Los usuarios de KiCad suelen darse cuenta tarde del espacio libre entre la serigrafía y la máscara: la placa se ve bien en el editor, pero luego la vista previa de la fábrica recorta el texto de referencia, las marcas de polaridad o los indicadores del pin 1, alejándolos de las almohadillas expuestas. Esto no es solo un inconveniente estético. Si la serigrafía desaparece cerca de componentes pasivos pequeños, circuitos integrados de paso fino o almohadillas de conectores, los operarios de montaje pierden las marcas en las que se basan durante la inspección del primer artículo y la rectificación manual. Las normas generales sobre serigrafía de PCB que se aplican en la fabricación y en los trabajos de servicio técnico siguen siendo válidas aquí, pero KiCad pone de manifiesto el problema a nivel de las huellas y de la configuración de los trazos.
Esta guía explica a qué se refiere realmente la comprobación de KiCad sobre la distancia entre la serigrafía y la máscara, de dónde suele provenir el conflicto y cómo solucionarlo sin crear otro problema de fabricación en los archivos Gerber.
Qué significa realmente la advertencia de KiCad
La advertencia aparece cuando un objeto de serigrafía se encuentra demasiado cerca de una abertura en la máscara de soldadura. En la producción, la fábrica suele recortar la tinta de las leyendas alejándola del cobre expuesto para que la tinta no se deposite sobre las almohadillas soldables. Esto significa que KiCad puede mostrar un contorno completo o un designador de referencia, mientras que la placa fabricada presenta una versión recortada, una forma incompleta o ninguna leyenda en esa zona.
En la práctica, el riesgo es mayor en las esquinas de los QFN, las redes densas de resistencias, los conectores de paso fino, las marcas de polaridad de los LED y las almohadillas de prueba situadas cerca de las etiquetas de montaje. Una placa puede seguir superando las comprobaciones eléctricas, aunque resulte más difícil de montar, inspeccionar o reparar, ya que las marcas útiles fueron lo primero que eliminó la fábrica.
¿Por qué este problema se da con tanta frecuencia en los diseños reales?
La mayoría de los conflictos entre la serigrafía y la máscara no se deben a un único ajuste incorrecto. Se deben a la combinación de las siguientes decisiones:
- Se dibujó una biblioteca de huellas con contornos de cuerpo muy definidos o marcas de polaridad de gran tamaño.
- La expansión de la máscara de soldadura es mayor de lo que esperaba el diseñador, sobre todo en los componentes de paso fino.
- El texto de referencia se movió tras el trazado, cuando ya no quedaba espacio libre alrededor de las almohadillas.
- La capacidad de la «leyenda de la fabricación» es más limitada sobre el papel que en la producción en serie repetible.
- La placa utiliza componentes de pequeño tamaño, en los que incluso un desplazamiento de 0,15 mm determina si una marca queda al margen del recorte.
KiCad solo puede señalar el conflicto geométrico. No puede determinar si el fabricante que hayas elegido recortará la leyenda, si la pérdida del marcador del pin 1 provocará confusión en la inspección AOI o si la placa necesitará posteriormente una revisión en banco por parte de alguien que no la haya diseñado.
Empieza por la huella, no por la norma general
Si la misma advertencia se repite en varias ubicaciones de un mismo paquete, la huella suele ser el lugar adecuado para solucionarlo. Reducir un segmento del contorno de la serigrafía, mover un punto de polaridad o separar el contorno del cuerpo de los bordes de las almohadillas es más seguro que reducir globalmente el espacio libre hasta que desaparezcan las advertencias.
Esto es especialmente importante en el caso de las bibliotecas reutilizables. Una huella que se apruebe una vez en un prototipo puede seguir suponiendo un problema de fabricación cuando se reutilice el mismo paquete en una placa más densa, en un diseño panelizado o con una regla de expansión de máscara diferente. Corregir la huella original evita que el error se multiplique en el siguiente proyecto.
Un flujo de trabajo práctico para la aprobación de planos que se adapta a la fase de fabricación
Considera esta comprobación como una pequeña revisión de DFM, no solo como una tarea de corrección de DRC. Un flujo de trabajo práctico es el siguiente:
- Determina si el conflicto se refiere al contorno del cuerpo, al texto de referencia, a la marca de polaridad o a la marca del pin 1.
- Comprueba si la abertura expuesta de la máscara se debe al tamaño del pad, a una expansión local de la máscara o a que el contorno de la huella se ha dibujado de forma demasiado agresiva.
- Pregunta si el elemento serigrafiado es necesario durante el montaje o si es solo decorativo.
- Corre primero la huella o la ubicación del texto local.
- Vuelve a trazar los archivos Gerber y revisa la capa de serigrafía, asegurándote de que se vean las aberturas de la máscara de soldadura, antes de dar el visto bueno.
Para muchas fábricas, un punto de partida prudente es mantener una distancia de al menos entre 0,15 mm y 0,20 mm entre la serigrafía y las aberturas de la máscara, y luego verificarlo con la capacidad de legenda publicada por el fabricante. En los paquetes pequeños, el ancho de la línea también es importante. Un espacio que, en teoría, cumple los requisitos puede desaparecer tras el recorte si la propia línea ya se encuentra cerca del ancho mínimo imprimible de la fábrica.
Cuándo es seguro recortar la leyenda y cuándo no lo es
No todas las advertencias merecen la misma respuesta. La pérdida de un pequeño segmento del contorno del cuerpo en una resistencia de dos pines puede ser aceptable. Sin embargo, la pérdida del único marcador del pin 1 en un QFN, la marca de polaridad en una matriz de LED o la indicación de orientación de un conector no son problemas de la misma gravedad.
