PCB Blog - PCBスクリーン 印刷とは

PCBの製造は複数のコンポーネントと工程で構成される。プリント基板（PCB）製造の最終段階では、最上層にスクリーン 印刷を施す。

スクリーン 印刷とは、基板上にインクの痕跡を塗布するプロセスであり、これにより部品の識別、警告記号、テストポイント、マーキング、ロゴマークなどが表示される。通常、部品面はメーカーがシルク印刷を施す面です。

まれに裏面（はんだ付け面）に印刷されることもありますが、そこへの印刷コストは高くなります。

PCBシルク印刷は、メーカーや設計者が部品配置を迅速に識別するのに役立ちます。

PCBシルク印刷は部品の再組み立てを保証します。

シルク印刷は、エンジニアや技術者に、部品をPCB上のどこにどのように配置すべきかについての指示を提供します。

一、PCBスクリーン 印刷とは？

スクリーン 印刷は通常、PCB基板上に有用な情報を記載するために使用され、組立工程でユーザーを支援します。

部品値、部品番号、極性などの情報をマーキングするほか、バージョンや製造元などの情報も含まれます。

スクリーン 印刷は文字、数字、記号で構成されます。

PCBシルク印刷はPCB製造工程で完了しますが、PCB組立工程で使用されます。

二、PCBスクリーン 印刷に含まれる情報

1、極性参照マーク

2、テストポイントの特定

3、部品位置参照マーク

4、部品境界線

5、部品ピンマーク

6、基板固有識別番号

7、会社ロゴ

8、バージョン番号

9、日付コード

10、製造元ロゴ・シリアル番号・ロット番号

11、警告記号

12、規制マーク

規制マークは、設計が検査を通過したか特定の規制に準拠していることを示すために使用されます。

RoHS、FCC、CE、および電子廃棄物処理マークは、通常、関連する検査を通過した消費財や商業製品に表示されます。

安全検査を通過した設計に別のマーク（ULマーク）が見られる場合、このマークは、その設計がUL認証を受けた製造業者によってUL796およびUL94規格に基づいて製造・組立されたことを示します。

三、PCBスクリーン 印刷の色は？

通常、PCBシルク印刷の色は白色です。これは一般的な色であり、製造が比較的容易です。

また、黄色、赤色、黒色などの他の色もPCB基板設計の初期段階で広く使用されます。

ピンク色のシルク印刷は一部のPCBレイアウトで好まれる色ですが、特殊な特性を持つため製造プロセスに不向きな場合が多く、通常は推奨されません。

四、部品上のシルク印刷とPCBレイアウト上のシルク印刷

一般的に、PCB設計ソフトウェアでは、シルク印刷層はトップ層またはボトム層に定義され、通常はトップシルク印刷またはボトムシルク印刷となります。

通常、シルク印刷はPCBレイアウトに直接配置するか、部品コンポーネント内に配置します。

「PCBレイアウト内」とは、手動でPCBレイアウトにシルク印刷を配置することを意味します。

一部のPCBシルク印刷マーキングはコンポーネントパッケージ内に配置されます。

五、PCBスクリーン 印刷の製造方法

1、伝統的なスクリーン印刷

スクリーン印刷は伝統的で比較的経済的な印刷方法です。このプロセスではエポキシ樹脂インクを使用し、インクを積層板に塗布して乾燥させることで基板上に印字痕を得ます。

スクリーン印刷は容易でコストが低いですが、基板間の間隔を広く取る必要や印字乾燥時間といった欠点もあります。

予算が低く基板間隔が問題にならない場合、スクリーン印刷を検討できます。

2、液体フォトイメージング（LPI）

液体フォトイメージングはソルダーレジスト塗布プロセスと類似しており、液体感光性エポキシ樹脂を基板に塗布後、紫外線で露光します。

その後、基板を開発・硬化させるため、手動スクリーン印刷よりも準備が複雑です。

3、直接図案印刷 (DLP)

