PCBシルクスクリーンのDFM(製造性)設計

PCBシルクスクリーンは、業界では「シルクスクリーン」とも呼ばれています。PCBシルクスクリーンは一般的なPCB基板でよく見られますが、その機能は何でしょうか?

1. 電子部品の識別

ご存知の通り、電子部品は無数に存在します。PCB基板上のシルクスクリーンは、各パッドにどの電子部品が配置されているかを識別するために使用されます。

2. SMT組立

SMTはシルクスクリーンを通してパッチを組み立てます。PCBシルクスクリーンは、パッチ適用プロセス中に工場が各コンポーネントの位置番号を識別するのに役立ちます。

3. 製品の修理

PCBシルクスクリーン シルクスクリーンは製品の修理にも役立ちます。修理担当者が各部品の対応する位置を見つけるのに役立ちます。

4.製品の識別

PCB シルクスクリーン シルクスクリーンには、コンポーネント識別に加えて、製品名、製造元ロゴ、UL マーク、生産サイクル コード、その他の識別コードなどの重要な情報も含めることができます。


DFM設計 PCBシルクスクリーン

エンジニアはレイアウトプロセスにおいて、主にパワーインテグリティ(PIL)とシグナルインテグリティ(SI)に焦点を当てます。しかし、シルクスクリーンの製造性は見落とされがちです。例えば、シルクスクリーンははんだパッドと重なる場合があり、PCBの導通テストや部品のはんだ付けが複雑になることがあります。シルクスクリーンのデザインが小さすぎるとスクリーン印刷が困難になり、大きすぎるとシルクスクリーンが重なり合って見分けにくくなります。

1. シルクスクリーンとパッド間の距離

シルクスクリーン印刷工程では常にずれが生じるため、シルクスクリーンはソルダーマスクウィンドウパッドから3~6ミル離して配置する必要があります。シルクスクリーンをパッド上に印刷する場合は、溶接品質に影響を与え、パッドのはんだ付け不良を引き起こす可能性を避けるため、シルクスクリーンを移動させる必要があります。

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2. シルクスクリーンの線幅

線幅とは、シルクスクリーン全体の幅ではなく、個々の線の太さを指します。線幅が狭すぎると、インクが適切に塗布されず、シルクスクリーンが不完全になったり、印刷が欠けたりすることがあります。

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3. 線状の白インクブロック

シルクスクリーンは線で構成されているため、線幅が不十分だとシルクスクリーンが大きなブロックのように見えることがあります。写真描画の工程では、線幅が狭すぎて適切な画像が作成できず、シルクスクリーン全体が省略されてしまいます。

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4.シルクスクリーン シルクスクリーン 間隔

シルクスクリーンのぼやけは、シルクスクリーンの線幅が太すぎる場合と、シルクスクリーン間の間隔が狭すぎる場合の2つの原因で発生します。どちらの場合も、シルクスクリーンが塊状になり、ぼやけて不明瞭に見えます。

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5.シルクスクリーン シルクスクリーン 高さ

シルクスクリーンの高さとは、シルクスクリーン全体の高さを指します。最小高さは25ミルです。シルクスクリーンの高さが25ミル未満の場合、シルクスクリーンは鮮明ではなく、インクの塊のように見える場合があります。

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6. 不明瞭なシルクスクリーンのマーキング

PCB上にQRコードやバーコードを設計する際には、生産能力を特に考慮する必要があります。要素間の隙間が狭すぎると、シルクスクリーンがぼやけてQRコードやバーコードが読み取れなくなり、スキャンできなくなる可能性があります。

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PCBシルクスクリーン 生産工程

PCBシルクスクリーンは通常、白、黒、または黄色です。色の選択は、ソルダーマスクの色によって異なります。例えば、ソルダーマスクが黒、緑、または青の場合、シルクスクリーンには白インクが使用されます。ソルダーマスクが黒油の場合、シルクスクリーンにも黒インクが使用されます。同じ色を使用するとシルクスクリーンが見分けにくくなるためです。

1. シルクスクリーン 生産能力

シルクスクリーン印刷の性能は銅の厚さにも左右されます。銅が厚いほど、銅箔と基板の交差部で高低差が生じる可能性があるため、シルクスクリーン印刷の要件が高くなります。こうした凹凸によって、シルクスクリーン印刷の印刷ムラが発生します。

  • ベース銅の厚さが 12 ~ 18 µm の場合、最小線幅は 4.5 ミル、最小シルクスクリーンの高さは 25 ミルです。
  • ベース銅の厚さが 35 µm の場合、最小線幅は 5 ミル、最小シルクスクリーンの高さは 30 ミルです。
  • ベース銅の厚さが 70 µm の場合、最小線幅は 6 ミル、最小シルクスクリーンの高さは 45 ミルです。
  • ネガティブ シルクスクリーン (逆効果) の場合、最小線幅は 8 ミル以上、最小インク幅は 5 ミル以上になります。

2. シルクスクリーン パッド上での処理

基板のはんだ付け性を確保するため、シルクスクリーンはパッドから離す必要があります。シルクスクリーンを調整または移動する際は、シルクスクリーンフレームの極性を変更しないように注意してください。部品の極性が反転する可能性があります。

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3. 不完全なものを避ける シルクスクリーンs

大きな錫(または金)表面パッドの場合は、シルクスクリーンを切断するのではなく、移動させて識別しやすくしてください。または、シルクスクリーンを錫または金の表面に残し、最初に錫または浸漬金を塗布してから、シルクスクリーン印刷を行うようにしてください。

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4. シルクスクリーン ポジティブ処理とネガティブ処理

上層のシルクスクリーンはポジで、下層のシルクスクリーンは反転(ネガ)で表示される必要があります。これらの条件が満たされない場合は、ミラー処理が必要です。例えば、下層のシルクスクリーンがポジの場合、最終的なPCBでシルクスクリーンが反転するのを防ぐため、ミラー処理が必要です。

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5. ネガフィルム(ネガ シルクスクリーン)処理

ネガ型シルクスクリーンを設計する場合、インクをパッドや穴に塗布することはできません。ソルダーレジストの白オイルブロックは、片側で10ミル(約4mm)以上の厚さが必要です。ビアの場合は、カバーオイルは片側で5ミル(約8mm)以上の厚さが必要です。シルクスクリーンの間隔はXNUMXミル(約XNUMXmm)以上、線幅はXNUMXミル(約XNUMXmm)以上である必要があります。

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6. ロゴと識別コードの追加

PCB 製造を注文し、識別コード (サイクル、ロゴ、UL コード、難燃性グレード、帯電防止、環境保護マークなど) を追加する必要がある場合、工場のボード レイアウトとの競合を避けるために、ユーザーは追加するマークの場所と場所を明確に定義する必要があります。


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