Un riferimento può apparire perfetto nel CAD e scomparire comunque dalla scheda finita. Può essere escluso dall’esportazione, ritagliato vicino a un’apertura della maschera di saldatura oppure stampato correttamente e poi coperto da un componente. La domanda utile non è soltanto «Il riferimento è nel layout?», ma «Qualcuno riuscirà a leggerlo e interpretarlo quando servirà?»
Dai priorità ai riferimenti utili per l’assemblaggio e l’uso successivo: designatori dei componenti, indicazioni di polarità e dei pin, punti di test, identificazione dei connettori e revisione della scheda. Se lo spazio è limitato, si può rinunciare ai contorni decorativi. Se un riferimento essenziale non può sopravvivere alla stampa e all’assemblaggio, spostalo oppure definisci un riferimento approvato nella documentazione di assemblaggio, invece di rimpicciolirlo finché entra sullo schermo.
La serigrafia, chiamata anche legenda, è la grafica stampata sulla scheda che contiene questi riferimenti. L’area stampabile è limitata dalle aperture della maschera e dai bordi della scheda; l’utilità è inoltre condizionata dai corpi dei componenti, dalla ferramenta dei connettori e dal lato da cui si deve osservare.
Fotografia di riferimento di terzi ritoccata, con marcature dei componenti PCB. Il marchio del produttore è stato rimosso e le aree interessate ricostruite; l’immagine non è un riferimento dimensionale né un verbale di ispezione e non dimostra la visibilità dopo l’assemblaggio. Foto originale: Nic Wood / Pexels.
Distingui i quattro bordi importanti
Una regola di distanza è utile solo se tutti misurano a partire dallo stesso limite. Intorno a un pad a montaggio superficiale, distingui:
- Bordo del pad in rame: il margine della geometria in rame sul layer pertinente.
- Bordo dell’apertura della maschera di saldatura: il limite della zona priva di maschera intorno alla geometria. Può estendersi oltre il pad.
- Bordo del tratto serigrafico: il bordo più vicino del carattere o della linea effettivamente stampati, non il punto di ancoraggio del testo né la mezzeria del tratto.
- Bordo del corpo del componente: il limite fisico che, dopo l’assemblaggio, può coprire una marcatura. Un connettore accoppiato o un cavo possono estendere ulteriormente l’ostacolo.
L’apertura della pasta e il courtyard dell’impronta non sostituiscono il limite dell’apertura della maschera. La pasta definisce una geometria diversa; il courtyard aiuta a descrivere lo spazio di posizionamento. Nessuno dei due indica dove debba fermarsi la serigrafia rispetto all’apertura reale della maschera.
Contano anche i bordi della scheda. Controlla il profilo finito e le caratteristiche che incidono sull’area utilizzabile, senza considerare disponibile per il testo lo spazio esterno al profilo. Applica le regole di fabbricazione concordate per la distanza dal bordo.
Esempio ipotetico di calcolo della distanza
Per un lato del pad, supponiamo quanto segue:
| Ipotesi | Distanza |
|---|---|
| L’apertura della maschera supera il bordo del pad in rame di | 0,05 mm |
| Distanza di progetto concordata con il fornitore tra apertura e tratto serigrafico | 0,15 mm |
| Margine aggiuntivo di posizionamento scelto dal progettista | 0,05 mm |
| Distanza nominale dal bordo del pad al bordo del tratto serigrafico più vicino | 0,25 mm |
Il calcolo è 0,05 + 0,15 + 0,05 = 0,25 mm. È un esempio didattico, non una specifica APTPCB né un minimo produttivo generale. Presuppone che l’estensione dell’apertura e le distanze indicate valgano sul lato misurato.
L’ultimo margine è una riserva scelta nel layout, non una capacità di registrazione misurata. Se la regola dichiarata dal fornitore include già la registrazione, non aggiungere di nuovo la stessa tolleranza. È comunque possibile scegliere un margine discrezionale distinto, purché tutti ne comprendano il significato.
Esempio concettuale con geometria fittizia: l’apertura della maschera supera il bordo del pad in rame di 0,05 mm; la distanza concordata con il fornitore tra apertura e bordo del tratto serigrafico è 0,15 mm; si aggiunge un margine di posizionamento di 0,05 mm scelto dal progettista. La distanza nominale dal bordo del pad al bordo del tratto più vicino è quindi 0,05 + 0,15 + 0,05 = 0,25 mm. Non è una specifica APTPCB né un minimo produttivo generale. Un componente può comunque nascondere R17.
