9 种PCB丝印设计方法
9 种PCB丝印设计方法
PCB丝印是PCB设计中的重要组成部分，它不仅能够帮助工程师在组装过程中快速识别元器件，还能提供必要的信息以确保电路板的正确组装和测试。本文将详细介绍PCB丝印的定义、包含的信息、颜色选择、制作方法以及具体的设计方法，帮助PCB Layout工程师设计出更专业、更实用的丝印布局。
什么是丝印？
丝印通常是用作在PCB板上制定有用的信息，可以在组装过程帮助用户，用于标记元器件值，零件编号、极性等信息，还包含版本、制造商等信息。
丝印可以是字母、数字、文字。
（PCB丝印图）
PCB丝印是在PCB制造过程中完成的，但用于PCB组装工艺步骤。下图为成品图上的丝印案例。
PCB成品图（丝印清晰可见）
PCB丝印包含哪些信息？
- 极性参考标志
- 确定测试点
- 元器件位号参考标志
- 元器件边界
- 元器件引脚标记
- 每块板唯一的识别号
- 公司标志
- 版本号
- 日期代码
- 制造商的标志、序列号、批号
- 警告符号
- 法规标记
法规标记用于表明设计已通过检查或者符合特定法规。RoHS、FCC、CE和电子废物处理标志通常出现在已通过相关检查的消费品和商业产品上。如果在经过安全检查的设计上看到的另一个标记：UL标记，此标记表明该设计是由UL认证的制造商根据UL796和UL94标准制造和组装的。
警告符号和法规标记
PCB丝印有哪些颜色？
通常，PCB丝印颜色为白色，这是一种公共颜色，制造起来比较友好。此外，其他颜色如黄色、红色、黑色也普遍用于PCB板设计的初始阶段，粉红色丝印是有些PCB Layout非常喜欢的颜色，但通常不建议使用这种颜色，因为它具有特殊的特性，对制造过程不友好。
PCB丝印颜色
元件中的丝印与PCB布局中的丝印
一般来说，在PCB设计软件中，丝印层定义在顶层或者底层，通常都是顶层丝印或者底层丝印。下图这个例子中，丝印为顶层丝印，丝印颜色为白色。
丝印案例图
通常来说，丝印要么直接放置在PCB布局中，要么放置在元器件组件中。如果说是"in the PCB layout "这就意味着是手动放置PCB布局中的丝印。而有一些PCB丝印标记是放在组件中，下面这个表显示了哪些丝印信息放置在组件中，哪丝印是手动放置在PCB布局中的。
元件中的丝印与PCB布局中的丝印
PCB丝印如何制作
- 传统丝网印刷
丝网印刷是传统也比较经济的印刷方法，这个过程使用环氧树脂油墨进行，将油墨施加到层压板上并干燥获得板上的印痕。丝网印刷很容易，成本比较低，但是这种方法也存在缺点，例如：板之间需要较大的间距和印模干燥时间。当预算低且板间距不是问题的时候，可以考虑丝网印刷。
传统丝网印刷图
- 液体照片成像 (LPI)
液体照片成像与应用阻焊层的过程非常相似，在这种情况下，将液体可光成像环氧树脂涂在层压板上，然后用紫外光曝光，在此之后，电路板被开发和固化，这比手动丝网印刷要准备的多。
液体照片成像丝印图
- 直接图例打印 (DLP)
DLP是这三种丝印生产方式中最准确，但成本最高的。在这个过程中，喷墨投影仪与丙烯酸墨水一起使用，丙烯酸墨水直接从CAD数据应用到原始PCB上。油墨在印刷时用紫外线固化。应该注意的是，丙烯酸油墨不会在带有银色饰面的板上固化。直接图例打印使用丙烯酸墨水以节省干燥时间，该方法具有最高的准确性和最佳的时间效率，可以容纳非常低的文本高度，但不建议低于0.02英寸，因为它不可读。
PCB丝印设计详细方法
PCB丝印用于指示元件位置并且提示完整PCB组装和有效测试电路所需要的重要信息，PCB Layout工程师必须要花费足够的时间来设计正确的丝印。下面为PCB丝印设计9种详细方法。（仅供参考）
- 注意字体大小和线宽
丝印字体的大小必须根据PCB尺寸和可用空间来选择字体大小，并且需要满足可读性要求。一些PCB制造商允许PCB Layout工程师创建任何类型的字体样式，但是最好先问一下厂商。并且主动提供丝印的尺寸、高度、颜色、字体类型等要求。通常来讲比较常见的尺寸是35mil高度和5mil线宽以及25mil高度和5mil线宽。
丝印大小和线宽
- 丝印上标明引脚
在设计的时候，必须用丝印标明元器件引脚，这样利于PCB组装和制造，同时方便调试。如下图所示，P3连接器标有4引脚编号，方便调试/安装。此外，最好在引脚密集的地方做标记，如芯片、FPC插座等。
丝印上标明引脚
- 考虑丝印阅读
建议在丝印中只使用两个方向，以便于阅读。参考指示符的方向应使布局从左到右和从下到上可读，这使得丝印看起来均匀清晰。如下图所示，丝印的读取方向与芯片的使用方向一致，主要是在焊接时，减少焊接反接的概率。其他的，例如电解电容器，可能不遵循此建议，因为你需要指示正极性和负极性。
丝印的读取方向与芯片的使用方向一致
- 元器件放置方向最多2个
元器件参考标志（位号）应放置在与丝印阅读方向建议的方向相同的方向上。对于水平放置的组件，参考指示符必须在左侧，对于垂直放置的组件，它必须在组件的底部。一般来说，电阻、电容、管子等的丝印，放置的时候不要用四个方向，这样会导致调试、维修、焊接，看到丝印很累（板子要转几个方向，眼睛很累）。因此，建议最多放置在两个方向，如下图所示。这样，查看丝印将非常方便。
元器件放置方向
如下图，如果元件太密，放不上丝印，可以在附近空白处写丝印，标记箭头，然后画框，方便用于识别。
元件太密，放不上丝印，可以在附近空白处写丝印，标记箭头
- 丝印标明元件极性
在丝印上明确指定功能单元内相同方向的二极管、电解电容器和其他极性部件的元件极性，以减少任何可能的组装错误。丝印上正确的极性指示可以避免元件故障。建议打印高速连接器的方向和引脚编号避免安装过程出现错误。
丝印标明元件极性
- 标明元器件参考定位（位号）
所有组件参考标志（位号）必须与相关组件紧密放置。在元件密度高的情况下，建议将它们分组并用指针标记。
标明元器件参考定位（位号）
- 避免在关键位置进行丝印标记
建议不要在元件焊盘顶部放置任何丝印标记，这会降低元件的可焊性。在组件符号下放置参考指示符或任何丝印标记会妨碍安装组件时的可读性。例如在过孔上印刷丝印,如下图所示，过孔在丝印8上,PCB制作完成后，你就不知道是R48还是R49了。
（避免在关键位置进行丝印标记）
- 避免在高速信号走线上放置任何丝印标记
这个适用于顶层或者底层的高速信号，因为此类信号电路可以视为微带线。信号在微带线上运行的速度（相速度）与介质有关。如果将丝印压到线路上，如下图所示，介质会变得不均匀，导致相速度发生变化，最终阻抗不连续，影响信号质量。当然不会有这样的问题与内层的信号线。
- 特殊电子元件丝印
对于BGA、QFN等特殊元件，丝印尺寸应与芯片尺寸完全相同，否则会难以对位，影响焊接。