Sérigraphie et marquage PCB : Tailles de police, règles de découpe CAM et procédés d'impression

Q: Quelles sont la hauteur de texte et la largeur de trait minimales pour la sérigraphie d'un PCB ?

Pour une excellente lisibilité en production industrielle, une cible de conception à confirmer avec le fournisseur est une hauteur de texte de hauteur comprise entre $0,80\text{ et }1,00\text{ mm}$ ($32\text{ à }40\text{ mil}$) avec une épaisseur de trait indicative de $0,127\text{ à }0,15\text{ mm}$ ($5\text{ à }6\text{ mil}$). En impression numérique directe par jet d’encre (DLP), une proposition de largeur de trait de $0,10\text{ mm}$ ($4,0\text{ mil}$) pour une hauteur de caractère de $0,50\text{ à }0,60\text{ mm}$, sous réserve des capacités du fournisseur.

Q: Que se passe-t-il si mon archive Gerber présente un fichier de sérigraphie manquant ?

Si .GTO ou .GBO manque alors que des composants se trouvent sur cette face, le fabricant peut demander une clarification ou retenir la commande en attendant une confirmation ; cela dépend de sa procédure de revue. Si l’absence de marquage est volontaire, précisez la portée souhaitée dans la commande.

Q: L'ajout d'une sérigraphie sur la face inférieure augmente-t-il le coût de fabrication ?

Sur les circuits imprimés rigides standard en FR-4 à deux couches ou multicouches, l'impression d'une sérigraphie blanche sur les faces supérieure et inférieure (ou noire sur vernis blanc) doit être confirmée dans le devis réel pour les faces, les couleurs et le procédé concernés. Les côtés supplémentaires, réglages et couleurs spéciales peuvent entraîner des frais selon le fournisseur.

Q: Pourquoi le fabricant a-t-il rogné ou effacé certaines lettres sur mon circuit imprimé ?

Les fabricants peuvent détourer la légende selon leurs règles approuvées de dégagement des plages ; demandez le contrôle CAM final. 0,10–0,127 mm sont des exemples, pas un comportement universel. De l’encre sur une plage de cuivre exposée peut empêcher le mouillage et entraîner des défauts de soudure. Maintenez au moins $0,15\text{ mm}$ de dégagement en CAO entre vos textes et les fenêtres de masque pour éviter tout rognage.

Guide d'ingénierie pour le marquage sérigraphique des circuits imprimés : hauteurs de texte et largeurs de trait minimales, dégagements par rapport aux plages d'accueil, jet d'encre DLP vs sérigraphie.

manufacturing15 octobre 202614 min de lecture

L’absence de couche de légende et le rognage des caractères demandent des vérifications distinctes. Confirmez si l’absence de la couche supérieure ou inférieure est intentionnelle, puis vérifiez les règles de détourage réelles du fabricant avant validation. L’encre doit rester à l’écart des plages soudables ; ni un seuil fixe de 0,10 mm ni un blocage automatique de commande ne s’appliquent à tous les fournisseurs.

Une sérigraphie PCB lisible suppose d’adapter la largeur des traits au procédé d’impression du fabricant, de garder les repères de polarité visibles après montage et de définir des dégagements CAO compatibles avec son contrôle CAM.

Historiquement, les opérateurs appliquaient ce marquage en étalant une encre époxy thermodurcissable à travers une toile en polyester tendue, d'où l'appellation traditionnelle de sérigraphie pour circuits imprimés. Les procédés courants comprennent le jet d’encre numérique, la légende photo-imageable et la sérigraphie. Les valeurs ci-dessous sont des propositions indicatives, pas des limites vérifiées pour chaque usine. À titre de référence nommée, Eurocircuits indique un trait minimal de 0,10 mm et une hauteur de texte lisible de 1,00 mm ; confirmez les règles du fournisseur retenu.

