< img src = "https://mc.yandex.ru/watch/96881261" style = "position:absolute; left:-9999px;" البديل = "" />
شعار globalwellpcba
28 أبريل 2024

الشاشة الحريرية على ثنائي الفينيل متعدد الكلور: ما هو؟

مقدمة

في مجال الإلكترونيات، تعد لوحات الدوائر المطبوعة (PCBs) بمثابة العمود الفقري لمعظم الأجهزة، حيث توفر الدعم الميكانيكي والوصلات الكهربائية لمختلف المكونات. يتم تمييز جزء لا يتجزأ من وظيفة ثنائي الفينيل متعدد الكلور وعملية التجميع بطبقة الشاشة الحريرية، وهي ميزة تلعب دورًا حاسمًا في تصنيع الإلكترونيات الحديثة، على الرغم من تسمياتها التقليدية.

ما هي الشاشة الحريرية على ثنائي الفينيل متعدد الكلور؟

تشير الشاشة الحريرية الموجودة على PCB إلى طبقة نص الحبر أو الرموز أو الرسومات المطبقة على أحد جانبي لوحة الدائرة المطبوعة أو كليهما. وهو يخدم أغراضًا متعددة، مثل تحديد مواقع المكونات، أو توفير تعليمات التجميع، أو وضع العلامة التجارية. تسهل هذه المعلومات تجميع الأجهزة الإلكترونية واختبارها وإصلاحها بشكل دقيق وفعال.

يتكون وضع العلامات بالشاشة الحريرية من:

  • معرفات المكونات: تشير التسميات مثل "R1" للمقاومات أو "C1" للمكثفات إلى أنواع المكونات وتسلسلاتها.
  • الخطوط العريضة للمكونات: خطوط عريضة أو رموز بسيطة تمثل الشكل المادي للمكونات واتجاهها.
  • الدبوس 1 أو علامات القطبية: هذه مؤشرات لتوجيه المكونات المستقطبة، مثل الثنائيات والمكثفات، لمنع وضعها بشكل غير صحيح.
  • نقاط الاختبار: تسميات للنقاط الموجودة على اللوحة المستخدمة أثناء الاختبار لقياس مستويات الجهد أو الإشارات أو الاستمرارية.
  • الشعارات والعلامات التجارية: شعارات الشركة أو الأسماء التجارية لأغراض التعريف والتسويق.
  • رموز التحذير والتعليمات: الرموز أو النصوص التي تشير إلى مستويات الجهد أو الاحتياطات اللازمة للتعامل مع مكونات معينة.

أنواع ثنائي الفينيل متعدد الكلور بالشاشة الحريرية

يتضمن تطبيق الشاشة الحريرية على مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور تقنيات مختلفة، ولكل منها مجموعة من المزايا والقيود والتطبيقات الخاصة بها. 

1. تصوير الصور السائلة (LPI)

يتضمن LPI تطبيق حبر سائل قابل للتصوير على PCB. يتم بعد ذلك تعريض الحبر للضوء من خلال قناع ضوئي ويتم تطويره لإنشاء علامات دقيقة وعالية الدقة.

مزايا:

  • دقة عالية: يمكن لـ LPI إنتاج تفاصيل دقيقة ونصوص صغيرة، مما يجعلها مناسبة لمركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور ذات التخطيطات الكثيفة.
  • متانة: يلتصق الحبر المستخدم في LPI بقوة بسطح PCB وهو مقاوم للتلاشي أو التلطخ أو التقشير، مما يضمن طول عمر العلامات.
  • براعه: تتوفر أحبار LPI بألوان مختلفة، مما يوفر خيارات لمتطلبات التصميم.

محددات:

  • يكلف: تعد LPI بشكل عام أكثر تكلفة من طباعة الشاشة التقليدية، مما يجعلها أقل فعالية من حيث التكلفة لعمليات الإنتاج الكبيرة.
  • تعقيد العملية: تتضمن عملية LPI خطوات متعددة، بما في ذلك المعالجة والتطوير، مما قد يؤدي إلى تمديد أوقات الإنتاج.

