Beim Leiterplattendesign wirkt der Silkscreen (Siebdruck-Layer) wie ein Detail am Rand, ist aber eine der praktischsten Schichten auf der Platine.
Von der Bauteilidentifikation über die Bestückung bis zur Fehlersuche kann ein klar strukturierter Silkscreen Stunden in der Fertigung sparen – und teure Bestückungsfehler verhindern.
Dieser Leitfaden erklärt, was Silkscreen PCB ist, wie man Schriftgrößen und Abstandsregeln wählt und wie man gedruckte Labels, QR-Codes und Fiducial-Marken für eine professionelle, gut herstellbare Platine koordiniert.
Was ist Silkscreen PCB?
Der Silkscreen-Layer ist eine auf die Außenfläche der Leiterplatte gedruckte Beschriftung, in der Regel oberhalb der Lötstoppmaske.
Er enthält Referenzkennzeichnungen (R1, C5, …), Pin-1-Markierungen, Bauteilumrisse sowie weitere nützliche Angaben wie Testpunkte, Revisionsstände oder Warnsymbole.
Der Silkscreen ermöglicht es Entwicklern, Bestückern und Technikern, Bauteile schnell zu identifizieren, ohne ständig ins Schaltbild schauen zu müssen. Beide Seiten der Platine können einen Silkscreen erhalten; das kann die Kosten leicht erhöhen.
Farben und Kontrast
Weiß ist der Branchenstandard, weil es auf grüner Lötstoppmaske den besten Kontrast bietet. Kontrast ist jedoch relativ:
- Auf grünen oder blauen Boards sorgt weißer Silkscreen für sehr gute Lesbarkeit.
- Auf schwarzer Lötstoppmaske wirken gelb oder hellgrau besser.
- Auf weißer Lötstoppmaske sollte die Beschriftung schwarz sein.
Prüfen Sie immer die Farboptionen und Mindestlinienbreiten Ihres Herstellers, insbesondere bei alternativen Tintenfarben.
Druckverfahren: Vom Sieb zur digitalen Inkjet-Legende
Traditionell wurde Silkscreen PCB per Siebdruck aufgebracht – Epoxidharz-Tinte wird durch ein feines Gewebe auf die Platine gedrückt.
Während dies für kleine Stückzahlen weiterhin üblich ist, setzen viele Leiterplattenhersteller heute auf LPI (Liquid Photo-Imageable) oder DLP/Inkjet (direkter Legenden-Druck).
Kurzvergleich der Verfahren
| Verfahren | Beschreibung | Typische Anwendung | Vorteile | Nachteile |
|---|---|---|---|---|
| Siebdruck | Tinte wird durch ein Gewebe gedrückt | Standard-FR-4 | Günstig, robust | Begrenzte Präzision |
| LPI (fotoempfindlich) | Aushärtung per UV durch Film | Hohe Dichte | Scharfe Kanten, konstant | Höhere Kosten |
| Digital/Inkjet (DLP) | UV-härtende Tinte wird direkt gedruckt | Prototyping, Branding | Mehrfarbig möglich, kein Werkzeug | Etwas geringere Deckkraft |
Einige fortgeschrittene Anbieter bieten mehrfarbige oder sogar grafische Silkscreens an – ideal für Logos, Verläufe oder Lehrplatinen. Bedenken Sie, dass „fotografische“ Details die Passer-Toleranzen etwas fordern können.
Was gehört auf den Silkscreen?
Ein funktionaler Silkscreen beschriftet nicht nur Bauteile – er liefert wichtige visuelle Hinweise für Montage und Test. Übliche Elemente sind:
- Referenzkennzeichnungen (R, C, U, …)
- Bauteilumrisse und Polaritäskennzeichen
- Pin-1- bzw. Orientierungsmarken
- Testpunkte und Tastmarken
- Montagebohrungen oder Keep-out-Markierungen
- Revisionscodes, Teilenummern, Herstellerlogo
- Sicherheits-Piktogramme (Hochspannung, ESD usw.)
Bei polarisierten Teilen – Dioden, Elektrolytkondensatoren, Steckverbindern – müssen Pin-1/Polaritäs-Marker deutlich und konsistent zum Schaltbild sein.
Minimale Schrifthöhe, Strichbreite und Zeichenabstand
Silkscreen nützt nur, wenn er nach Fertigung und Reflow lesbar bleibt. Grenzwerte variieren je nach Hersteller; folgende Bereiche sind ein konsolidierter Richtwert:
| Parameter | Empfohlen | Praktisches Minimum | Extrem (High-End-Fabs) |
|---|---|---|---|
| Schrifthöhe | ≥ 1,0 mm (≈ 40 mil) | 0,8 mm (≈ 32 mil) | 0,6 mm (≈ 25 mil) |
| Strichbreite | ≥ 0,15 mm (≈ 6 mil) | 0,10 mm (≈ 4 mil) | 0,08 mm (≈ 3 mil) |
| Zeichenabstand | ≥ 0,15 mm | 0,10 mm | — |
Tipp: Verwenden Sie Vektor-Schrift in Ihrem EDA-Tool (keine TrueType-Fonts), damit die Strichbreite in den Gerbern konstant bleibt.
Mit diesen Werten bleiben AOI-Systeme und Menschen gleichermaßen lesesicher. Zu feine Beschriftung kann unscharf wirken oder nach Lötstopp und Reflow ganz verschwinden.
Halten Sie Silkscreen PCB von Pads und Kupfer frei
Ein häufiger Fertigungsfehler ist Text oder Umrisse zu nah an Pads. Überlappende Tinte wird in der Fabrik automatisch weggeclippt, um Lötbarkeit zu sichern – das verzerrt Markierungen oder löscht sie.
