Serigrafía (Silkscreen) en PCB: Guía Esencial para Colocación Precisa de Componentes

Tras fabricar un PCB, surge el reto: ¿cómo colocar cada componente en su sitio exacto? Un PCB estándar puede tener decenas de resistencias, condensadores e ICs con referencias distintas. Sin una guía visual clara, el ensamblaje se vuelve propenso a errores. La solución es la serigrafía (silkscreen): la capa superior de leyenda que identifica componentes, polaridades, puntos de test, advertencias y números de serie.

¿Qué es la Serigrafía en PCB?

La serigrafía es una capa no conductiva de tinta epoxi (típicamente blanca, amarilla o negra) impresa sobre la máscara de soldadura (solder mask), generalmente en el lado de componentes (top), aunque también puede ir en bottom (coste extra).

Información que aporta:

• Referencias de componente (R1, C3, U4…)
• Polaridad (marca pin 1, barra diodo, +/− electrolíticos)
• Outline / silueta del componente (cuerpo, patillas)
• Puntos de test (TP1, TP2…)
• Advertencias: "Alta tensión", "No tocar", "ESD sensitive"
• Identificación de placa: nombre, versión, fecha, nº serie, logo fabricante
• Conectores: numeración pines (J1-1, J1-2…)

¿Por Qué es Importante la Serigrafía?

Aunque no afecta a la funcionalidad eléctrica, es crítica para:

1. Ensamblaje (SMT/THT): Pick-and-place y operarios usan referencias y outlines para colocar y orientar componentes.
2. Inspección visual (AOI / manual): Verificación rápida de polaridades, valores, componentes faltantes.
3. Test y depuración: Puntos de test (TP) y net names impresos aceleran mediciones con multímetro/osciloscopio.
4. Mantenimiento y reparación: Identificación de versión, polaridades, jumpers configurables sin schematics.
5. Trazabilidad: Número de serie, fecha, revisión → gestión de calidad y recalls.

Métodos de Impresión de Serigrafía

1. Direct Legend Printing (DLP) / Inkjet UV

• Impresión directa por inyección de tinta acrílica + curado UV inmediato.
• Ventajas: Alta resolución (líneas finas, fuentes pequeñas), múltiples colores, sin pantallas, setup rápido.
• Desventajas: Coste más alto; tinta acrílica no compatible con acabado plata (immersion Ag) por migración iónica.

2. Liquid Photo Imaging (LPI)

• Similar a proceso de solder mask: recubrimiento epoxi fotosensible → exposición UV con fotomascara → revelado → curado térmico.
• Ventajas: Alta precisión, buena adherencia, coste medio.
• Desventajas: Solo color blanco; mayor consumo tinta; setup más largo (fotomascara).

3. Serigrafía Manual / Pantalla (Manual Screen Printing)

• Pantalla de poliéster tensada en marco → tinta empujada con rasqueta a través de stencil → curado en horno.
• Cuándo usar: Ancho de pista > 0,18 mm (7 mil), tolerancia registro > 0,13 mm (5 mil).
• Ventajas: Bajo coste para series grandes; textos grandes; tintas especiales.
• Desventajas: Baja resolución; requiere pericia; alineación manual; solo colores sólidos.

Consideraciones de Diseño para Serigrafía Efectiva

No lo Hagas Tú Mismo (No DIY)

La serigrafía requiere equipo, proceso y control de calidad industrial. Un "DIY" con rotulador o impresora casera da resultados ilegibles, se borra con solventes y no cumple IPC. Encarga la serigrafía junto con la fabricación del PCB.

Usa Colores Monocromáticos (Blanco/Negro)

• Blanco sobre solder mask verde/azul/negro = máximo contraste.
• Negro sobre solder mask blanco/amarillo = buena alternativa.
• Evita colores claros sobre fondo claro (amarillo sobre blanco) o oscuros sobre oscuro.
• Un solo color reduce coste y evita problemas de registro multicolor.