Procédé d'impression	Principe d'application et de polymérisation	Largeur de trait min. ( $W$ )	Hauteur de texte min. ( $H$ )	Tolérance de repérage ( $Δ X, Δ Y$ )	Utilisation industrielle type
Jet d'encre direct numérique (DLP)	Têtes piézoélectriques projetant une encre acrylique/époxy polymérisable sous UV directement depuis les données CAM	$0,075 à 0,10 mm$ ( $3,0 à 4,0 mil$ )	$0,50 à 0,60 mm$ ( $20 à 24 mil$ )	$\pm 0,025 à 0,035 mm$	Option pour CMS à pas fin, PCB multicouches et prototypes ; confirmer les exigences de mise en route
Encre liquide photo-imageable (LPI)	Encre photosensible appliquée en nappe, insolée par laser direct (LDI) et développée chimiquement	$0,10 à 0,127 mm$ ( $4,0 à 5,0 mil$ )	$0,75 mm$ ( $30 mil$ )	$\pm 0,050 mm$	Cartes denses à fort contraste exigeant des contours d'une parfaite netteté et une haute tenue aux solvants
Sérigraphie traditionnelle sur cadre	Une racle pousse une encre époxy à deux composants à travers un écran en tissu maillé	$0,15 à 0,20 mm$ ( $6,0 à 8,0 mil$ )	$1,00 à 1,27 mm$ ( $40 à 50 mil$ )	$\pm 0,10 à 0,15 mm$	Très grandes séries de circuits simple et double face, alimentations de puissance et barrettes LED

La sérigraphie utilise un écran physique, tandis que l’impression numérique demande une autre préparation. Confirmez le procédé disponible, la largeur de trait et les frais de mise en route ; ne supposez pas que tout dessin en 4–5 mil est automatiquement affecté à l’impression jet d’encre sans frais.

Tailles de police, largeurs de trait et dégagements du vernis épargne

Les défauts de lisibilité peuvent provenir d'un rapport inadapté entre hauteur ( $H$ ) et largeur de trait ( $W$ ), d'interférences avec des plages soudables ou des composants, ou d'un masquage après montage. Les chiffres du tableau sont des objectifs et propositions denses à valider auprès du fournisseur ; le détourage CAM suit sa règle de dégagement approuvée.

Paramètre de conception	Cible indicative de conception	Proposition dense à valider auprès du fournisseur	Conséquence en cas de non-respect
Épaisseur du trait ( $W$ )	$0,15 mm$ ( $6,0 mil$ )	$0,10 mm$ ( $4,0 mil$ ) en jet d'encre DLP	Les traits inférieurs à $0,075 mm$ se fragmentent en gouttelettes ou sont éliminés en CAM
Hauteur des caractères ( $H$ )	$1,00 mm$ ( $40 mil$ ) pour ICs/connecteurs ; $0,80 mm$ pour passifs	$0,50 à 0,60 mm$ ( $20 à 24 mil$ )	Les textes de moins de $0,50 mm$ bavent et deviennent illisibles après refusion
Ratio hauteur/largeur ( $H:W$ )	$5:1$ à $6:1$ (ex. $1,0 mm$ de haut avec un trait de $0,15 à 0,20 mm$ )	Minimum $4:1$ pour les boucles fermées	Un trait trop épais ( $> 0,20 mm$ ) sur un petit texte ( $0,8 mm$ ) bouche les boucles de `8`, `B`, `e`, `a`, `0`
Dégagement du vernis épargne	$\geq 0,15 mm$ ( $6,0 mil$ ) du bord du masque	$\geq 0,10 mm$ ( $4,0 mil$ )	En cas de conflit avec la règle du fournisseur, le CAM peut retirer de l’encre et tronquer un repère (`R18` devient `R1`)
Distance à la plage de cuivre nue	$\geq 0,20 mm$ ( $8,0 mil$ ) du bord du cuivre	$\geq 0,127 mm$ ( $5,0 mil$ )	L'encre débordant sur une plage métallique empêche le mouillage de la brasure (défauts de soudure ouverts)
Dégagement des mires optiques	$\geq 0,50 mm$ ( $20 mil$ ) du bord de l'ouverture de $2,0 mm$	$\geq 0,25 mm$ ( $10 mil$ )	Une encre blanche réfléchissante près d'une mire optique décale le barycentre de la caméra CMS
Taille des cellules de code 2D	$0,30 à 0,40 mm$ ( $12 à 16 mil$ ) par module, total $4\times 4 à 8\times 8 mm$	$0,25 mm$ ( $10 mil$ ) de taille de module	Échec de lecture au lecteur optique après lavage si le contraste ou la zone de garde ( $1,0 mm$ ) est insuffisante