DLPは3つのシルク印刷生産方式の中で最も精度が高いが、コストも最も高い。

このプロセスでは、インクジェットプロジェクターとアクリルインクを使用し、CADデータから直接PCB原版にインクを塗布する。

インクは印刷時に紫外線で硬化させる。注意すべき点は、アクリルインクは銀メッキ基板では硬化しないことである。

ダイレクトレガンドプリントは乾燥時間を短縮するためアクリルインクを使用し、最高の精度と時間効率を実現します。

非常に低い文字高にも対応可能ですが、0.02インチ未満は判読不能となるため推奨されません。

六、PCBスクリーン 印刷設計の詳細方法

PCBシルク印刷は部品位置の指示や、PCBの完全な組立・有効な回路テストに必要な重要情報の提供に用いられます。

PCBレイアウトエンジニアは適切なシルク印刷設計に十分な時間を割く必要があります。

1、フォントサイズと線幅に注意

スクリーン 印刷のフォントサイズは、PCBの寸法と利用可能なスペースに基づいて選択し、可読性の要件を満たす必要があります。

一部のPCBメーカーはレイアウトエンジニアが任意のフォントスタイルを作成することを許可していますが、事前にメーカーに確認することをお勧めします。

また、シルク印刷のサイズ、高さ、色、フォントタイプなどの要件を積極的に提供してください。

一般的に使用されるサイズは、高さ35ミルと線幅5ミル、または高さ25ミルと線幅5ミルです。

2、シルク印刷によるピン表示

設計時には、部品のピンをシルク印刷で明示する必要があります。

これによりPCB組立・製造が容易になり、デバッグも簡素化されます。

下図のように、P3コネクタには4つのピン番号が印字されており、デバッグ/取り付けを容易にしています。

また、チップやFPCソケットなどピンが密集する箇所には特にマーキングを施すことを推奨します。

3、スクリーン 印刷の可読性を考慮

可読性を高めるため、シルク印刷の方向は2方向のみに限定することを推奨します。

参照記号の方向は、レイアウトが左から右、下から上へ読み取れるように設定し、シルク印刷が均一で明瞭に見えるようにします。

チップのシルク印刷方向は、主に半田付け時の極性逆接防止のため、チップの使用方向と一致させます。

ただし、電解コンデンサなど極性表示が必要な部品は、この推奨に従わない場合があります。

4、部品配置方向は最大2方向

部品の参照マーク（ピン番号）は、シルク印刷の推奨読み取り方向と同じ方向に配置すべきです。

水平配置の部品では参照マークを左側に、垂直配置の部品では部品の底面に配置する必要があります。

一般的に、抵抗器、コンデンサ、チューブなどのシルク印刷は、配置時に4方向を使用しないでください。

これにより、デバッグ、メンテナンス、はんだ付け時にシルク印刷を確認するのが困難になります（基板を複数方向回転させる必要があり、目が疲れます）。

部品が密集しシルク印刷が配置できない場合、付近の空白部分にシルク印刷を記入し、矢印を付け、枠線で囲むことで識別を容易にできます。

5、スクリーン 印刷による部品極性の明示

機能ユニット内で同一方向のダイオード、電解コンデンサ、その他の極性部品について、シルク印刷で明確に極性を指定し、組み立てミスを防止します。

シルク印刷による正しい極性表示は部品故障を防止します。

高速コネクタの方向とピン番号を印刷し、取り付けミスを回避することを推奨します。

6、部品参照位置（ピン番号）の明示

全ての部品参照マーク（ピン番号）は関連部品に近接して配置する必要があります。部品密度が高い場合は、グループ分けし指針マークを付けることを推奨します。

7、重要位置へのシルク印刷の回避

部品のランド上にシルク印刷を配置しないことを推奨します。これは部品のはんだ付け性を低下させます。部品記号の下に参照記号やシルク印刷を配置すると、部品実装時の視認性を妨げます。

8、高速信号配線上のシルク印刷を避ける

これはトップ層またはボトム層の高速信号に適用されます。

この種の信号回路はマイクロストリップ線と見なせるためです。

マイクロストリップ線上の信号速度（位相速度）は誘電体によって影響を受けます。

当然ながら、内層の信号線ではこのような問題は発生しません。

9、特殊電子部品のシルク印刷

BGAやQFNなどの特殊部品では、シルク印刷の寸法はチップサイズと完全に一致させる必要があります（下図参照）。

そうしないと位置合わせが困難になり、はんだ付けに影響します。

PCB上のスクリーン 印刷は精密なプロセスであり、PCB全体の品質に影響を与え、精密設計を通じて付加価値を提供します。

方向性、部品配置、向きに関する基本情報を提供することで組立工程を改善します。

シルク印刷は機能性と品質保証の要求を満たし、そのマーキングはPCB製造で必要とされる極端な温度や化学薬品に耐えられます。

iPCBは高品質な製造を提供しております。ご要望がございましたら、お気軽にお問い合わせください。