Шелкография, или трафаретная печать (screen printing), — это технологический процесс переноса непроводящих обозначений (легенды, legend) на поверхность печатной платы (printed board) с помощью трафарета (stencil) и краски. Данный метод относится к способам нанесения маркировки (marking) согласно ГОСТ Р 53386-2009 и является традиционным, хотя и постепенно вытесняемым более точными методами (например, лазерной маркировкой, laser marking) для высокоплотных плат. Основное назначение шелкографического слоя (silk screen layer) — создание читаемого информационного поля для облегчения монтажа (assembly), контроля, тестирования (testing) и ремонта (rework) электронного модуля.
Технология и стандарты
Процесс основан на продавливании специальной краски через открытые ячейки трафарета, совмещённого с платой. Современная трафаретная печать в электронике использует сетки из нержавеющей стали или полиэфирной мононити, а не исторический шёлк. Требования к качеству нанесённой легенды, включая её чёткость, устойчивость и отсутствие растекания (smearing), регламентируются стандартами приёмки, такими как IPC-A-600 (Acceptability of Printed Boards) и IPC-A-610 (Acceptability of Electronic Assemblies) для собранных плат. Качество самой краски и её адгезии (adhesion) к базовым материалам (base materials), включая паяльную маску (solder mask), определяют нормативные документы, например, ГОСТ Р 54849-2011 (Маска паяльная защитная).
Материалы и практические аспекты для производства
В качестве краски применяются составы на основе эпоксидных или уретановых смол, отверждаемые термически или ультрафиолетовым излучением (UV-curable ink). Цвет чаще всего белый, реже — жёлтый или чёрный, для обеспечения максимального контраста на фоне паяльной маски. Для производителя точность процесса (process control) шелкографии имеет значение по нескольким причинам:
-
Неверное нанесение легенды (misregistration) может привести к ошибкам при ручном или автоматизированном монтаже компонентов (component placement).
-
Попадание краски на контактные площадки (pad) или в отверстия (holes) является браком, так как препятствует пайке (soldering) и требует очистки, что увеличивает время и стоимость производства.
-
Устойчивость легенды к воздействию флюсов (flux), растворителей и условий последующей эксплуатации (например, повышенной температуры) проверяется в рамках контроля качества, согласно ГОСТ 23752.1-92 (Методы испытаний печатных плат).
Шелкография остаётся экономически эффективным методом для серийного и крупносерийного производства печатных плат средней сложности, где требования к разрешающей способности (resolution) не являются экстремальными.
Источники: ГОСТ Р 53386-2009 (Платы печатные. Термины и определения), IPC-A-600, IPC-A-610, ГОСТ Р 54849-2011, ГОСТ 23752.1-92.