电路板产品追溯标识-标签

电子产品从消费级(白色家电、普通穿戴式产品、通信产品(手机、PAD等)),工业控制、健康医疗、轨道航太等。与我们的身边都无缝的结合,几乎所有的产品对用户的体验、安全都在直接的影响与作业。

PCB板作为目前电子元件业中最重要的部件之一,几乎应用到了所有的电子产品上,被称为:“电子系统最核心部件”。随着PCB板品质要求日益提高,为更好地实现生产中产品的质量信息管控,在PCB板上标记字符、条形码、二维码等信息追溯系统应运而生。

几乎所有标准的EMS(电子制造服务)的企业与其终端的研发,都在对产品进行过程可追溯性的管理,那常见的管理方式最直接的表现方式是如何做的呢?

最常见的就是可见标识如下:

标签

标签是整个EMS行业最传统并最常见的PCB追溯使用方式,历经很多标识的迭代与变化,为何标签仍是行业的首选或者是大多数的选择,主要还是其工艺本身的成熟性,整体投入成本相较其它方式对于企业主或者是工厂的限制条件较少,部署在产品上的方式快捷简单,但也存在实际应用中的诸多问题,当然这都是后期电子产品在快速发展中的必经过程。

  今天我们也主要分享标签在PCB上的应用。

油墨喷码

  非接触方式在产品上喷印出相应的、数字字母、一维码、二维码、图形、LOGO、汉字等,客户产品用该机标识后具有良好的可追溯性,提升企业的质量管理及区域管理的能力

  油墨喷码本身在材料上可以做到耐高温、耐溶剂等功能,也特性根据材料的不同,也可以做到挥发性速干与高温基本对于PCB基材来说是做到了类似于标签一样的无损功能,但其由于是喷墨所有几乎所有的都是溶剂性,含有一定程度的Voc,基本满足所有的PCB喷码需求,但也受限于其不同产品喷头的分辨率。

  油墨本身也可以根据应用环境不同有,热固性与速度干性两种。一般推荐如果在SMT过程中喷涂我们选择热固性,这样在试样时有多种变化条件,如果为提前加工或后期喷码,建议选择速干性。

   后期我们专栏来分享油墨喷码的的应用。

激光雕刻


  PCB专用激光打标机的投入使用,以其精准性和灵活性,能弥补丝印加工的不足,大大提高生产效率和良品率,降低成本,减少污染。激光打标正逐渐成为PCB标记的最佳方式,在数码产品、可穿戴设备、汽车线路板等众多领域已得到广泛应用

  在SMT领域的激光应用中,主要是在PCB上进行激光打码追溯,而不同波长的激光对PCB掩锡层的破坏性是不一致的。

  目前激光打码所使用的激光器有光纤激光器,紫外激光器,绿光激光器和CO2激光器。后期我们专栏来分享不同类型的激光器的应用与差异。

RFID 标签

在PCB板上, RFID标签体积较小,并拥有优良的RF性能,可安装在印刷电路板上,实现“工厂—仓库—物流—销售”端到端的产品追踪管理,减少人为错误的发生,提升制造厂的生产和管理效率,这一技术可以应用在电子产品全生命周期管理等领域。当然,也可以在前期设计PCB时,进行标签植入设计,未来的追溯的主要趋势必然RFID会是主选,后期我们专文单独解决RFID在PCB上的应用。

