הדפס המשי, המכונה גם אגדת מסכת ההלחמה, הוא טקסט או סמלים המודפסים על ה-PCB תוך שימוש בדיו מיוחד לזיהוי רכיבים, אנשי קשר, סמלי לוגו של המותג, כמו גם להקל על הרכבה אוטומטית. משמשת כמפה להנחיית אוכלוסיית PCB וניפוי באגים, השכבה העליונה הזו ממלאת תפקיד בולט באופן מפתיע המתפרש על פונקציונליות, מיתוג, נורמות רגולטוריות ואסתטיקה.
פונקציות מפתח.
על לוחות מעגלים צפופים המכילים מאות רכיבים דקות, האגדה עוזרת להבין את החיבורים הבסיסיים שבבסיס המכשירים.
1. זיהוי רכיבים
מספרי חלקים, ערכים (10K, 0.1uF) וסימוני קוטביות (-,+) מסומנים לצד רפידות רכיבים המסייעים לזיהוי ויזואלי מהיר במהלך הרכבה ידנית, בדיקה ואיתור באגים.
2. מידע מועצת המנהלים
פרטים כמו מספר PCB, גרסה, יצרן, פונקציית לוח (מגבר שמע, אספקת חשמל) עוברים לעתים קרובות בדיקת משי לצורך מעקב וטיפול בלוחות הממוקמים.
3. פינות מחבר
מספור פינים בתיווך האגדה מסייע בהכנסת מחברי כבלים להתממשק עם ממשקים מובנה (USB, HDMI).
4. מתאר לוח
קווי חיתוך שוליים חרוטים בצורה בולטת מציינים מידות, כיוון ושוליים המסייעים לעיבוד פאנל ופינוי.
5. סמני עזר להרכבה ליד חורי כלי עבודה משמשים כאפס נקודות ייחוס למכונות אוטומטיות של איסוף-ומקום אופטיות לאכלוס מדויק של רכיבים.
6. אינדיקטורים תרמיים אגדות רגישות לטמפרטורה משתנות צבע יכולות לסמן חזותית בעיות התחממות יתר על לוחות ריצה.
7. רכיבי מיתוג סמלי לוגו, קווי תגיות וסמלים גרפיים עוזרים לזהות יצרני ציוד מקורי של מכשירים המשמשים לשיפור זיהוי המותג. אגדות אמנותיות מותאמות אישית מוסיפות גם עושר אסתטי.
עם מזעור המאפשר פונקציונליות רבה יותר לאינץ' רבוע, רמזים למסך משי מנחים משתמשים ומהנדסים לאורך מחזור החיים של ה-PCB.
בנייה וחומרים
הדפס המשי כולל דיו על בסיס אפוקסי המודפס על שכבת מסכת ההלחמה ומאפשר לבסיס ה-PCB הירוק לספק ניגודיות מתחת. כדי לספק רזולוציה חדה מנתוני גרבר שהומרו ב-CAD, טכניקות מיוחדות של הדפסת מסך, הזרקת דיו או פוטוליתוגרפיה מטביעות אגדות.
מאפיינים כמו עמידות כימית/שחיקה, יציבות צבע, הידבקות וגמישות קובעים את התאמת החומר:
אפוקסי -הנפוץ ביותר עבור עלות, תאימות תהליכים
סיליקון -עמיד בחום גבוה
פוליאוריטן- גמיש, עמיד בפני UV
אפוקסי-פוליאסטר - שלב חוזקות של אפוקסי ופוליאסטר
לבן הוא צבע האגדה הסטנדרטי כאשר שחור, כחול, אדום וצהוב גם הם פופולריים. מכונות בחירה ומקום עם מצלמות במבט כלפי מטה, לעומת זאת מעדיפות מסכות לבנות או צהובות חיוורות מתחת לניגודיות מספקת לזיהוי חלקים.
