PCB 设计丝印的工艺适配指南
来源：捷配
时间: 2025/10/17 09:31:47
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PCB 设计丝印并非 “设计完成即结束”，需与后续丝印生产工艺（如网版制作、油墨选择、固化工艺）深度适配 —— 设计的字符线宽过细（＜5mil）会导致网版印刷时油墨断裂，选择的油墨类型与固化温度不匹配会导致丝印附着力不足（脱落率超 10%）。工艺适配的核心是 “设计参数符合生产能力，生产工艺满足设计要求”，避免 “设计可行但生产不可行” 的脱节问题，尤其在批量生产（日均≥1 万片）场景中，适配性直接影响生产效率与成本。?
一、网版工艺适配：字符参数与网版精度的匹配?
网版是丝印生产的核心工具（由网框、丝网、感光胶组成），其目数（丝网每英寸孔数）、感光胶厚度直接决定可印刷的字符精度，设计时需根据网版能力调整字符参数。?
1. 网版目数与字符精度的匹配?
- 设计适配原则：?
- 字符字号≥网版最小可印字符 + 2mil（预留工艺余量），如 400 目网版最小可印 15mil 字符，设计时用 17~20mil；?
- 线宽≥网版最小线宽 + 1mil，如 400 目网版最小线宽 5mil，设计时用 6~7mil；?
- 案例：某高密度 PCB 设计 12mil 字符、4mil 线宽，选用 400 目网版（最小可印 15mil 字符、5mil 线宽），导致丝印时字符断裂率 30%；改用 500 目网版（最小可印 12mil、4mil）后，断裂率降至 0.5%。?
2. 网版感光胶厚度与字符高度的适配?
- 感光胶厚度影响：感光胶厚度（通常 5~20μm）决定丝印字符的高度（字符高度≈感光胶厚度），厚度过薄（＜8μm）会导致字符颜色浅（可读性差），过厚（＞15μm）会导致字符边缘模糊；?
- 设计适配：?
- 普通字符（如位号）：感光胶厚度 8~12μm，字符高度 10~15μm（颜色清晰，边缘整齐）；?
- 突出标识（如警示 “HV”）：感光胶厚度 12~15μm，字符高度 15~20μm（视觉突出，警示性强）；?
- 工艺协同：设计时需向生产方明确字符高度要求，生产方根据要求调整感光胶涂布厚度（如用刮刀控制涂布量）。?
二、油墨工艺适配：油墨类型与设计需求的匹配?
丝印油墨（由树脂、颜料、溶剂、助剂组成）的类型、颜色、性能需与 PCB 应用场景（如温度、湿度、耐化学性）匹配，设计时需提前确定油墨参数，避免后期因油墨不合适导致丝印返工。?
1. 油墨类型选择与设计适配?
- 设计适配原则：?
- 高温场景（如汽车发动机舱，≥125℃）：选用溶剂型或双固化油墨，避免 UV 油墨高温褪色（褪色率超 30%）；?
- 批量快产场景（日均≥5 万片）：选用 UV 型油墨，固化时间缩短 80%（从 30min 降至 30s）；?
- 案例：某汽车 PCB 用 UV 型油墨，在 125℃高温测试后丝印褪色率 40%，无法识别；改用双固化油墨后，褪色率＜5%，满足要求。?
2. 油墨性能与应用场景的匹配?
- 耐温性：?
- 工业 / 汽车 PCB：油墨需耐 - 40~150℃（1000 次高低温循环后，附着力下降≤10%）；?
- 消费电子 PCB：耐 - 20~85℃即可；?
- 耐化学性：?
- 医疗 / 食品设备 PCB：油墨需耐酒精（擦拭 50 次无脱落）、耐消毒水（如 84 消毒液，浸泡 24h 无腐蚀）；?
- 普通 PCB：耐异丙醇（擦拭 20 次无脱落）；?
- 设计标注：设计文件中需明确油墨性能要求（如 “油墨耐 125℃/1000h，耐酒精擦拭 50 次”），避免生产方使用普通油墨。?
三、固化工艺适配：设计要求与固化参数的协同?
固化是丝印成型的关键步骤，固化温度、时间需与油墨类型、PCB 基材特性匹配，设计时需考虑固化工艺对 PCB 其他器件的影响（如热敏元件耐温上限）。?
1. 固化温度适配?
- 温度范围：?
- 溶剂型油墨：120~150℃（FR-4 基材 PCB，Tg≥130℃，避免基材变形）；?
- UV 型油墨：固化温度≤50℃（适合热敏元件，如 MCU 耐温≤85℃）；?
- 双固化油墨：UV 固化后 100~120℃（兼顾固化效果与基材耐温）；?
- 设计禁忌：?
- 若 PCB 上有低温器件（如某些传感器耐温≤80℃），禁止选用溶剂型油墨（固化温度 120℃），需选用 UV 型油墨；?
- 案例：某 PCB 上有耐温 70℃的湿度传感器，设计时未考虑固化温度，选用溶剂型油墨（120℃固化），导致传感器损坏率 20%；改用 UV 型油墨（50℃固化）后，损坏率降至 0。?
2. 固化时间适配?
- 时间标准：?
- 溶剂型油墨：120℃/30min（确保溶剂完全挥发，附着力≥3N/cm）；?
- UV 型油墨：UV 能量 800~1000mJ/cm²（照射时间 30~60s，能量不足会导致附着力下降）；?
- 设计协同：?
- 批量生产时，固化时间需与生产线速度匹配（如 UV 固化线速度 1m/min，照射时间需≤60s）；?
- 设计时若选用溶剂型油墨，需确认生产方是否有足够的固化炉空间（避免产能瓶颈）。?
四、阻焊层与丝印的协同适配?
丝印印制在阻焊层上，两者的颜色、开窗区域需协同设计，避免相互影响。?
1. 颜色对比度适配?
- 阻焊层与丝印颜色的对比度需≥50%（符合 IPC-A-610 标准），确保可读性：?
- 阻焊层绿色：丝印白色（对比度 70%）、黑色（对比度 60%）；?
- 阻焊层黑色：丝印白色（对比度 80%）；?
- 阻焊层蓝色：丝印白色（对比度 65%）；?
- 禁忌：阻焊层绿色 + 丝印黄色（对比度 25%，可读性差）。?
2. 阻焊开窗与丝印避让?
- 阻焊开窗区域（如焊盘、测试点）需与丝印避让区域一致，设计时需同步规划：?
- 焊盘阻焊开窗尺寸 = 焊盘尺寸 + 0.2mm（单边），丝印与焊盘的避让间距 = 0.2mm，确保丝印不覆盖开窗；?
- 若阻焊开窗偏移（如偏移 0.1mm），需同步调整丝印避让位置，避免丝印覆盖开窗。?
工艺适配的核心是 “设计前沟通，生产中验证”—— 某团队设计的高密度 PCB（12mil 字符、4mil 线宽），未与生产方确认网版能力，直接投产导致字符断裂率 25%；后期与生产方协同，选用 500 目网版、调整线宽至 5mil，断裂率降至 0.3%。可见，丝印设计需与生产工艺深度协同，才能避免批量问题。
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