2. الطباعة المباشرة للأسطورة (DLP)

تستخدم Direct Legend Printing تقنية نفث الحبر الرقمية لتطبيق الحبر مباشرة على سطح PCB، مسترشدة ببيانات CAD الخاصة باللوحة. تعمل هذه الطريقة على إزالة الأقنعة أو الشاشات المادية، مما يسمح بإجراء تغييرات سريعة ومرنة في التصميم.

مزايا:

  • المرونة: يمكن لـ DLP استيعاب تعديلات التصميم بسهولة دون الحاجة إلى أقنعة مادية جديدة، مما يجعلها مثالية للنماذج الأولية أو عمليات الإنتاج الصغيرة.
  • سرعة: تتيح الطبيعة الرقمية لـ DLP أوقات إنتاج أسرع مقارنة بالطرق التقليدية التي تتطلب إعداد القناع.
  • اعتبارات بيئية: يعد DLP خيارًا أكثر صداقة للبيئة. فهو يقلل من النفايات عن طريق القضاء على الحاجة إلى الأقنعة والشاشات.

محددات:

  • التصاق الحبر: اعتمادًا على مادة PCB والحبر المستخدم، قد تظهر DLP مشكلات تتعلق بالتصاق الحبر، مما يتطلب تحضير السطح أو تركيبات حبر محددة.
  • تكلفة المعدات: يمكن أن يكون الاستثمار الأولي في معدات الطباعة النافثة للحبر الرقمية أعلى من إعدادات طباعة الشاشة التقليدية.

3. طباعة الشاشة اليدوية

طباعة الشاشة اليدوية هي الطريقة التقليدية لتطبيق الشاشة الحريرية على مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور. يتضمن ذلك إنشاء استنسل أو شاشة بالتصميم المطلوب ثم ضغط الحبر عبر شبكة الشاشة على سطح PCB باستخدام ممسحة مطاطية. تحتوي الشاشة على مناطق غير منفذة للحبر، والتي تحدد تصميم الشاشة الحريرية.

مزايا:

  • الفعالية من حيث التكلفة: يمكن أن تكون طباعة الشاشة اليدوية أكثر اقتصادا لعمليات الإنتاج كبيرة الحجم بسبب طبيعة الشاشات القابلة لإعادة الاستخدام.
  • توافق المواد: يمكن استخدام طباعة الشاشة اليدوية مع أنواع مختلفة من الحبر، بحيث تستوعب مواد وتطبيقات PCB المختلفة.

محددات:

  • دقة: قد لا تحقق هذه الطريقة التفاصيل الدقيقة الممكنة باستخدام LPI أو DLP، مما يجعلها أقل ملاءمة لمركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور ذات المكونات الصغيرة جدًا أو التخطيطات المكتظة بكثافة.
  • تناسق: يمكن أن تؤدي جوانب عملية طباعة الشاشة اليدوية إلى تباين سمك الحبر ووضوح التصميم عبر مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور المتعددة.

طرق مختلفة لإنشاء شاشات الحرير PCB

  • طباعة الشاشة: تتضمن الطريقة التقليدية إنشاء استنسل بالعلامات المطلوبة واستخدام ممسحة لدفع الحبر عبر الاستنسل إلى PCB. هذه الطريقة هي الأنسب للإنتاج كبير الحجم.
  • الطباعة النافثة للحبر: أسلوب أكثر حداثة حيث يتم رش الحبر رقميًا على لوحة PCB، مما يسمح بدقة ومرونة عالية في تغييرات التصميم. إنها مثالية للنماذج الأولية والدفعات الصغيرة.
  • الطباعة بالليزر: على الرغم من أنها أقل شيوعًا، إلا أن الطباعة بالليزر تتضمن استخدام الليزر لحفر تصميم الشاشة الحريرية مباشرةً على سطح ثنائي الفينيل متعدد الكلور. توفر هذه الطريقة دقة عالية ولكنها قد تكون أكثر تكلفة.

فوائد استخدام الشاشة الحريرية على ثنائي الفينيل متعدد الكلور

إن دمج الشاشة الحريرية على لوحات الدوائر المطبوعة (PCBs) يجلب فوائد عديدة، مما يعزز كل من عملية التصنيع ووظيفة الجهاز الإلكتروني النهائي. 