טכנולוגיות PCB מתקדמות מחזקות עוד יותר את יכולות האגדה:
דיו משובץ- דיו המוזרם לתוך המצע מספק סימנים עמידים בפני בלאי/קרע של פני השטח
דיו מורם- בונה מקרא מישוש עמיד, אידיאלי עבור תוויות על מחברים, מתגים וכו'.
Glow Legends- מכיל אבקה זוהרת הניתנת לטעינה באמצעות אור לזוהר בחושך המסייעת לנראות
Hidden Legends- דיו גלוי רק תחת תאורת UV אחורית שומרים על סודיות
קילוף - אגדות הפיכות רב-שכבתיות חושפות מידע לפי הצורך דרך כל שכבת מדבקה
משרת הרבה מעבר לסימונים הבסיסיים, צבעי אגדה רב-תכליתי מחזקים פונקציונליות נוספת.
חשיבות בייצור
מסך משי PCB מקל על אוטומציה המניעה הרכבה המונית מהירה של לוחות. מכונות בחירה והצבה מסתמכות על קווי מתאר רכיבים ואמינות באגדה עבור:
לוחות מרוכז
זיהוי מספרי חלקים/ערכים באמצעות זיהוי תווים אופטי
אישור נוכחות / היעדר חלקים
בדיקת יישור קוטביות
דיוק מיקום דיווח
זה מאיץ טעינה נטולת שגיאות של רכיבי שבב זעירים בגודל 0201 (0.6 מ"מ x 0.3 מ"מ)!
לאחר אכלוס, מצלמות בדיקה אופטית אוטומטית (AOI) מתייחסות שוב לאגדה כדי לאמת:
תקן סוג/ערך רכיב
התמצאות נכונה
התאמת מפרטים (5% סובלנות נגד וכו')
איכות גימור לוח נגד נאמנים
ברקודים מטריצות קריאות במכונה וקודי QR חרוטים במקרא עוזרים בנוסף לסידור לוחות המקשרים אותם לנתוני בדיקה רלוונטיים.
הרמזים למסך משי רחוקים מלהיות שטחיים מניעים אוטומציה, עקיבות ואיכות לאורך הייצור.
תקני PCB
נורמות תעשייתיות קובעות רכיבי משי חובה מסוימים כדי להקל על יכולת פעולה הדדית ותחזוקה בשטח עבור מוצרי אלקטרוניקה.
IPC-7351 – דרישות כלליות לעיצוב משטחי ותקן דפוס קרקע
מזהה רכיב חובה עם ייחוס ייחוס (R8,C3), סוג (RES,CAP) וערך (10K, 2u2).
שם לוח, מידע על גוש כותרת
סמלים מיוחדים כמו אדמה
IPC-6012 - הסמכה וביצועים של לוחות מודפסים קשיחים
סוג חומר (FR4)
קוד תאריך (YYYY-MM-DD)
פרטי הפנל
מוצא מדינה/חברה
ברקוד/קוד דו מימדי
ANSI Y32.16 – סמלים גרפיים לדיאגרמות חשמל ואלקטרוניקה
סמלי מתח
סמלי אדמה מגנים
לוגו אזהרה אלקטרוסטטי
מזהים חזותיים סטנדרטיים מאיצים פתרון תקלות ושדרוגים בשטח.
סמלי טביעת רגל נפוצים
שימוש חוזר בסמני משי מוכחים עבור רכיבים תכופים שומר על עקביות בכל עיצובי PCB המסייעים להרכבה.
| רכיב | סמל | תיאור | |———–|—————| | נגד |
| קווי מתאר מלבני מציג את סוג החומר, ערך, סובלנות והספק | | קבל |
| פריסה רדיאלית/ערימה למחצה עם ערך קיבול | | דיודה |
| קו החץ מציין את כיוון זרימת הזרם הקונבנציונלית | | LED |
| מתאים לצורת חבילת LED; מציין קתודה/אנודה | | קריסטל |
| קריסטל קוורץ משושה/מקביל מסוגנן עם סיכות טחונות | | מחבר |
| צללית משפחת רכיבים (USB,HDMI) עם פינים ממוספרים| | נקודת בדיקה |
| רפידות בדיקה מעגליות לאימות ואבחון | | פד |
| סמן קצה למכשיר לתלייה משטח טביעת רגל ניטראלית | | אמון |
| צלב רישום תומך ביישור אופטי אוטומטי |
בהתבסס על הקשר, סמנים מתאימים מסייעים לזיהוי.