Con questo calcolo, il bordo del tratto serigrafico più vicino dista 0,25 mm dal bordo del pad in rame, in base alla geometria dell’apertura della maschera indicata. Ciò non rende leggibile un’etichetta coperta da un componente. Per le decisioni sull’apertura e sul ponte di maschera sottostante, consulta le regole di distanza e di dam della maschera di saldatura.
Scegli i riferimenti in base al loro uso effettivo
Di rado una scheda offre abbastanza superficie libera per etichettare tutto allo stesso modo. Decidi chi deve leggere ogni riferimento e quando.
Riferimenti per assemblaggio e ispezione. Un designatore o un indicatore di orientamento deve essere inequivocabile rispetto al disegno applicabile e alla scheda tecnica del componente. Non presumere che un punto, una banda o un segno più abbiano lo stesso significato per ogni dispositivo. Per un componente specifico, determina il pin 1 o la polarità usando i dati di package del produttore esatto e la documentazione di assemblaggio approvata. L’articolo correlato sulla polarità dei componenti SMT tratta l’interpretazione; la scelta serigrafica consiste nel verificare che il segno selezionato sopravviva e resti visibile.
Etichette di connettori e punti di test. Identifica il connettore o il punto di test in una posizione che resti utilizzabile con i componenti vicini installati. Per un connettore, verifica sia il corpo sia lo spazio occupato dalla spina o dal cavo accoppiati. Un riferimento dei pin nascosto dal connettore inserito può essere utile durante l’assemblaggio, ma non è un’etichetta affidabile durante l’uso.
Revisione e identificazione. Se richiesto dal progetto, colloca la revisione della scheda in un punto raggiungibile senza smontare il prodotto. Un identificativo di lotto o seriale stampato può aiutare a riconoscere una scheda, ma la sola marcatura non ne dimostra la tracciabilità ai registri di produzione.
Contorni e grafica. Mantieni i contorni quando aiutano il riconoscimento, ma non sacrificare un carattere importante per conservare una cornice decorativa completa. Le linee sotto un componente a foro passante possono servire da ausilio temporaneo per l’assemblaggio; non vanno considerate visibili dopo l’installazione.
Scelta di posizionamento: R17 e J2
Supponiamo che il riferimento R17 rispetti la distanza dall’apertura vicina secondo il calcolo ipotetico, ma che il corpo del componente copra «17». Spostare l’etichetta più lontano dal pad nella stessa direzione la porterebbe sotto un connettore. Ridurre il testo rende il CAD meno affollato, ma non risolve l’ostruzione in modo affidabile.
È meglio spostare l’intero riferimento R17 in un’area libera adiacente e verificare che non possa essere confuso con il componente vicino. Se non esiste una posizione inequivocabile, ometti il designatore sulla scheda solo se è stato concordato un riferimento nei documenti di assemblaggio; non lasciare una «R» parziale come se identificasse il componente.
Supponiamo ora che l’etichetta J2 entri nell’angolo del connettore, ma che la spina accoppiata copra l’indicatore del pin 1. Sposta l’indicatore in una posizione leggibile e associata a J2, poi verificane il significato sulla scheda tecnica e sul disegno esatti del connettore. Se il segno serve solo prima dell’accoppiamento, documenta l’uso previsto. Se i tecnici devono leggere l’informazione a connettore collegato, il posizionamento deve soddisfare questa condizione oppure il progetto deve approvare un altro modo per fornirla.
Il disegno di assemblaggio è un’alternativa utile per i riferimenti e gli orientamenti che non trovano tutti posto sulla scheda. Non sostituisce automaticamente un’etichetta che l’utente del prodotto o la procedura di assistenza devono poter vedere.
Rendi stampabile il testo prima di rimpicciolirlo
Chiedi per tempo quali regole di legenda si applicano al progetto, così da poterle considerare nel layout. Altezza del testo, larghezza del tratto, distanza da aperture e bordi della scheda, nonché testo positivo o in negativo possono influire sul risultato. In questo articolo non c’è una misura da considerare universale.