Trois bonnes pratiques de routage garantissent une parfaite lisibilité lors de la mise au point et du dépannage en atelier :

Positionner les repères de polarité et de broche 1 à l'extérieur de l'emprise du composant : Un point de repère de broche 1 ou une barre de cathode tracé sous un boîtier QFN, BGA ou condensateur CMS disparaît dès que la pièce est soudée. Implantez ces marquages à au moins $0,40 à 0,50 mm$ en dehors du corps physique du boîtier.
Restreindre l'orientation des textes à deux directions orthogonales au maximum : Maintenez tous les textes lisibles de bas en haut (0°) ou de droite à gauche (90°) pour accélérer la localisation visuelle lors des tests.
Privilégier le repérage des points de test et connecteurs sur les cartes HDI denses : Quand la densité en composants 0201 ne laisse aucun espace disponible, masquez les désignations R et C sur la couche de sérigraphie (conservez-les sur le plan d'assemblage PDF) pour réserver l'encre aux broches 1 des circuits intégrés, aux connecteurs et aux points de test.

Origines de l'absence de sérigraphie et fonctionnement du rognage CAM

Les alertes techniques relatives à une sérigraphie manquante (PCB Missing Silk Screen) recouvrent deux situations distinctes : l'absence d'un fichier dans l'archive de fabrication ou la disparition locale de caractères sur la carte physique.

Scénario d'anomalie	Ce que constate l'ingénieur ou l'acheteur	Cause technique dans le flux Gerber / CAM	Prévention et résolution
Couche complète absente à l'audit de lancement	Le fournisseur peut émettre une demande de clarification (EQ), selon sa procédure de revue des données : `"Fichier sérigraphie manquant (.GTO / .GBO)"`	La couche de sérigraphie n'a pas été cochée lors de l'export CAO, ou la face ne comporte volontairement aucun texte	Vérifier les couches dans notre visualiseur Gerber en ligne ; préciser `"Pas de sérigraphie face inférieure"` lors de la commande
Caractères rognés ou amputés (`C10` imprimé `C1`)	Les inscriptions à proximité immédiate des plages CMS ou des vias ouverts sont coupées en deux	Les règles de dégagement CAM propres au fournisseur peuvent retirer l’encre en conflit avec des éléments soudables	Exécuter un contrôle DRC Silk-to-Mask dans la CAO (garde $\geq 0,15 mm$ ) pour déplacer les textes avant génération des fichiers
Caractères hachés ou interrompus sur les vias	Les mentions traversant des trous métallisés ouverts peuvent perdre leurs segments centraux	L'encre ne peut pas former un trait régulier sur un trou ouvert	Déplacer le texte hors des vias ou préciser le type de protection IPC-4761 adapté (par ex. Type III-a ou Type VII ; ces types sont distincts)
Logos ou graphismes d'entreprise disparus	Des motifs vectoriels fins ou des symboles légaux ne sont pas reproduits	Éléments dessinés avec des traits inférieurs à $0,075 mm$ ou espacements négatifs trop étroits	Épaissir les vecteurs à $\geq 0,127 mm$ ( $5,0 mil$ ) ou réaliser les logos très fins par gravure du cuivre sous vernis
Écaillage ou décoloration de l'encre après brasure	L'encre blanche brunit ou s'efface lors du nettoyage au solvant	Application sur vernis sur-polymérisé sans activation de surface, ou encre de qualité médiocre exposée à $> 260 °C$	Exiger une encre époxy réticulée conforme aux tests d'adhérence IPC-TM-650 méthode 2.4.1 et aux profils sans plomb J-STD-020

Combinaisons de couleurs et évaluation du dégazage sous ultravide

Si le vernis épargne vert associé à une encre blanche brillante représente le standard industriel universel offrant le meilleur contraste, d'autres teintes sont employées.