2. 标签

标签在PCB上常见的材料分为两种,铜版纸/聚酰亚胺(PI), 基本均称为不干胶标签。

不干胶标签原来由这7个部分组成!不干胶标签从制造工艺和保证质量角度来讲包括了表面涂层、面材、涂底层、黏合剂、离型涂布、底纸、背涂。


表面涂层:目的是为了改变面层的表面特性。如改善表面张力。改变颜色、增加保证层等,使其更好的接受油墨和打印,达到防止脏污、增强油墨合力以及防止印刷图文脱落的目的。

面材:即表面材料,是正面接受印刷图文、背面接受黏合剂并最终应用到粘贴物上的材料。一般来说凡是可柔性变形的材料都可作为不干胶的面料。

涂底层:同表面涂层一样,只不过是涂布在面材的背面。

黏合剂:黏合剂是不干胶标签材料与粘结基材之间的媒介,起连接作用。黏合剂是不干胶标签技术中最重要的成分,是标签应用技术的关键。

离型涂布:即在底线表面涂布硅油,涂布硅油可使底纸成为表面张力很低、很光滑的表面,作用是防止黏合剂黏结在底纸上。分为溶剂离型涂布和无溶剂涂布两种。

底纸:底纸的作用是接受离型剂涂布、保护面材背面的黏合剂、支撑面材,使其能够进行模切、排废和在贴标机上贴标。

背涂:背面涂布是在特殊情况下或者特殊产品中,对底纸背面的一种保护涂布,应用在黏合剂涂布量较大和黏合剂流动性好的产品,以防止排废、复卷后的标签周围的黏合剂黏结到底纸上,造成标签同底纸粘连,无法使用。背涂的另一面作用是制造多层标签,也可涂硅,也可涂胶,取决于标签结构。背面的作用是在背面印上去生产商的注册商标或图案,起到宣传和防伪作用。

2.1铜版纸标签

铜版纸标签算是最早其应用于PCB(电路板)上,涂以特种压敏胶而成,作为标识使用的材质之一,其制作工艺成熟、材料易获取及成本较低,多数在PCB的应用环境中作为非高温代用品的使用,其类型又分为很多种如有单面铜版纸、双面铜版纸、无光泽铜版纸、布纹铜版纸之分,而我们常在PCB上使用的多为单面铜版纸。

   但其耐温基本分为80℃或150℃,其对于对助焊剂、熔融剂和清洁剂等化学物质耐受力较差,但基本对于消费电子产品而言,由于其应用环境简单,所以均满足使用。

2.2聚酰亚胺标签

    以聚酰亚胺薄膜为基材,涂以特种压敏胶而成,具有较好的耐化学性和耐磨性,高可耐高达320℃的温度,对助焊剂、熔融剂和清洁剂等化学物质具有一定抗腐蚀作用,使用于高温和磨损的极端恶劣的环境中能保持卓越性能。它是专为印刷电路板用字符或条形码标签而设计,因为它可以经受生产印刷电路板过程中所面临的焊接剂、熔融剂等的侵蚀。目前厚度主要是25um、50um两种。常用的颜色是黑色和白色 。耐高温标签贴纸广泛地应用于众多电子产品的SMT及波峰制程中、主机板、腐蚀产品、手机及锂电池等产品的耐高温标签。

   对于大批量消费电子产品而言,使用此类材质标签,会增加其产品本身的成本,并从价值上无显现提升,所以不同的EMS厂也是综合根据特性、应用环境等多方因素评估使用。

2.3不干胶黏合剂

  不干胶标签的粘合剂是标签材料和粘接基材之间的媒介,起连接的作用。粘合剂有多种配方适用于不同的面材和使用环境。粘合剂是不干胶标签技术中重要的部分,是不干胶标签应用技术的关键。

  按不同的分类方法,粘合剂也可以分为各种不同的类型。如按照涂布技术可分为:热溶胶类、溶剂胶类、乳剂胶类;按化学成分可分为:橡胶基材类、丙烯酸类;按粘接特性可分为:永久性类、可移除类;按应用范围可分为:通用型、特粘型、医用型、低温型、高温型等。

  永久性和可移除实际上只是一个相对的概念,永久性粘合剂经过一段时间可能变成可移除的,可移除粘合剂经过一段时间也可能变成永久性的。这与粘合剂的性能、粘贴表面的状况、时间的长短和使用的环境有很大的关系。最终要通过试验进行界定。

   目前我们大多数应用在两种标签介质上的胶水均为丙稀酸,其又分为压敏性、结构胶、密封胶,其又分为水性和油性特质,其耐温能力与其自身特性、基材有关。所以我们在选择验证时,首先在考虑根据PCB的过程环境及成本要求,确认选择那种类型的标签基材,同步要确认到标签厂商所对应的黏合剂耐温特性、初始粘合力与最终粘合力,环保特性等。并在批量应用前做多批次的使用环境验证,如高温、耐溶剂、保持力等。

   日常管理要考虑到标签的储存期,温湿度等,因这些均会影响到标签黏合剂的有效性。

2.4 追溯方式

PCB油墨喷码

https://v.qq.com/x/page/x3051uh9mgt.html

PCB标签贴标机

https://v.qq.com/x/page/c05435t38va.html

PCB激光打标

https://v.qq.com/x/page/s0792ijpxph.html

PCB贴片机贴标

https://v.qq.com/x/page/h3074o1i1cr.html?url_from=share&second_share=0&share_from=copy

贴片机应用贴标签

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