Guía para sus serigrafías de PCB

Zachariah Peterson
|  Creado: October 3, 2021
Serigrafía en un PCB.

Todo PCB tiene serigrafías en la capa superficial, y podrá ver una serie de códigos alfanuméricos, números, marcas, y logos en lo que son las serigrafías de PCBs. ¿Qué es lo que significan exactamente? Y, ¿qué específicamente debería incluir en su capa de serigrafía? Todos los diseños son diferentes, pero hay algunos datos que aparecerán en cualquier serigrafía para poder ayudar en los procesos de ensamblado, testeo, depuración y trazabilidad.

Anatomía de su serigrafía de PCB

La capa de serigrafía de su PCB se define e imprime durante la fabricación, y será utilizada luego en el proceso de ensamblaje para verificar el posicionamiento de los componentes y sus huellas. Los gráficos y textos que aparecen en la capa de serigrafía se imprimen usualmente con una tinta epoxy permanente no conductiva. Todas las placas impresas que he producido poseen serigrafías blancas, pero quizás encuentre placas que tengan su serigrafía en un color distinto. Las serigrafías pueden ser colocadas durante la fabricación utilizando un proceso de foto imagen líquida sensible al UV, el cual es similar al utilizado para la aplicación de máscaras de soldadura (LPI). Si usted requiere anchos de línea muy pequeños, su fabricante quizás utilice un proceso alternativo denominado “Impresión directa de leyenda” con un tipo de tinta diferente.

Para los diseñadores, hay cierta información que será requerida para cualquier diseño a fines de poder llevarlo al ensamblaje. Hay ciertas instancias en las que la máscara de soldadura y la serigrafía pueden ser removidas; me han pedido hacer esto en algunas placas experimentales de RF, y en estos casos producimos un dibujo detallado del ensamblaje para evitar confusiones acerca de dónde se colocan los diferentes componentes. Otra información importante se utilizará para la trazabilidad, indicar cumplimiento de regulaciones, identificar el número de parte para su PCBA (su PCB ya ensamblado), y hasta para cosas sencillas como el indicar la polaridad.

¿Qué debe ir en una serigrafía de PCB?

Aquí se muestra una parte de la información que debería ser incluida en la serigrafía de su PCB:

  • Un designante de referencia para cada componente
  • Valores de componentes para pasivos
  • Un indicador de "Pin 1" para ICs
  • Indicadores de polaridad para "power/GND" o para componentes dependientes de la polaridad (por ejemplo, capacitores polarizados o diodos)
  • Contornos de componentes, donde corresponda
  • Números de parte para el PCBA
  • Logos de la compañía
  • Logo del fabricante, número de serie, y número de lote
  • Marcas regulatorias (ver más abajo)
  • Disposición de los pines, particularmente para conectores de hilera de pines
  • Otras aclaraciones con respecto al ensamblaje, testeo, instalación u operación del PCBA

Toda esta información puede volverse muy apretada en una placa densa; por eso, echaremos un vistazo a algunas formas mediante las que usted puede organizar sus marcas de serigrafía más adelante en este artículo. El ejemplo de abajo muestra un PCB que contiene algo de la información mencionada en la lista anterior.

Serigrafía de PCB en una disposición de PCB
Ejemplo de serigrafía

Las marcas regulatorias son utilizadas para indicar que el diseño ha pasado ciertas inspecciones o se ajusta a regulaciones específicas. Las marcas de RoHs, FCC, CE, y de descarte de basura electrónica se encuentran típicamente en productos comerciales que han pasado inspecciones relevantes. Otra marca que quizás vea en diseños que han sido inspeccionados por seguridad es el logo UL. Esta marca indica que el diseño fue fabricado y ensamblado por un fabricante certificado por UL acorde a los estándares UL 796 y UL 94.

Serigrafía de PCB
Estas marcas son típicas en serigrafías de PCB cuando un diseño está destinado al mercado.

Serigrafía en componentes vs Serigrafía en la disposición de PCB

Dentro de su software de diseño de PCBs, la capa de serigrafía se define en la capa sobrepuesta superior (para la capa de serigrafía superior), o la capa sobrepuesta inferior (para la capa de serigrafía inferior). Toda la serigrafía de su PCB se colocará en una de estas dos capas, ya sea directamente en la disposición de su PCB o en sus componentes. Cuando escribí “en la disposición de su PCB”, me refiero a cualquier serigrafía que se coloque en la disposición de su PCB manualmente, es decir que no fue colocada automáticamente al importar componentes en sus diseños.