Association vernis épargne & encre	Contraste optique et lisibilité machine	Impact sur le coût de fabrication	Application industrielle privilégiée
Encre blanche sur vernis vert, bleu ou noir	Contraste maximal, grand confort de lecture et reconnaissance AOI optimale	Prix à confirmer dans le devis réel	Plus de 90 % des cartes électroniques industrielles, télécoms et informatiques
Encre noire sur vernis blanc ou jaune	Contraste excellent sur surfaces hautement réfléchissantes	Disponibilité et prix à confirmer au devis	Rubans et pavés d'éclairage LED, panneaux d'affichage et cartes de rétroéclairage
Sérigraphie simple face vs double face (`GTO` + `GBO`)	Qualité d'impression rigoureusement identique sur les deux faces	Confirmer au devis les faces incluses	Préciser le procédé, les faces et le traitement des panneaux dans le devis
Couleurs d'encre non standard (jaune, rouge, bleu, gris)	Contraste moyen à faible ; valider la compatibilité avec l'éclairage annulaire AOI	Éventuels frais de couleur ou de réglage à confirmer au devis	Produits grand public avec charte graphique spécifique ou plastrons de commande
Marquage gravé dans le cuivre sans encre	Contraste métallique ; supprime l’encre de légende, mais d’autres matériaux peuvent dégazer	Coût à confirmer selon le dessin et le devis	Spatial sous ultravide ( $< 10 -6 Torr$ ), optiques laser et boîtiers hermétiques soumis à qualification de programme

Il convient de distinguer le brasage sous vide du dégazage spatial sous ultravide : les encres époxy et DLP résistent sans difficulté aux fours de refusion sous vide ou en phase vapeur ( $10 à 50 mbar$ à $245 à 260 °C$ ). Pour les équipements sensibles au vide, évaluez tous les matériaux résiduels selon les exigences du programme ; l’absence d’encre ne rend pas la carte sans dégazage. La NASA décrit les seuils historiques de criblage ASTM E595 : TML 1,0 % et CVCM 0,10 %, qui ne prouvent pas à eux seuls l’aptitude à toute mission ou surface optique. En cas de besoin, les ingénieurs de notre bureau d'études PCB peuvent ajuster vos marquages directement dans vos fichiers CAO natifs.

Aide à la soumission et à la validation (Submit / Release Aid)

À fournir impérativement avec la demande de devis (RFQ) ou le dossier de lancement :

Archive Gerber (RS-274X ou Gerber X2) ou ODB++ contenant distinctement les couches .GTO (sérigraphie supérieure) et .GBO (sérigraphie inférieure).
Note de fabrication explicite si l'une des faces ne comporte volontairement aucun marquage (ex. "Face supérieure : encre blanche ; Face inférieure : aucun marquage, la nécessité d’une EQ dépend de la revue des données du fournisseur").
Plan de fabrication stipulant les couleurs de vernis et d'encre, les largeurs de trait minimales ( $\geq 0,10 à 0,15 mm$ ) et les zones de réserve pour logo UL et code date.
Plan d'assemblage en PDF précisant tous les repères de composants si ceux-ci ont été omis sur la carte physique pour des raisons de densité.