החשיבות של איכות משי
עם צפיפות PCB, שחזור פרטים עדינים מהימן מציב אתגרים. הדפס אגדה בעל ביצועים גבוהים חייב לספק:
1. סמלי דיוק מיושרים במדויק למשטחי נחיתה רלוונטיים, קצוות וכו' תוך שמירה על התאמה של 1:1 לתכונות הבסיסיות.
2. קריאות סימני ניגודיות חדים ניתנים לקריאה בקלות; טקסט קטן ≥1.0 מ"מ גובה, קווים עדינים ≥0.15 מ"מ רוחב.
3. עמידות היצמדות ללא רבב לחומרי בסיס מגוונים; מתנגד ללחצים עיבוד/תפעוליים.
4. מידות הרישום תואמות CAD מקורי המאפשרות שקיפות שכבת-על לבדיקה אוטומטית.
אגדה לא מושלמת עם סימונים מטושטשים, יישור מוטה או הדבקה לא מספקת מובילה לתקלות בייצור או כשלים בשטח. מכאן שאיכות הדפס משי עקבית מדגישה את אמינות ה-PCB.
אפילו למזהים זעירים יש חשיבות גדולה להנחיית תפקוד מערכת תכליתית.
מגמות מתפתחות
שיפורים משמעותיים בהדפסה מדויקת מרחיבים את יכולות משי:
דיו מוטבע: אגדות מוטבעות קבורות בקפידה בין שכבות, נמנעות מלהתפוגג ולשפר את הקשיחות הדרושה בתחום התעופה והחלל, ההגנה והאלקטרוניקה לרכב.
אגדות נסתרות: סימוני פלורסנט אולטרה סגול בלתי נראים הנראים רק תחת תאורת UV אחורית עוזרים להסתיר מידע גישה מועדף רגיש כמו סיסמאות במערכות מאובטחות.
קלף שכבות: תמכו במדבקות שכבות המאפשרות למשתמשים לחשוף באופן סלקטיבי פרטים נוספים לפי דרישה.
דיו מורם: צור סימוני מישוש עמידים אידיאליים לתיוג לחצנים, מתגים ויציאות ממשק ביישומים הממוקדים באדם.
נגיעות אמנותיות: צבעים מרהיבים וגרפיקה מותאמת אישית מעניקים עושר אסתטי תוך שמירה על פונקציונליות.
ממנף התקדמות כזו, מסך המשי של ימינו מעניק ל-PCBs להודיע, לאבטח, לסייע ואפילו לבדר משתמשים תוך שמירה על זהות הליבה.
דוגמאות
חידושי אגדות מתבטאים בתחומים שונים:
SpaceTech – רובר Mars Perseverance של נאס"א בשנת 2021 נשא PCBs עם אגדות משובצות חזקות העמידות לתנאי הפעלה קשים.
AutoTech - ספקית הרכב הגרמנית Bosch חשפה בשנת 2019 לוחות PCB חכמים עם מדבקות מתקלפות החושפות נתוני אבחון רק לסוחרים מורשים.
MedTech – מוניטור הסוכר הרציף FreeStyle Libre של Abbott מספקים כפתורי מישוש מוגבהים המאפשרים קלט קל יותר על ידי חולי סוכרת לקויי ראייה.
