Системы маркировки печатных плат и компонентов

Маркировка печатных плат – это процесс нанесения знаков, символов и других обозначений на поверхность печатной платы для идентификации. Для нанесения маркировки на печатной плате используют как саму поверхность печатного узла, так и технологические поля. Для нанесения важно заранее определить место маркировки по следующим правилам:

1. Маркировка должна наноситься на поверхности платы (чаще на полигонах), котоыре не имеют электрической связи с топологией платы.
2. Рядом не должно быть высоких и габаритных компонентов, могут возникнуть проблемы при считывании информации.
3. Запрещается наносить маркировку на текущие полигоны и на контактные площадки. Неизвестно, например, как клей от этикетки поведет себя в будущем при контакте с металлом, или как вскрытые части полигона при маркировке лазером.
4. Маркировка платы должна соответствовать требованиям по читаемости, нестираемости и стойкости к воздействию факторов среды, в которых будет работать устройство в целом.

Есть различные методы нанесения маркировок на печатную плату (плюсы и минусы описаны в надписях к картинкам):

Маркировкой может наноситься любая информация, полезная для производственного процесса или последующей эксплуатации изделий. Обычно информация кодируется в виде штрих-кодов различного формата:

1. Посредством штрихкодов можно организовать прослеживаемость продукции при выпуске, организовать принцип FIFO для движения продукции. Все больше и больше отраслей промышленности и потребительской отрасли требуют прослеживаемость как базовую опцию производственной площадки.
2. Можно организовать принцип защиты от ошибок на основе маркировки продукции. Например, внедрить соответствия символа в информации штрихкода и версии программного обеспечения или версии сборки модуля. При сборке оператору предложится считать штрихкод и сравнить, что сборка производится правильно.
3. Посредством штрихкода можно транслировать автоматически необходимую информацию с печатного узла при сборке на весь жлектронный модуль в целом (например, на финальную этикетку изделия).
4. Посредством штрихкода можно отследить правильность маршрута изделия по сборочным операциям, в том числе по ремонтному циклу, предотвращая выпуск несоответствующей продукции к потребителю.
5. Единственный способ маркировки, гарантирующий отсутствие выступов маркировочного знака и, как следствие, лучшей печати (при высокой плотности и малых размерах компонента, толщина этикетки играет значимую роль, поэтому зачастую необходимо выполнять ступеньку в трафарете, для обеспечения лучшей печати

Самым эффективным с точки зрения производства и отношения затраты-выгода является лазерная маркировка. С одной стороны – это большие инвестиции в линию, но при этом пользователь получает целый ряд преимуществ:

1. Нет необходимости в расходных материалах (этикетки, клей, маркеры и т.д.)
2. Быстрое и безошибочное нанесение маркировки
3. Высокая точность нанесения маркировки
4. Стойкость к истираемость и легкая считываемость любыми считывателями
5. Возможность нанесения малых по размеру маркировок с высоким разрешением (потенциально более информационно емкая маркировка)
6. Полностью автоматический цикл нанесения с автоматической отправкой информации с системы прослеживаемости

По конструкции лазерные системы могут быть встраиваемые и невстраиваемые в линию. Также одна из основных характеристик лазерных систем – это тип лазера. В основном используются три типа лазера:

1. Лазер на основе СО2 – самый распространенный тип лазера. СО2-лазеры имеют относительно высокую эффективность и очень хорошее качество луча. Подходят для работы с большинством пластиков и неметаллов (например, маски платы).
2. Волоконные лазеры – твердотельный тип лазера где мощность луча усиливается за счет оптических волокон. Обладает большей мощностью и главное высокой точностью фокусировки. Применяется в особо точных маркировочных системах.
3. УФ лазеры – лазеры «холодного» свечения. Они обладают свойством меньшего обугливания материала по краям резки, что увеличивает контрастность рисунка, а также бережно относится к самому материалу. Рекомендуется для применения в системах с повышенными требованиями по точности и контрастности рисунка.

Длина волны лазера при этом влияет напрямую на точность – чем выше длина волны, тем хуже точность. Точность нанесения достигает 20-30 микрон. Помимо этого необходимо обращать внимание на мощность лазера, т.к. от этого зависит толщины обрабатываемых плат и глубина рисунка нанесения маркировки. Также будет эффективной опцией наличие переворотника внутри установки, если необходимо наносить маркировку на обратную сторону или на обе стороны сразу.