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PCB标签:如何防止字体较小时出现失真

TIME:2020.03.19

从支持蓝牙的牙刷到智能灯泡,越来越多的日用电子产品正在转变成物联网(LoT)设备。随着这种趋势的进一步发展,作为这些产品的“ 大脑”的印刷电路板(PCBs)的尺寸也正在缩小。

 

PCB尺寸越来越小,但是对于产品追溯的要求越来越高,需要在条码标签中打印的信息越来越多。因此,我们也遇到了新的挑战,即需要开发出可打印极小字体的小尺寸条码标签。多年来,OEM制造商一直在使用传统的热转印打印 (THT)标签材料来制作PCB条码标签,但是,他们发现,随着字体变的越来越小,打印的内容开始失真。

 

 

那么,有什么新技术能够解决这个问题呢?一些OEM制造商正在改用激光蚀刻标签材料来制作很小尺寸的PCB标签,因为即使是极小的字体,激光蚀刻出的图文依然能够保持极高的分辨率。

 

您能看出区别吗?

 

示例使用的是2 号字体。在放大50倍后,激光蚀刻的文字仍然能保持极高的分辨率,而热转印打印的文字已经严重变形失真。其实,热转印打印的文字从5号字体以下就会发生变形失真。

 

 

什么时候才需要使用激光蚀刻标签方案呢?

 

在PCB条码标签需要较高分辨率或需要更高的耐磨性和耐化学腐蚀性时,激光蚀刻标签材料就是理想的解决方案。

 

激光蚀刻技术使用减法成像原理,打印层具有更高的交联密度,所以标识的图文变的更加牢固耐用。因此,激光蚀刻标签的耐磨性和耐化学腐蚀性均高于典型的THT热转印打印标签。

 

由于标识的信息是采用激光束在打印层上直接蚀刻而成的,所以印刷分辨率极高,理论最高分辨率只受到激光系统的光束质量和聚焦精度的限制。使用激光蚀刻标签可以轻松达到ANSI 标准的“A”和“B”条码等级。分辨率最高可以达到1200 dpi,可以实现2 号字体及更小的字体。

 

 

黑色与白色PCB激光蚀刻标签

 

由于成本较低和使用白色标签打印黑色图文的行业偏好,THT热转印打印标签一直是PCB制造商的首选。当激光打标技术和专用标签刚刚出现时,只有黑色的标签来蚀刻白色的图文。所以,一些OEM制造商也要求我们开发一款白色标签来蚀刻出黑色图文内容。

 

为此,贝迪专门为PCB和零部件标识开发了白色和黑色两种标签系列,并且兼容所有类型的激光打标机。我们的激光蚀刻标签产品系列包括:

 

 

 

 

我们在开发激光蚀刻标签系列时,遇到的最大挑战是白色标签。与黑色标签不同,白色标签对于激光光束的能量反射很大,造成蚀刻困难。

 

我们也测试了其它激光蚀刻标签供应商的产品,发现市面上的白色标签在做激光蚀刻时,会产生粉尘碎片,吸附在标签表面。进一步分析发现,这些粉尘来源是白色标签涂层中的白色颜料和填料。这些材料耐热性较高,在激光蚀刻时无法气化,造成了粉尘污染。

 

根据贝迪服务于电子制造业的多年经验,我们非常清楚粉尘污染对于PCB’A生产组装工艺的严重危害,所以贝迪的科研人员决定开发完全无尘的白色激光蚀刻标签。经过艰苦的努力,贝迪开发出的白色激光蚀刻标签在使用CO2和UV紫外激光打标机蚀刻时,能够做到完全无尘,相关专利已经在申请中。

 

 

图1

 

贝迪B-732A和竞品的透明胶带测试,手指刮擦测试对比结果如图。B-732A是贝迪的白色亮面激光蚀刻聚酰亚胺标签,在CO2激光蚀刻后表面完全无尘。在这个对比测试中,我们将透明胶带贴到蚀刻后的标签表面,来表征激光蚀刻粉尘的污染情况。

 

 

耐磨性和耐化学腐蚀性极佳的PCB标签

 

贝迪激光蚀刻标签采用特殊涂层,能够承受严苛的环境条件,在耐环境条件性能方面超过传统的THT热转印打印标签。如SMT的高温回流焊工艺和高压清洗工艺等应用。

 

图2

 

聚酰亚胺标签的耐化学溶剂性:传统THT热转印打印标签和贝迪激光蚀刻标签对比

 

 

图3

 

聚酯标签的耐化学溶剂性:传统THT热转印打印标签和贝迪激光蚀刻标签对比

 

 

耐磨性

 

激光蚀刻标签与传统的THT热转印打印标签相比,在耐磨性上具有极大的优势。一般而言,激光蚀刻标签的耐磨性是传统的THT热转印打印标签的5倍左右。典型的耐磨性对比结果如下图所示。

 

 

 

产品标识自动化

 

另外,很多OEM制造商希望他们的产品标识工作能够更加自动化。激光蚀刻标签能够实现在线自动蚀刻图文,自动拣标,自动贴标,省去了离线打印工序。

 

关于激光打标系统

 

市面上有很多激光打标机和激光配件用于激光打标。OEM制造商根据自己的需求选取合适的激光打标系统。OEM制造商通?;峤庀舜虮昊?,CO2或UV紫外打标机整合进生产线进行在线标识,产品追溯。

 

除了激光类型,这些系统还有一些区别,如激光功率、波长、光点大小和打标速度等。一般而言,激光打标的图文质量取决于激光类型、激光机的参数设置和打标对象的材料类型。

 

我们的科研人员发现,贝迪黑色激光蚀刻标签可以用所有类型的激光打标机高效蚀刻,白色激光蚀刻标签用CO2和UV紫外线激光打标机蚀刻效率最高。但是,鉴于上述的激光参数设置对打标质量和效率的影响,我们建议您先申请标签样品在您的激光打标系统上测试,以确保打标质量满足贵公司的标准。

 

开始激光打标

 

我们的上述建议仅供参考,请联系贝迪客户支持团队申请我们的激光蚀刻PCB标签材料样品在您的激光打标系统上进行实际测试。一旦您确定了最合适的激光参数,您可以订制我们各种尺寸和规格的激光蚀刻标签。

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