Nel testo positivo normale vengono stampati i tratti dei caratteri. Nel testo in negativo, le lettere restano prive di inchiostro all’interno di un campo stampato circostante. In entrambi i casi esamina le forme effettive: spazi stretti possono compromettere un carattere in negativo, mentre un tratto positivo troppo sottile può compromettere la lettera stampata. Un carattere leggibile sul monitor non dimostra che la grafica di produzione sia adatta.
Configura i controlli di progettazione in base alle regole confermate per il progetto. Se un riferimento è troppo compresso:
- Spostalo senza rendere ambigua la sua associazione.
- Elimina la grafica non essenziale o accorcia le diciture non essenziali.
- Ingrandisci o modifica lo stile del riferimento, se lo spazio lo consente.
- Se la scheda non può contenerlo, documenta l’alternativa approvata per l’uso previsto.
Esamina anche i singoli caratteri, non soltanto il riquadro di ingombro del testo. Un «7» tagliato, un tratto di polarità mancante o una lettera in negativo fusa con le altre possono cambiare il significato, anche se resta una parte dell’inchiostro.
KiCad 10: controlla impostazioni, output e lato fisico
KiCad 10 offre controlli utili, ma una schermata pulita e un controllo DRC superato non costituiscono l’approvazione finale.
Configura ed esegui i controlli pertinenti
In File → Impostazione scheda, imposta i vincoli applicabili al testo e alla distanza tra elementi serigrafici. Verifica a parte la distanza richiesta dal bordo effettivo dell’apertura della maschera: usa una regola di cui sia stato confermato il riferimento a quel bordo oppure misura la geometria esportata. Avvia Ispeziona → Controllo delle regole di progettazione e verifica le violazioni di leggibilità, compresi i ritagli presso le aperture della maschera e il bordo scheda. L’assenza di intersezioni rilevata da un controllo dei ritagli non dimostra, da sola, che sia rispettata la distanza ipotizzata di 0,15 mm dal bordo dell’apertura.
Considera il risultato uno strumento di screening, non una garanzia di visibilità. In particolare, il controllo delle collisioni serigrafiche di KiCad non segnala solo le intersezioni tra forme. Esamina anche la grafica e controlla separatamente gli ostacoli costituiti da componenti e connettori.
La convenzione KiCad F5.1 per le librerie favorisce la visibilità dei riferimenti serigrafici e dei segni di orientamento importanti dopo l’assemblaggio. È una convenzione di libreria, non una specifica delle capacità di fabbrica né un sostituto delle regole di produzione concordate per il progetto.
Distingui la visibilità a schermo dalla grafica esportata
Nascondere un riferimento nella visualizzazione dell’editor non chiarisce necessariamente se sarà incluso nell’output. Allo stesso modo, vedere un riferimento nell’area di lavoro non dimostra che verrà tracciato.
Controlla sia i comandi di visualizzazione di layer e oggetti, sia il layer e le proprietà visibile/nascosto del campo dell’impronta. I campi dell’impronta a livello scheda si possono modificare sulla scheda; il testo grafico dell’impronta si modifica nell’editor delle impronte. Dopo gli aggiornamenti della libreria delle impronte, che possono cambiare le proprietà dei campi, ricontrolla posizione e visibilità.
Apri File → Traccia, verifica i layer selezionati in Includi layer e genera le grafiche previste per fronte e retro. L’opzione Sottrai la maschera di saldatura dalla serigrafia rimuove la serigrafia dalle aree prive di maschera. Se la usi, controlla il risultato: un carattere completo nel sorgente potrebbe essere tagliato. L’opzione, da sola, non dimostra il rispetto di ogni requisito di distanza o leggibilità concordato separatamente.
Apri i file esportati in un visualizzatore Gerber e confronta serigrafia, maschera e rame corrispondenti. Verifica che i caratteri essenziali siano completi, sul lato previsto e associati ai componenti corretti.
Esamina il retro guardandolo dal retro
Indica il lato nelle viste e controlla le marcature inferiori come si leggono guardando il retro fisico della scheda. Una visualizzazione dall’alto attraverso la scheda può far apparire confuso un riferimento inferiore che era stato posizionato correttamente.
KiCad include controlli di leggibilità per il testo frontale specchiato e quello posteriore non specchiato; la gravità predefinita è Ignora. Imposta e verifica questi controlli secondo necessità per il progetto. Correggi il testo o la vista pertinente, poi ispeziona la grafica esportata. Non specchiare alla cieca ogni esportazione del retro: un’ulteriore specchiatura può generare proprio l’errore che si voleva evitare.
