònica amb la DLP —també anomenada impressió directa per injecció d’una tinta—. Aquesta tècnica, basada en la tecnologia contemporània d’impressió digital, permet:

No cal cap pantalla física ni màscara fotogràfica. L’obra d’art es transfereix directament des d’un fitxer electrònic a la PCB.

Capçals d’impressora d’inyecció d’una tinta especialitzats projecten amb extrema precisió una tinta acrílica curable per UV sobre la placa. La tinta es cura instantàniament mitjançant fonts de llum UV integrades a l’impressora.

Registre gairebé perfecte amb els documents de format i les qualitats subjacents del circuit imprès (PCB).

El DLP modern ofereix:

Detalls extremadament fins.

Canvis de disseny instantanis; cap retard per canviar marques o fer lots de producció curts i personalitzats.

Suport per a nombrosos tons per a logotips, indicacions d'advertència o requisits especials.

Processos més respectuosos amb el medi ambient.

Què reserva el futur?

La miniaturització contínua dels dispositius electrònics, la introducció de tècniques innovadores de fabricació electrònica i l’ús creixent de l’automatització i la robòtica estan impulsant encara més avenços en la tecnologia contemporània d’impressió serigràfica.

Major resistència de la tinta per a entorns exigents (alta temperatura, dissolvents).

Tintes més respectuoses amb el medi ambient i processos de baix residu.

Sincronització d'operacions digitals: directament des de les dades de disseny fins a la serigrafia, tancant l'espai de la «darrera milla» en eines electròniques àgils.

Ubicació de les preguntes freqüents: serigrafia en una PCB.

1. Quin és el color convencional per a la serigrafia d'una PCB?

El blanc és l'estàndard del mercat per a la serigrafia en PCB amb màscara de soldadura verda, degut al seu contrast i llegibilitat remarcables. No obstant això, els fabricants actuals ofereixen també altres colors, com ara el negre i el groc. Alguns processos més avançats permeten igualment opcions multicolor per a aplicacions especialitzades.

2. La serigrafia afecta el preu d'una PCB?

Sí, el desenvolupament i la complexitat de les capes de serigrafia poden influir en el cost total de fabricació de la PCB. Els factors que hi intervenen són:

Nombre de cares: la serigrafia tant a la cara superior (de components) com a la inferior (de soldadura) és més cara.

Opcions de color: els colors no estàndard poden suposar costos addicionals.

Resolució i detall: les línies més fines o els gràfics personalitzats poden ser més cars, especialment en dissenys o produccions especialitzades.

Quantitat: Per a grans sèries de fabricació, l’impacte dels costos es redueix per efecte de les economies d’escala. Tot i això, l’augment detallat és petit en comparació amb la funció fonamental que compleix la serigrafia en la fabricabilitat i la traçabilitat.

3. Es pot imprimir la serigrafia a ambdós costats d’un PCB?

Absolutament. Molts fabricants professionals de PCB admeten la serigrafia tant al costat de components (superior) com al costat de soldadura (inferior). Tot i que la serigrafia als dos costats comporta avantatges, pot augmentar lleugerament el temps i el cost de fabricació. Indiqueu sempre clarament les necessitats de serigrafia a la vostra comanda i als fitxers Gerber.

4. Per què és crítica la serigrafia per a la documentació del PCB?

La serigrafia dona essencialment vida a l’esquema, projectant directament sobre la placa les etiquetes importants, els designadors de components, les marques de polaritat i els icons d’advertiment. Aquesta documentació integrada a la placa elimina les incerteses durant el muntatge, accelera la resolució de problemes, facilita les solucions de reparació localitzada i compleix molts requisits normatius.

5. Es pot personalitzar totalment la serigrafia per a cada tasca i cada tasca?

Sí! Els processos moderns de serigrafia, especialment amb la impressió directa (DLP), permeten la personalització per a cada placa, fins i tot en contextos de baix volum o de prototipatge. Podeu incloure dissenys de logotips, codis de barres, codis QR i també codis especials de traçabilitat. Per a productes d’alt valor o regulats, aquesta flexibilitat recolza la seguretat, el seguiment de la cadena d’aprovisionament i l’etiquetatge específic per al client.