Sérigraphie PCB : Tout ce que vous devez savoir

La sérigraphie est la couche la plus supérieure d’un PCB. Ajouter une couche de sérigraphie est la dernière étape de la fabrication d’un PCB. Cette couche ajoute des marquages à l’encre pour identifier les composants du PCB, les points de test, les symboles, les logos et d’autres détails importants. La sérigraphie joue un rôle crucial en aidant les fabricants et les concepteurs à identifier facilement les composants en les annotant sur le PCB.

L’encre de sérigraphie est une époxy spécialement formulée et non conductrice. Elle existe en différentes couleurs, les plus courantes dans l’industrie étant le noir et le blanc. Les logiciels de conception de PCB utilisent généralement des polices standard pour les couches de sérigraphie, bien que les concepteurs aient la flexibilité de choisir d’autres polices selon les besoins. Dans cet article, nous explorerons l’importance de la sérigraphie, les lignes directrices de conception, des astuces utiles et comment intégrer des polices personnalisées dans la couche de sérigraphie. Consultez le guide complet sur la fabrication des PCB dans l’usine JLCPCB.

Qu’est-ce qu’une sérigraphie PCB ?

Pensez aux routes et aux rues qui n’ont ni textes d’indication/de distance ni repères. Ont-elles un sens ? De la même manière, la sérigraphie PCB joue le rôle de repères et de textes. Elle fournit des informations textuelles sur différents points du circuit, les composants et les circuits supplémentaires selon les besoins. La sérigraphie est principalement utilisée pour marquer les points de test et annoter les préfixes des composants. La sérigraphie peut être appliquée lors de la fabrication à l’aide d’un processus de photolithographie UV liquide, similaire à celui utilisé pour le masque de soudure. Si vous avez besoin de lignes très fines, votre fabricant peut utiliser un procédé alternatif appelé « direct legend printing ».

Que doit contenir la sérigraphie PCB ?

Voici certaines informations qui doivent être incluses dans la sérigraphie de votre PCB :

• Impression du logo de l’entreprise, du nom du concepteur/fabricant

• Signes d’avertissement, tels que Haute Tension

• Numéros de version, par exemple Ver1.0, V2.0, V3.0, V4.0, etc.

• Points de test

• Numéros de composants et orientation

• Brochages des connecteurs, surtout pour les headers

Toutes ces informations peuvent devenir très encombrées sur une carte dense ; nous verrons plus loin dans cet article quelques méthodes pour organiser vos marquages de sérigraphie. L’exemple ci-dessus montre un PCB assemblé contenant certaines des informations mentionnées dans la liste précédente.

Marquages standard de l’industrie sur la sérigraphie :

Les marquages réglementaires indiquent qu’un design de PCB respecte des régulations spécifiques ou a passé des inspections. Les marquages courants incluent : RoHS, FCC, CE et symboles d’élimination des déchets électroniques. Un autre marquage important est le symbole UL, qui signifie que le PCB a été fabriqué et assemblé dans une installation certifiée UL, conformément aux normes de sécurité UL 796 et UL 94. Ces marquages garantissent que le produit respecte les exigences de l’industrie et de sécurité.

Comment nettoyer la sérigraphie :

Dans un design dense, il est possible que vos désignateurs de référence et autres marquages de sérigraphie se chevauchent. Avec la demande actuelle de cartes miniaturisées et compactes, il est presque impossible d’inclure toutes les informations. Vous devrez donc probablement réorganiser certains désignateurs pour éviter les chevauchements, les rendre lisibles et indiquer clairement la position des composants. On peut placer certains désignateurs plus loin des composants et éviter de mettre la sérigraphie sur les pastilles, vias et pistes exposées.

Priorisez vos marquages comme suit :

1. Commencez par les exigences réglementaires : ROHS, sans plomb, certifications de sécurité et autres normes IPC

2. Considérez l’identification du fabricant : numéro de série du PCB, étiquettes, logo

3. Priorisez les aides à l’assemblage : indicateurs de polarité et de placement

4. Considérez les désignateurs et noms des composants

5. Considérez les points de test et indicateurs de ponts

Selon le guide ci-dessus, si vous priorisez vos marquages, vous optimiserez sans aucun doute l’utilisation de l’identification et du marquage du PCB, même si vous travaillez sur une carte de petite taille.

Méthodes pour créer une sérigraphie PCB :

Plusieurs méthodes existent pour imprimer la sérigraphie sur un PCB :

Sérigraphie : méthode la plus courante utilisant un écran en maille fine pour transférer le motif sur le PCB.

Impression Jet d’Encre : un imprimante à jet d’encre spéciale imprime directement la sérigraphie sur le PCB.

Impression Laser : un laser grave la sérigraphie selon un design généré par ordinateur, brûlant la surface du PCB.

