Шелкография на печатных платах: руководство по точной разметке компонентов

Что такое шелкография? После изготовления платы компоненты нужно разместить правильно. Но как избежать ошибок, если на плате множество резисторов с разными обозначениями? Шелкография решает эту задачу.

В статье — всё о шелкографии и её проектировании.

Что такое шелкография на печатной плате?

Шелкография на печатной плате (редактировано)

Шелкография — верхний слой платы, идентифицирующий компоненты, отметки, референсы, символы, тестовые точки. Обычно наносится на сторону компонентов, иногда на паяльную (дороже).

Используется неводящая эпоксидная краска (не влияет на работу платы). Популярные цвета: белый, жёлтый, чёрный. Шрифты — любые, но должны быть читаемыми.

Традиционный метод: полиэстерная сетка на алюминиевой раме, лазерный фотоплоттер, печи для полимеризации, спреи-разработчики.

Зачем нужна шелкография?

Элементы шелкографии

Не влияет на функциональность, но даёт ценную информацию инженерам и сборщикам:

1. Референсные обозначения — идентификация компонентов по спецификации (BOM). Включают индикатор Pin 1 (как подключить ножки к контактным площадкам) и индикатор полярности (как разместить полярные компоненты).
2. Предупреждающие символы — опасные по напряжению зоны.
3. Уникальные номера плат и тестовые точки — быстрая идентификация.
4. Легкий поиск компонентов по референс-десигнаторам.
5. Тестовые точки — ускоряют тестирование и отладку.
6. Информация об устройстве — помогает, если даташит недоступен.

Методы нанесения шелкографии

1. Direct Legend Printing (DLP) — прямой печать легенды

Самый дорогой. Требует акриловой краски и струйного проектора. Краска наносится через CAD, затем экспонируется УФ-светом. Не подходит для плат с серебристым покрытием.

Акриловая краска

2. Liquid Photo Imaging (LPI) — жидко-фотообразование

Для линий более 4 миль (точность). Аналогично нанесению паяльной маски. Покрывают ламинаты эпоксидью, экспонируют УФ, полимеризуют и проявляют.

Эпоксидная смола

Минусы: расход краски выше, долгая настройка, только белый цвет.

3. Ручная шелкография (Manual Screen Printing)

Если ширина дорожки > 0.007″ или допуск регистрации 0.005″. Использует трафарет (нейлон), краску проходит через трафарет на ламинат. Краска запекается в печи. Простой метод для крупного текста, но требует мастерства.

Печь для запечки

Рекомендации при проектировании платы с шелкографией

Не делайте сами (DIY)

Шелкография — художественный процесс. Без навыков результат будет хуже заводского. Заказывайте шелкографию вместе с платой у производителя.

Используйте монохромные цвета

Не нужны яркие цвета. Черное на белом (или наоборот) с резким контрастом к паяльной маске. При низком контрасте шелкография невидима.

Не все шрифты подходят

Некоторые шрифты не воспроизводятся в производстве. Используйте только шрифты, одобренные вашим контрактным производителем (CM), и легко читаемые.

Соблюдайте требования CM

Выполняйте требования по зазорам и размерам. Иначе надписи будут затенены и неэффективны.

Шелкография в компонентах vs в топологии платы

CAD-системы выделяют шелкографию как верхний оверлей (top overlay) или нижний слой. Можно разместить вручную на топологии или автоматически при импорте компонентов.

Вручную на топологии: референс-десигнаторы, полярность, Pin 1, тестовые точки, предупреждения, логотипы, версии. Автоматически через компоненты: обозначения корпуса, полярность, Pin 1 (если заложены в библиотеке).

Таблица элементов шелкографии

Очистка шелкографии

При наложении надписей нужно перераспределить их для читаемости. Хороший CAD-инструмент (с Gerber-файлами) позволяет исправить ошибки. Выбирайте удобный инструмент.

Шелкография vs Паяльная маска

Паяльная маска и шелкография

Шелкография — информационный слой, не влияет на функциональность. Паяльная маска защищает от замыканий и коррозии, удерживает припой на контактных площадках, предотвращает мосты.

Цвета шелкографии

Рекомендуемые: белый (универсальный), жёлтый, чёрный, красный. Розовый и прочие нестандартные цвета могут вызвать проблемы в производстве.

Цвета шелкографии

Выбор производителя шелкографии

Нужен надежный PCB-производитель. Оцените визуальные параметры: зазоры, размер шрифта, цвет — они влияют на стоимость. Проверьте возможности завода: если он уверенно ведёт диалог и готов провести по процессу — это хороший знак. Опытный партнёр упростит задачу.

Итог

Печатная плата с элементами шелкографии

Шелкография требует мастерства и влияет на общее качество платы. Она существует, чтобы не рисовать контуры на медном слое. Не влияет на производительность, но цвет должен обеспечивать видимость. Готовы заказать шелкографию? Обращайтесь — предложим лучшие низкобюджетные и ответственные PCB-услуги.