Fuentes Aprobadas por tu Fabricante (CM)

• No todas las fuentes TrueType se renderizan bien en PCB (serifas finas se rompen).
• Usa fuentes vectoriales estándar (Stroke font, Hershey, OCR-A) o las que valide tu CM.
• Tamaño mínimo típico: 1,0 mm (40 mil) altura; ancho trazo ≥ 0,15 mm (6 mil).

Cumple Reglas de Clearance y Dimensiones del CM

• Clearance mínimo a pads/vias: 0,15–0,2 mm (6–8 mil).
• No invadir pads SMD, agujeros de vía, fiducials, áreas de contacto edge-connector.
• Mantener fuera de zona de máscara de soldadura definible (solder mask defined pads).

Serigrafía en Layout vs. en Librería de Componentes

En tu herramienta EDA (KiCad, Eagle, Altium, OrCAD):

Ítem	Dónde colocarlo	Por qué
Referencia (R1, U2)	Librería componente (auto)	Se mueve con el footprint
Outline / silueta cuerpo	Librería componente (auto)	Coincide con courtyard
Polaridad (pin 1, +/−)	Librería componente (auto)	Ligado al footprint
Valor (10k, 100nF)	Opcional: librería o layout	Útil si no hay BOM impresa
Puntos de test (TP1)	Layout (manual)	Específicos de cada diseño
Advertencias / logos / versión PCB	Layout (manual, capa documentación)	Únicos por placa
Numeración pines conectores	Layout (manual) o librería conector	Depende de orientación en placa

Limpieza y Optimización de Serigrafía

Solapamientos (refs sobre pads, textos superpuestos) son comunes. Usa tu herramienta EDA con archivos Gerber para:

• Mover referencias fuera de pads/vias.
• Rotar textos para legibilidad.
• Ocultar valores si hay espacio justo.
• Verificar clearance DRC específico para capa silkscreen.

Elige herramienta con editor de serigrafía visual (KiCad 7+, Altium, Eagle) para limpieza rápida.

Serigrafía vs Máscara de Soldadura (Solder Mask)

Aspecto	Serigrafía	Solder Mask
Función	Información visual / documentación	Aislamiento, previene puentes soldadura, protege cobre
Conductividad	No conductiva (tinta epoxi)	No conductiva (polímero fotosensible)
Color típico	Blanco, amarillo, negro	Verde, azul, negro, rojo, blanco, amarillo
Precisión registro	±0,1–0,15 mm	±0,05–0,075 mm
Impacto eléctrico	Ninguno	Crítico: define pads soldables, evita cortos

Colores Recomendados para Serigrafía

• Blanco: Universal, máximo contraste sobre verde/azul/negro.
• Amarillo: Bueno sobre azul/negro; evita sobre blanco.
• Negro: Excelente sobre solder mask blanco/amarillo.
• Rojo: Para advertencias puntuales (alta tensión); no para toda la leyenda.

Evita: Rosa, naranja, colores pastel → problemas de visibilidad, curado UV, y no estándar IPC.

Cómo Elegir Fabricante para tu Serigrafía

1. Define requisitos visuales: Color, fuente, tamaño mínimo, clearance, ítems a incluir.
2. Pide revisión DFM: Un buen fabricante revisa tus Gerbers y avisa de violaciones de clearance, fuentes no soportadas, textos sobre pads.
3. Experiencia y certificaciones: IPC Class 2/3, ISO 9001, UL. Pregunta por muestra de serigrafía en PCB similar.
4. Capacidad DLP/LPI: Para fuentes pequeñas (<1 mm) o multi-color, requiere DLP.
5. Soporte y comunicación: Respuesta rápida, ingenieros DFM disponibles, portal de pedidos claro.

Conclusión

La serigrafía es la "capa de documentación" del PCB. No conduce corriente, pero evita errores de ensamblaje, acelera test/depuración y aporta trazabilidad. Diseñarla bien (contraste, fuentes, clearances) y confiar su fabricación a un CM experimentado marca la diferencia entre un prototipo frustrante y un producto profesional.

¿Listo para fabricar tu PCB con serigrafía impecable? Contáctanos para servicio llave en mano: DFM, fabricación, ensamblaje y test.