טלקום 5G – ספינת הדגל של Huawei Kirin 9000 כוללת אגדות ססגוניות המדגישות תחומים כמו מעבד יישומים, מודם 5G והיגיון בינה מלאכותית.
גיימינג – סדרת כרטיסי הגרפיקה GeForce RTX של Nvidia כוללת הקרנת משי מובחרת מכסף ולוגו מתכתי המספקים משיכה לחובבים.
IoT Wearables - Fitbit Charge הלהקה החכמה אורזת PCBs מרובי חיישנים עם סימוני רכיבים צפופים בתוך פרופיל דק.
ואכן, מסך המשי התוסס בבית באותה מידה בגאדג'טים לצרכן או במערכות מיוחדות ממשיך לשמר את חווית המשתמש בכל סביבות.
אבולוציה של יכולות
דחופה על ידי דרישות בלתי נמנעות מהתעשייה, חדשנות האגדה נמשכת ומגלה הזדמנויות חדשות.
שאלות נפוצות
שאלה 1. האם אפשר הדפס משי משני הצדדים של PCB?
כן, בדרך כלל הדפס המשי בצד העליון נושא סימונים ראשיים (עבור רכיבים מאוכלסים) בעוד שהצד התחתון כולל הערות טקסט רלוונטיות לייצור כמו גבולות לוח או הוראות ניתוב. כך נמנע עמוס בתצוגת ההרכבה העליונה.
שאלה 2. האם שכבת מסכת ההלחמה מגנה על אגדת משי?
מסכת ההלחמה המונחת על נחושת חשופה לפני הדפס משי מספקת עמידות כימית ומכאנית השומרת על דיו האגדה השביר שמתחתיו מפני עיבוד ממסים ולחצים של הרכבה. מכאן ששניהם עובדים בצורה סינרגטית עם מסלולי בידוד המסכה ועם האגדה המנחה את האוכלוסייה.
שאלה 3. מהו עובי הדפס המשי האופייני?
סרט דיו משי שנרפא נמדד בדרך כלל בין 3-8 מילים (75 - 200 מיקרון). ציפויים עבים יותר מעל 10 מיליליטר עלולים להשפיע על הישיבה של הרכיבים בעוד שכיסוי לא מספיק דק יותר לא מצליח להגן על האגדה. אופטימיזציה של עובי מבטיח עמידות נאותה.
שאלה 4. האם אתה יכול לעשות פאנל בשכבת משי?
אכן תכונות פאנל כמו קווי מתאר לוח, כרטיסיות מתפרקות או חורי כלי עבודה מסייעים בסידור PCB ערוכים לעיבוד/טיפול אצווה. פרטי הקבוצה מסומנים בצורה הטובה ביותר במסך המשי אשר יושב על גבי המאפשר הדמיה טובה יותר מאשר שכבות פנימיות.
שאלה 5. האם הדפסי משי ירוקים עדיפים?
בעוד כל צבע הנראה לעין עובד, פסי ייצור המוניים מעדיפים אגדות לבנות או ירוקות על פני לוחות עמוסים או בצבע כהה המסייעים לזיהוי על ידי מצלמות הפונות כלפי מטה. עם זאת, חידושי מצלמות מתפתחים מתגברים על מגבלות, ופותחים אפשרויות התאמה אישית צבעוניות.
מסתגל להסלמה של מורכבות ייצור ותפעול, הדפס המשי הצנוע של PCB עולה לאירוע ומספק אלגנטיות באמצעות פשטות! זה מעניק למשתמשים ומהנדסים כאחד לאורך מחזורי הייצור והמוצרים כדי לעצב עוד יותר אפשרויות לאלקטרוניקה. ואכן, משתקת ספקנים, מזהים מודפסים קטנים הפזורים על פני לוחות מדברים נפח ומאפשרים את הקקופוניה של פלאים טכנולוגיים מודרניים!
זמן פרסום: דצמבר 06-2023
בְּחֲזָרָה