  • دقة التجميع المحسنة: تعمل علامات الشاشة الحريرية على توجيه موضع المكونات وتوجيهها بشكل دقيق، مما يقلل من أخطاء التجميع.
  • الاختبار الميسر واستكشاف الأخطاء وإصلاحها: تم وضع علامة على PCB بنقاط اختبار ومناطق حرجة لتبسيط عملية التعرف أثناء الاختبار واستكشاف الأخطاء وإصلاحها.
  • تحسين الصيانة وإمكانية الخدمة: تعمل العلامات الواضحة للمكونات والموصلات على تسهيل مهام الصيانة والإصلاحات.
  • وزيادة السلامة: تعمل رموز التحذير والتعليمات على إعلام المستخدمين بالمخاطر المحتملة، مما يعزز السلامة.
  • رؤية العلامة التجارية وإمكانية تتبعها: تعمل الشعارات وأرقام الأجزاء الموجودة على الشاشة الحريرية على تحسين التعرف على العلامة التجارية وتسهيل إمكانية تتبع ثنائي الفينيل متعدد الكلور.
  • فعالية التكلفة: تساهم تقنية Silkscreen في توفير التكاليف من خلال تبسيط عمليات التجميع والاختبار.
  • النداء الجمالي: يمكن للشاشة الحريرية تحسين المظهر المرئي لثنائي الفينيل متعدد الكلور، وهو ما قد يكون مرغوبًا فيه في التطبيقات التي تواجه المستهلك.

عملية بالشاشة الحريرية ثنائي الفينيل متعدد الكلور

يعد تطبيق الشاشة الحريرية على لوحة الدوائر المطبوعة (PCB) خطوة حاسمة في عملية التصنيع. فهو يضيف معلومات وعلامات قيمة إلى سطح اللوحة. تساعد هذه العملية في تجميع لوحة PCB وفحصها وكذلك في تحديدها وإضفاء اللمسات النهائية الجمالية عليها. 

1. إعداد التصميم

تعد عملية تصميم الشاشة الحريرية جزءًا لا يتجزأ من تصميم تخطيط ثنائي الفينيل متعدد الكلور، ويتم ذلك عادةً باستخدام برامج تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور المتخصصة. يجب على المصممين وضع النصوص والرموز بدقة للإشارة إلى مواقع المكونات وأسمائها واتجاهاتها دون ازدحام اللوحة أو حجب اللوحات والآثار. تشمل الاعتبارات ما يلي:

  • اختيار الخط: اختيار حجم خط واضح ومضغوط بما يكفي ليناسب المساحات المتاحة. يبلغ الحد الأدنى لحجم النص القياسي في الصناعة عادةً حوالي 1 مم، ولكن هذا يمكن أن يختلف بناءً على قدرات الشركة المصنعة وتعقيد اللوحة.
  • توحيد الرمز: استخدام الرموز المتعارف عليها عالميًا للقطبية والأرضية الأرضية وغيرها من الخصائص الكهربائية لضمان الوضوح وتجنب الارتباك.

2. اختيار طريقة بالشاشة الحريرية

يعتمد الاختيار بين طباعة الشاشة أو الطباعة النافثة للحبر أو النقش بالليزر على عدة عوامل:

  • الحجم والكفاءة: تعد طباعة الشاشة فعالة من حيث التكلفة لعمليات التشغيل الكبيرة، في حين توفر الطباعة النافثة للحبر المرونة والكفاءة للنماذج الأولية والدفعات الصغيرة.
  • متطلبات القرار: بالنسبة للوحات التي تتطلب تفاصيل عالية، مثل تلك التي تحتوي على مكونات صغيرة أو تخطيطات كثيفة، يوفر النقش بنفث الحبر أو الليزر دقة فائقة.
  • الاعتبارات المادية: إن اختيار مادة الركيزة والمتانة المطلوبة للشاشة الحريرية قد يملي أفضل طريقة للتطبيق.

3. إعداد سطح ثنائي الفينيل متعدد الكلور

يضمن الإعداد المناسب للسطح التصاق الحبر الأمثل وطول عمر علامات الشاشة الحريرية:

  • تنظيف السطح: تعمل المذيبات الكيميائية أو الفرش الميكانيكية على إزالة البقايا التي قد تعيق التصاق الحبر.
  • تعزيز الالتصاق: في بعض الحالات، يمكن أن يؤدي تطبيق مادة تمهيدية أو معزز التصاق إلى تعزيز الرابطة بين الحبر ومادة ثنائي الفينيل متعدد الكلور، خاصة بالنسبة للأسطح التي يصعب الطباعة عليها مباشرة.