Algunas marcas en la serigrafía de su PCB deberían siempre ser colocadas en la huella de un componente. La tabla debajo le muestra qué datos de la serigrafía deben ser colocados en un componente, vs aquellos que deben ser colocados manualmente en la disposición de su PCB.

Capa sobrepuesta en un componente

Capa sobrepuesta en la disposición del PCB

  • Indicador del Pin 1
  • Contorno de un componente
  • Designante de referencia
  • Logos
  • Números de parte, de serie y de lote
  • Disposición de la conexión de pines
  • Indicadores de polaridad
  • Valores pasivos, cuando corresponda

Para marcas de UL, FCC, CE u otras marcas, la forma más fácil de colocarlas rápidamente es creando un componente que solo incluya las marcas relevantes en la capa de serigrafía. De esta forma, no necesita importar y colocar estas marcas manualmente desde una imagen o un archivo DXF. Para hacer esto, simplemente cree un nuevo componente y coloque la imagen que necesita en una capa sobrepuesta en la huella del PCB, deje todas las demás capas para el componente vacías. Lea este artículo para conocer cómo crear un componente y posicionar marcas de serigrafía en Altium Designer.

Cómo limpiar la serigrafía

Cuando está trabajando en un diseño denso, existe la posibilidad de que sus designantes de referencias y otras marcas de serigrafía se superpongan. Esto significa que probablemente tendrá que limpiar y reacomodar algunos designantes de modo que no se superpongan, sean fáciles de leer, e indiquen claramente las posiciones de los componentes. Un ejemplo en el que esto es necesario es en los grupos de pasivos para desacoplar o hacer una adaptación de impedancias, como en la parte trasera de un BGA grande.

Eche un vistazo a la imagen de ejemplo de abajo. Aquí, tenemos un arreglo muy denso de capacitores en la parte trasera de un BGA. Obviamente, no podemos sencillamente dejar cada designante de referencia al lado de cada componente de la forma en la que aparecen al ser importados a la placa. En vez de esto, estos designantes deben ser separados de modo que puedan ser leídos. Sin embargo, esto significa que algunos de ellos se moverán lejos de los componentes.

En la capa de serigrafía, el grupo de capacitores en las cajas blancas están ordenados para que coincidan con el posicionamiento y orientación de los capacitores cercanos. Dibujé algunas flechas para mostrar cuáles de los designadores en la caja blanca inferior corresponden a los distintos componentes. Fíjese si puede descifrar el mismo arreglo para la caja blanca superior.

Patrón de serigrafía en un PCB
Arreglo de designadores de referencia en una placa densa de PCB en la capa superpuesta superior.

Cuando su diseño esté finalizado y esté listo para exportar los datos del diseño, la capa superpuesta superior en sus archivos Gerber contendrá toda la información de su serigrafía. No lo olvide: si ha colocado alguna marca de serigrafía en su PCB como componentes, asigne la propiedad ”Estándar (no BOM)” al componente, o márquelo como "DNI/DNP" (no instalar/no colocar) en su BOM. De esta forma, su ensamblador no se preguntará por qué no le ha enviado este componente al prepararse para el ensamblaje.

Ahora, puede utilizar las mejores herramientas de diseño para crear y limpiar su serigrafía de PCB con CircuitMaker, la aplicación de diseño de PCB más sencilla de utilizar. Los usuarios pueden fácilmente crear huellas para componentes y colocar marcas requeridas de serigrafía. Todos los usuarios de CircuitMaker también tienen acceso a un espacio personal de trabajo en la plataforma Altium 365, en donde pueden subir y almacenar datos de diseño en la nube, y fácilmente ver proyectos vía un navegador web en una plataforma segura.

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Sobre el autor / Sobre la autora

Sobre el autor / Sobre la autora

Zachariah Peterson cuenta con una amplia experiencia técnica en el mundo académico y la industria. Antes de trabajar en la industria de PCB, enseñó en la Universidad Estatal de Portland. Realizó su investigación en Física MS sobre sensores de gas quimisortivo y su doctorado en Física Aplicada sobre teoría y estabilidad del láser aleatorio. Su experiencia en investigación científica abarca temas en láseres de nanopartículas, dispositivos semiconductores electrónicos y optoelectrónicos, sistemas ambientales y análisis financiero. Su trabajo ha sido publicado en varias revistas revisadas por pares y actas de conferencias, y ha escrito cientos de blogs técnicos sobre diseño de PCB para varias empresas. Zachariah trabaja con otras compañías en la industria de PCB proporcionando servicios de diseño e investigación. Es miembro de IEEE Photonics Society y de la American Physical Society.

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