Typische Abstandsregeln (prüfen Sie die DFM-Guidelines Ihres Herstellers):
- Silkscreen → Lötstopp-Öffnung: ≥ 4–8 mil
- Silkscreen → freiliegendes Kupferpad: ≥ 6 mil
- Silkscreen → Leiterplattenkante/Fräsnut: ≥ 8–10 mil
Zu vermeiden:
- Text über offenen Lötstopp-Fenstern (kann beim Reflow verbrennen/abplatzen)
- Referenzkennzeichnungen, die in Pads hineinragen
- Druck zu nah an Nut-/Sollbruchstellen oder Tooling-Holes
Führen Sie vor dem Gerber-Export einen DRC speziell für Silkscreen-Abstände in Ihrem CAD aus.
QR-Codes, Barcodes und serialisierte PCB-Labels
Die moderne Elektronikfertigung ist auf Rückverfolgbarkeit angewiesen. Ein QR-Code oder Data-Matrix direkt im Silkscreen ermöglicht automatisches Tracking durch Bestückung und Test.
Silkscreen-QR vs. Klebe-Label
| Methode | Vorteile | Einschränkungen |
|---|---|---|
| Im Silkscreen gedruckter QR | Dauerhaft, keine Materialkosten | Benötigt größere Fläche, begrenzte Auflösung |
| Lasergravur | Hoher Kontrast, sehr robust | Erfordert geeignetes Material/Ausrüstung |
| Polyimid-Label (hitzefest) | Reflow- & reinigungsbeständig | Geringe Zusatzkosten, teils manuelle Applikation |
Größe und Platzierung
- Praktische Mindestgröße gedruckt im Silkscreen: 8–10 mm Quadrat; ~5 mm sind per Laser möglich.
- Mindestens 2 mm Freiraum um den Code lassen.
- Glänzende/unebene Flächen vermeiden (Reflexionen).
- So platzieren, dass der Code nach Bestückung und Conformal Coating sichtbar bleibt.
Begriffsklärung „PCB Labels“
Der Begriff kann auch Gefahrstoff-Etiketten für polychlorierte Biphenyle meinen. Hier beziehen wir uns ausschließlich auf elektronische Fertigungs-Labels zur Rückverfolgbarkeit.
Fiducial-Marken und deren Zusammenspiel mit dem Silkscreen
Fiducials sind kleine runde Kupferpads für die optische Ausrichtung der Bestückautomaten. Gute Platzierung und freie Sicht sind entscheidend – besonders bei Fine-Pitch-Gehäusen oder BGAs.
Best Practices
- Mindestens drei globale Fiducials, nicht kollinear verteilt.
- Lokale Fiducials bei dichten/hochpräzisen Bereichen ergänzen.
- Üblicher Kupferdurchmesser: 1–3 mm, mit freigelegter Lötstoppöffnung und ohne Silkscreen darüber.
- 3–5 mm Freiraum um jede Marke für zuverlässige Kameradetektion.
Interaktion mit dem Silkscreen
Kein Text, keine Linien und keine QR-Codes dürfen Fiducial-Freiflächen überdecken oder einengen – selbst kleine Artefakte stören die Bildverarbeitung.
Farbwahl und Lesbarkeit
Die Silkscreen-Farbe beeinflusst Lesbarkeit und AOI-Qualität ebenso wie die Optik.
| Lötstoppfarbe | Empfohlene Silkscreen-Farbe | Lesbarkeit |
|---|---|---|
| Grün | Weiß | ★★★★★ |
| Schwarz | Gelb oder Hellgrau | ★★★★☆ |
| Blau | Weiß | ★★★★☆ |
| Rot | Weiß | ★★★★☆ |
| Weiß | Schwarz | ★★★★★ |
Bei weißer Lötstoppmaske keinen weißen Silkscreen verwenden – praktisch unsichtbar.
Für Branding oder Lehrboards kann Mehrfarb-Silkscreen Charakter geben, verlangt aber oft engere Passerung und leicht längere Lieferzeit.
FAQs zu Silkscreen PCB
F1: Darf ich Silkscreen direkt auf Pads platzieren?
Nein. Überlappungen mit freiem Kupfer werden in der Produktion automatisch entfernt, um Lötprobleme zu vermeiden.
F2: Übersteht der Silkscreen Reflow und Reinigung?
Ja – moderne Epoxid- oder UV-Tinten sind für bleifreie Reflow-Temperaturen und gängige Reinigungsmittel ausgelegt.
F3: Kann ich auch die Unterseite bedrucken lassen?
Ja, rechnen Sie aber mit leicht höheren Kosten für den zusätzlichen Prozessschritt.
F4: Wie klein darf Text sein?
Die meisten Hersteller empfehlen ≥ 1,0 mm Schrifthöhe und ≥ 0,15 mm Strichbreite für garantierte Lesbarkeit.
F5: Beeinflusst mehrfarbiger Silkscreen Kosten oder Durchlaufzeit?
Leicht. Meist ist Digital-/Inkjet-Druck nötig und die Durchlaufzeit kann je nach Hersteller um 1–2 Tage steigen.
Schlussgedanken
Ein gut gestaltetes Silkscreen PCB steigert Benutzerfreundlichkeit, Zuverlässigkeit und Markenwirkung Ihrer Leiterplatte.
Wenn Sie verstehen, wie Schriftgröße, Platzierung und Beschriftung mit der realen Fertigung zusammenspielen, entstehen Boards, die nicht nur elektrisch einwandfrei sind, sondern auch optisch professionell und bestückungsfreundlich.
Mit der richtigen Vorbereitung wird der Silkscreen zur abschließenden Politur, die aus einer funktionalen Platine ein Produkt macht, mit dem Ingenieurinnen und Ingenieure gerne arbeiten.