Verifica la sopravvivenza dei riferimenti durante il rilascio
Per i riferimenti critici, tieni una breve registrazione della revisione; non limitarti a uno screenshot dell’area CAD.
| Fase | Evidenza e responsabile della verifica | Azione correttiva in caso di esito negativo |
|---|---|---|
| CAD | Il progettista verifica identità dei riferimenti, campi delle impronte, vincoli, aperture, ingombri dei corpi e lato previsto. | Sposta, ingrandisci o modifica il riferimento; risolvi l’orientamento consultando il disegno e i dati esatti del componente. |
| Esportazione | Il progettista controlla i Gerber di fronte e retro insieme a maschera e rame in un visualizzatore. | Correggi selezione dei layer, visibilità, tracciatura o geometria e rigenera i file interessati. |
| CAM | Progettista e fabbricante confrontano la grafica di produzione inviata e proposta, se tale evidenza è disponibile. | Segnala caratteri critici tagliati o rimossi; concorda una correzione invece di accettare in silenzio un significato modificato. |
| Vista assemblata | Il responsabile dell’assemblaggio o del prodotto verifica l’ostruzione dovuta a corpi e connettori accoppiati rispetto all’uso previsto. | Ricolloca il riferimento oppure approva un disegno o un’altra fonte adeguata; sospendi il rilascio se l’informazione essenziale resta ambigua. |
Per una modifica o eliminazione proposta, registra il riferimento, le revisioni delle grafiche e dei disegni coinvolti, l’uso previsto, la modifica proposta, l’approvatore responsabile e lo stato di approvazione. Accorciare senza conseguenze un contorno decorativo non equivale a rimuovere un riferimento di pin. Le modifiche che cambiano il significato richiedono l’autorizzazione del progettista o del cliente prima di procedere con il rilascio interessato.
Quando la grafica CAM definitiva non è disponibile per la revisione, concorda come comunicare eventuali ritagli o modifiche critici. Per le marcature particolarmente importanti durante l’uso, pianifica un’ispezione adeguata di una scheda popolata: l’esame di una scheda nuda non può dimostrare la visibilità attraverso un assieme installato.
Trasforma la revisione in una richiesta di preventivo utile per APTPCB
Per la scheda ipotetica R17/J2, invia le grafiche serigrafiche di fronte e retro, maschera e rame, insieme al profilo della scheda, alla revisione, al disegno di assemblaggio e a un breve elenco dei riferimenti critici. Specifica:
- R17 come riferimento che deve restare completo e chiaramente associato al componente.
- Identificazione di J2 e indicazione del pin 1, precisando se ciascuna deve restare visibile a connettore accoppiato.
- Espansione ipotizzata della maschera, distanza serigrafica richiesta dall’apertura e margine di posizionamento scelto, con i rispettivi limiti di misura.
- Dimensioni effettive di testo e tratti utilizzati, compreso l’eventuale testo in negativo.
- Gestione richiesta dei caratteri tagliati e persona responsabile dell’approvazione di eventuali spostamenti o eliminazioni.
Nella richiesta di preventivo, chiedi ad APTPCB di confermare le regole applicabili al progetto e come saranno gestite le modifiche CAM proposte per tali riferimenti. Usa i contatti per un chiarimento tecnico se il contesto del preventivo non basta.
La decisione di rilascio dipende dalle condizioni: se il testo R17 proposto o la distanza non sono realizzabili, ricollocali o rielaborali e rigenera la grafica. Se il riferimento del pin di J2 richiesto è nascosto a connettore accoppiato, spostalo oppure ottieni l’approvazione di un’altra soluzione utilizzabile. Se il significato di un riferimento critico non può essere conservato o la sua gestione non è stata risolta, sospendi quella parte del rilascio invece di supporre che la fabbricazione corregga il problema.
Riferimenti: KiCad 10.0 PCB Editor Manual — Constraints, Readability DRC Checks, Plotting Options and Footprint Fields; KiCad Library Conventions — F5.1 Silkscreen Layer Requirements. Per l’orientamento di uno specifico componente, consulta la scheda tecnica del produttore relativa all’esatto package selezionato.