La méthode de sérigraphie est la plus couramment utilisée et adoptée par de nombreux fabricants ; le processus complet d’impression de la sérigraphie est présenté ci-dessous.

Processus de sérigraphie PCB :

Le processus de sérigraphie des PCB consiste à appliquer de l’encre non conductrice, généralement blanche, noire ou jaune, pour étiqueter les composants, les points de test et autres marquages importants. Voici toutes les étapes, de la conception au produit final :

1. Préparation du design : création de la couche de sérigraphie dans le logiciel PCB et conversion en fichier Gerber.

2. Préparation de l’écran : impression du design sur papier transparent, puis placement sur un tissu de soie sèche.

3. Impression : le tissu est placé sur le PCB et fixé, l’encre est appliquée via raclette.

4. Durcissement : exposition à la lumière UV ou à la chaleur pour solidifier l’encre.

5. Contrôle qualité : inspection pour assurer des marquages clairs et précis.

Ce processus permet une identification rapide des composants et facilite l’assemblage ainsi que le dépannage. Pour en savoir plus sur la conception des PCB, consultez notre guide complet sur le processus de fabrication des PCB.

Types de sérigraphie PCB :

Dans la fabrication de PCB, on utilise principalement deux types de procédés de sérigraphie :

• Sérigraphie manuelle

• Impression photo liquide (Liquid Photo Imaging, LPI)

• Impression directe des légendes (Direct Legend Printing, DLP)

Chacune de ces méthodes possède ses caractéristiques, avantages et inconvénients propres, et leur application dépend en grande partie des exigences spécifiques de la conception du PCB.

1. Sérigraphie manuelle : Cette méthode consiste à utiliser un pochoir pour appliquer l’encre manuellement. Elle est économique pour des conceptions simples, mais moins précise pour des PCB complexes. Le processus comprend :

• Enduire l’écran d’une couche d’émulsion photosensible

• L’exposer à la lumière à travers un film positif du design

• Laver l’émulsion pour créer un pochoir du design sur l’écran

• Appliquer l’encre sur l’écran, à travers le pochoir, sur la surface à imprimer

2. Liquid Photo Imaging (LPI) : Une époxy liquide photosensible est appliquée sur le PCB, puis exposée à la lumière ultraviolette à travers un film portant le motif souhaité. Cela crée des marquages fins et détaillés sur le PCB. Idéal pour les cartes à haute densité, ce procédé est cependant plus long et coûteux que d’autres méthodes. L’exposition UV et le développement augmentent le temps de fabrication, et l’utilisation d’époxy photosensible et de films accroît le coût des matériaux.

3. Direct Legend Printing (DLP) : Utilise la technologie d’impression jet d’encre pour appliquer directement l’encre sur le PCB. Le DLP est rapide, précis et élimine le besoin de pochoirs, ce qui en fait une option privilégiée pour la production moderne de PCB. Comme il ne nécessite ni film ni exposition UV, ce procédé réduit considérablement le temps de fabrication. Toutefois, il peut ne pas atteindre la haute résolution offerte par le LPI et n’est donc pas toujours adapté aux PCB nécessitant une grande durabilité du sérigraphie.

Chaque méthode présente des avantages en termes de coût, précision et complexité.

Notes de fabrication JLCPCB pour la sérigraphie :

Espacement et largeur de ligne :

Pour que la sérigraphie soit claire sur le PCB, la largeur des textes (lignes remplies) et l’espace entre les lettres doivent être d’au moins 0,15 mm, avec une hauteur minimale de 1 mm. Le ratio largeur/hauteur recommandé est de 1:6.

Chevauchement et priorité :

Lorsque la sérigraphie chevauche des ouvertures, le principe de priorité des ouvertures sera appliqué. En d’autres termes, la sérigraphie sera ignorée et seules les ouvertures seront réalisées sur le PCB. Dans le cas où vous souhaitez conserver la sérigraphie sur les ouvertures, veuillez l’indiquer dans la colonne des remarques afin que nos ingénieurs et usines en tiennent compte et répondent à vos besoins.

Sérigraphie sur PCB en aluminium :

Actuellement, nous prenons en charge les couleurs de sérigraphie blanche et noire pour les cartes en aluminium. La sérigraphie blanche sera appliquée sur le vernis de soudure vert ou noir, tandis que la sérigraphie noire sera appliquée sur le vernis de soudure blanc. Veuillez noter que la sérigraphie n’est pas recommandée sur les surfaces en aluminium nu en raison de son faible niveau d’adhésion, ce qui peut entraîner son détachement. Pour en savoir plus sur la commande de PCB et les fichiers utilisés, consultez notre blog sur les formats de fichiers PCB.