Documents à exiger du fabricant avant le bon à tirer (BAT) :

Tracé de contrôle CAM préalable (DFM PDF) montrant la géométrie réelle de la sérigraphie après rognage autour des plages CMS et des trous métallisés.
Confirmation du procédé (jet d’encre DLP vs sérigraphie mécanique) si le dossier comporte des traits de $0,10 mm$ ou des codes DataMatrix de $0,25 mm$ .
Vérification que les marquages réglementaires (logo UL, sigle RoHS, code date YYWW) sont bien placés dans les zones de réserve dédiées et non sur des pistes RF.
Rapport d'adhérence au ruban adhésif et de résistance aux solvants selon IPC-TM-650 méthode 2.4.1 sur les cartes de premier article soumises à un défluxage agressif.

Responsabilités par fonction :

Concepteur CAO : Définir des règles de texte de hauteur $\geq 1,0 mm$ et trait $\geq 0,15 mm$ (ou $0,60 mm$ / $0,10 mm$ en DLP), maintenir $\geq 0,15 mm$ de garde avec le vernis et sortir les repères de broche 1.
Responsable Qualité : Valider les tracés CAM de rognage, contrôler la tenue thermique de l'encre après brasure et auditer la lisibilité des codes 2D (norme ISO/IEC 15415).
Acheteur : Confirmer les teintes d'encre, valider l'apposition des marquages usine et déclarer les faces délibérément vierges lors de la commande.

Jalons de validation par phase :

EVT : Contrôle DRC Silk-to-Mask en CAO + examen des tracés CAM de détourage des désignations et broches 1.
DVT : Validation visuelle et par caméra AOI de la lisibilité et de la tenue chromatique après refusion sur les deux faces.
PVT : vérifier la lecture après le procédé réel de nettoyage, selon le grade et le plan d’échantillonnage convenus.
MP : Audit régulier de l'adhérence et de la netteté de l'encre selon les critères IPC-A-600 et IPC-A-610 Classe 2 ou Classe 3 en série.

Dès que vos fichiers Gerber et spécifications de marquage sont prêts pour la revue de fabrication, explorez nos capacités en circuits simple et double face et circuits multicouches, ou déposez votre dossier pour obtenir un devis immédiat.

Quelles sont la hauteur de texte et la largeur de trait minimales pour la sérigraphie d'un PCB ?

Pour une excellente lisibilité en production industrielle, une cible de conception à confirmer avec le fournisseur est une hauteur de texte de hauteur comprise entre $0,80 et 1,00 mm$ ( $32 à 40 mil$ ) avec une épaisseur de trait indicative de $0,127 à 0,15 mm$ ( $5 à 6 mil$ ). En impression numérique directe par jet d’encre (DLP), une proposition de largeur de trait de $0,10 mm$ ( $4,0 mil$ ) pour une hauteur de caractère de $0,50 à 0,60 mm$ , sous réserve des capacités du fournisseur.

Que se passe-t-il si mon archive Gerber présente un fichier de sérigraphie manquant ?

Si .GTO ou .GBO manque alors que des composants se trouvent sur cette face, le fabricant peut demander une clarification ou retenir la commande en attendant une confirmation ; cela dépend de sa procédure de revue. Si l’absence de marquage est volontaire, précisez la portée souhaitée dans la commande.

L'ajout d'une sérigraphie sur la face inférieure augmente-t-il le coût de fabrication ?

Sur les circuits imprimés rigides standard en FR-4 à deux couches ou multicouches, l'impression d'une sérigraphie blanche sur les faces supérieure et inférieure (ou noire sur vernis blanc) doit être confirmée dans le devis réel pour les faces, les couleurs et le procédé concernés. Les côtés supplémentaires, réglages et couleurs spéciales peuvent entraîner des frais selon le fournisseur.

Pourquoi le fabricant a-t-il rogné ou effacé certaines lettres sur mon circuit imprimé ?

Les fabricants peuvent détourer la légende selon leurs règles approuvées de dégagement des plages ; demandez le contrôle CAM final. 0,10–0,127 mm sont des exemples, pas un comportement universel. De l’encre sur une plage de cuivre exposée peut empêcher le mouillage et entraîner des défauts de soudure. Maintenez au moins $0,15 mm$ de dégagement en CAO entre vos textes et les fenêtres de masque pour éviter tout rognage.