4. تطبيق الحبر

تختلف تفاصيل تطبيق الحبر بشكل كبير بين الطرق:

لطباعة الشاشة:

  • إعداد الشاشة: قم بإنشاء شاشة شبكية حيث يتم حجب أجزاء من الشبكة لتشكيل التصميم. يجب محاذاة الشاشة بدقة فوق PCB.
  • اتساق الحبر: يجب أن تكون لزوجة الحبر مناسبة لحجم شبكة الشاشة وتعقيد التصميم.

للطباعة النافثة للحبر:

  • الإعداد الرقمي: ترجمة تصميم الشاشة الحريرية إلى تنسيق متوافق مع الطابعة النافثة للحبر، مما يضمن إعادة إنتاج جميع التفاصيل بدقة.
  • معايرة النافثة للحبر: اضبط إعدادات الطابعة لتدفق الحبر وحجم القطرات لتتناسب مع سطح PCB ونوع الحبر.

للطباعة بالليزر:

  • تطبيق الطبقة: تطبيق طبقة حساسة لليزر على PCB، والتي سيزيلها الليزر بشكل انتقائي لإنشاء التصميم.
  • معلمات الليزر: اضبط قوة الليزر وسرعته وتركيزه للحصول على خطوط نظيفة ومنع تلف لوحة PCB.

5. علاج الحبر

تتطلب الأحبار وطرق التطبيق المختلفة عمليات معالجة محددة لضمان المتانة:

  • المعالجة الحرارية: استخدام الأفران أو مصابيح الأشعة تحت الحمراء لمعالجة الحبر أو تصليبه. يجب التحكم بدقة في المعلمات مثل درجة الحرارة والوقت.
  • علاج الأشعة فوق البنفسجية: بالنسبة للأحبار القابلة للمعالجة بالأشعة فوق البنفسجية، يتم تعريض الحبر للأشعة فوق البنفسجية ذات أطوال موجية محددة لبدء تفاعل كيميائي ضوئي يؤدي إلى تصلبه.

6. التفتيش

تضمن تقنيات الفحص المتقدمة أعلى جودة لطبقة الشاشة الحريرية:

  • الفحص البصري الآلي (AOI): آلات مزودة بكاميرات عالية الدقة وبرامج معالجة الصور للكشف عن العيوب أو الانحرافات عن التصميم.
  • التفتيش اليدوي: في بعض الحالات، خاصة بالنسبة للوحات ذات الحجم المنخفض أو النماذج الأولية، يمكن للفحص اليدوي التفصيلي بواسطة موظفين ذوي خبرة أن يكمل أو يحل محل AOI.

اعتبارات التصميم للشاشة الحريرية ثنائي الفينيل متعدد الكلور:

  • الوضوح: يجب اختيار حجم الخط ونمطه لضمان سهولة قراءة جميع العلامات.
  • مقابلة: يجب أن يتباين لون الحبر مع خلفية PCB لتحسين الرؤية.
  • تحديد مستوى: يجب توخي الحذر لتجنب وضع علامات الشاشة الحريرية على المنافذ أو الوسادات أو المناطق التي تؤثر على وضع المكونات أو اللحام.
  • متانة: يجب تحديد عملية الحبر والمعالجة بناءً على البيئة التي سيعمل فيها ثنائي الفينيل متعدد الكلور لضمان بقاء الشاشة الحريرية سليمة طوال عمر المنتج.

خاتمة

على الرغم من أنه غالبًا ما يتم تجاهلها في المناقشات حول تصميم وتصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور، إلا أن طبقة الشاشة الحريرية تلعب دورًا حيويًا في ضمان الأداء الوظيفي ودقة التجميع وطول عمر الأجهزة الإلكترونية. 

مع التقدم في تكنولوجيا الطباعة، أصبح إنشاء شاشات حريرية فعالة وغنية بالمعلومات أكثر سهولة. وهذا يسمح بعمليات تصنيع أكثر كفاءة ومنتجات إلكترونية عالية الجودة.

مقال كتبه أليس لي

هل تحتاج إلى PCB/PCBA/OEM؟
احصل على عرض أسعار مجاني الآن!

arArabic