La pregunta más acertada no es «¿Puede la fábrica recortar esto?», sino «Si la fábrica recorta esto, ¿qué tarea de fabricación o mantenimiento se complica?». Si la leyenda que falta afecta a la verificación de la colocación, a la orientación durante la reelaboración, al etiquetado de los soportes de ICT o a la reparación in situ, la marca debería rediseñarse en lugar de sacrificarse.
Aspectos específicos de KiCad que debes comprobar antes de volver a generar los archivos Gerber
Antes de volver a exportar archivos, comprueba los lugares de KiCad en los que suele aparecer esta advertencia:
- Primitivas de serigrafía de la huella en
F.SilkScerca de las almohadillas o de las almohadillas térmicas expuestas. - Colocación de los identificadores de referencia tras el enrutamiento interactivo o las actualizaciones del relleno de cobre.
- Configuración del espacio libre de la máscara de soldadura de las almohadillas en las reglas de la huella o de la placa.
- Configuración de trazado que recorta la serigrafía contra la máscara de soldadura durante la generación de archivos Gerber.
Si solo corriges la ubicación del texto pero dejas un triángulo de polaridad o el contorno del cuerpo demasiado cerca de las almohadillas, es posible que la advertencia vuelva a aparecer en la siguiente ECO. Si solo relajas el umbral de DRC, podrías enviar una placa cuya leyenda parezca completa en KiCad, pero que el fabricante elimine parcialmente.
Cómo afecta esto al rendimiento, a la inspección y a las reparaciones posteriores
La claridad de la serigrafía afecta a algo más que al aspecto. Durante la inspección del primer artículo, los técnicos suelen confirmar la orientación utilizando una combinación de datos del centroide, planos de montaje y cualquier indicación que se conserve en la propia placa. Cuando la leyenda de la placa es poco clara, cada paso de verificación manual lleva más tiempo. Esto ralentiza el trabajo de NPI y aumenta la probabilidad de que se pasen por alto errores de orientación en piezas de aspecto similar.
Es en las reparaciones sobre el terreno donde las decisiones erróneas sobre el marcado resultan costosas. Si la ubicación de un regulador, un conector o un puente ya no resulta fácil de identificar debido a la presencia de recubrimiento conformado, residuos de fundente o decoloración por calor, es posible que la placa requiera una revisión esquemática adicional antes de que pueda iniciarse una simple reparación. Se trata de una pérdida de tiempo provocada por un detalle de diseño que se podría haber evitado.
Una regla general más adecuada para placas densas
En diseños densos, mantén la información esencial de la leyenda escasa y selectiva. Conserva el pin 1, la polaridad, los identificadores de referencia para los componentes colocados manualmente y las etiquetas relevantes para el servicio técnico. Deja que los contornos decorativos del cuerpo se reduzcan o se interrumpan donde sea necesario. Este enfoque suele resistir mejor el proceso de fabricación que intentar mantener el contorno completo del paquete alrededor de cada componente.
Si la placa se va a someter a un montaje SMT en serie, revisa el resultado junto con otras comprobaciones de fabricabilidad, como el acceso a la plantilla, la visibilidad de los puntos de referencia, la accesibilidad a los puntos de prueba y el espaciado entre componentes. Los conflictos de serigrafía rara vez aparecen de forma aislada en diseños con gran densidad de componentes, por lo que merece la pena comprobarlos junto con las decisiones de diseño de la PCB de montaje superficial que afectan al rendimiento, la inspección y la reelaboración.
Conclusión
La advertencia de KiCad sobre la distancia entre la serigrafía y la máscara es útil porque señala un problema real de fabricación: las marcas que quieres en la placa están demasiado cerca del cobre que necesitas para soldar. La mejor solución suele ser un cambio en la huella o en la colocación que preserve la leyenda esencial para el montaje, y no un cambio global de la regla que simplemente oculte la advertencia. Cuando verificas el resultado en los archivos Gerber y tienes en cuenta al mismo tiempo el montaje y las posibles modificaciones, la advertencia se convierte en un punto de control de DFM en lugar de una molestia.
¿Cuál es la distancia de seguridad entre la serigrafía y la máscara de soldadura en KiCad?
No existe una cifra universal única, ya que cada fabricante es diferente, pero muchos diseñadores parten de unos valores de entre 0,15 mm y 0,20 mm y luego los confirman con la leyenda y la capacidad de la máscara del fabricante de placas. En los paquetes muy pequeños, el ancho de línea y la expansión de la máscara son tan importantes como el valor nominal del espacio libre.
¿Debería flexibilizar la regla de KiCad solo para eliminar la advertencia?
Normalmente no. Si la advertencia está relacionada con elementos esenciales, como el pin 1 o la polaridad, flexibilizar la norma puede ocultar un problema real de fabricación. Corrige primero la huella, la ubicación del texto o la geometría local y, a continuación, decide si la advertencia restante es aceptable.
¿Por qué la serigrafía se ve bien en KiCad, pero desaparece en los archivos Gerber o en el resultado final de la fabricación?
Esto se debe a que, durante la fabricación, a menudo se recorta la leyenda fuera de las aberturas de la máscara de soldadura para evitar que la tinta entre en contacto con las zonas soldables. KiCad puede mostrar la geometría original, pero el resultado impreso o fabricado puede eliminar la parte que se superpone a la zona de exclusión alrededor de las pastillas expuestas.
¿Qué elementos de la serigrafía deben protegerse en primer lugar en una placa de circuito impreso de alta densidad?
Proteja las marcas del pin 1, los indicadores de polaridad, las señales de orientación de los conectores y cualquier etiqueta necesaria para la inspección del primer artículo o para las modificaciones en banco de trabajo. Los contornos decorativos de la carcasa suelen tener menor prioridad y pueden acortarse cuando el espacio es reducido.
