Segni fiduciari, noti anche come fiduciari, sono piccoli contrassegni in rame stampati su PCB che fungono da punti di riferimento visivi durante l'assemblaggio e l'ispezione, consentendo alle macchine di assemblaggio automatizzato e ai sistemi di controllo qualità di individuare con precisione caratteristiche e componenti specifici. Il fiducial mark del PCB è generalmente costituito da cuscinetti circolari o altre forme di rame esposte circondate da aree libere. Questa guida introduce i tipi di fiducial mark, spiega le loro funzioni e considerazioni sulla progettazione, e mira a fornire una guida ai principianti nella progettazione di PCB. Immergiamoci.
Tipi di marchi fiduciari PCB
Esistono due tipi principali di fiducial comunemente utilizzati: fiducial globali e fiducial locali.
I fiducial globali sono indicatori di riferimento posizionati lungo i bordi di un PCB. Consentono alle macchine di assemblaggio di orientare la scheda e determinarne il preciso allineamento degli assi X-Y. I fiducial globali consentono inoltre alle macchine di compensare qualsiasi distorsione che si verifica quando la tavola viene bloccata.
I fiducial locali vengono posizionati vicino alle impronte dei componenti, soprattutto per componenti a montaggio superficiale di grandi dimensioni o con passo fine. I fiducial locali forniscono alle macchine di assemblaggio punti di riferimento esatti per individuare l'impronta di ciascun componente. Ciò riduce gli errori e la variabilità nel posizionamento.
Come funzionano i marchi fiduciari
I segni fiduciari funzionano come punti di identificazione su una scheda PCB, forniscono guide di allineamento per Stencil PCB posizionamento e installazione automatizzata dei componenti pick-and-place.
Le macchine automatizzate utilizzano le posizioni dei segni fiduciali durante l'assemblaggio per posizionare correttamente la scheda. Le misurazioni di queste posizioni possono servire come punti di riferimento per il posizionamento accurato di Componenti SMT. Il dispositivo utilizza il riconoscimento delle immagini per identificare con precisione le posizioni esatte dei fiducial marker sulla scheda PCB ogni volta che un operatore carica la scheda per la stampa o l'installazione dei componenti. Successivamente, la macchina adatta autonomamente il proprio posizionamento in base alle informazioni del fiducial marker.
Vantaggi dell'utilizzo di Fiducial Mark
- Migliorare l'accuratezza e la precisione inAssemblaggio PCB
I fiduciari forniscono punti di riferimento fissi che le macchine di assemblaggio utilizzano per un posizionamento e un allineamento precisi. Ciò migliora la precisione del posizionamento dei componenti rispetto al fare affidamento esclusivamente sui bordi della scheda. Consentono un allineamento preciso tra il PCB e lo stencil nel processo di stampa della pasta saldante. Ciò migliora la qualità di stampa e riduce i difetti. I fiduciari aumentano la precisione dell'assemblaggio su grandi dimensioni Pannelli PCB tenendo conto di eventuali distorsioni.
- Ridurre gli errori umani
I sistemi di assemblaggio automatizzato si affidano ai fiduciari per la precisione invece che al giudizio visivo umano. Ciò riduce gli errori di posizionamento causati dalla variabilità dell'operatore. Inoltre, I fiducial marker PCB eliminano la necessità di misurare o contrassegnare manualmente i centri dei componenti. Ciò consente di risparmiare tempo ed evitare errori di misurazione umani.
- Aiuto nell'ispezione ottica automatizzata
Sistemi AOI utilizzare fiducial per allineare digitalmente le schede ispezionate al progetto di riferimento. Ciò consente di rilevare i difetti confrontandoli con il progetto originale. I fiduciari sul PCB forniscono riferimenti di scala e misurazione fissi per le telecamere di ispezione. Ciò consente misurazioni automatizzate precise dei componenti, pastiglie, spaziature, eccetera. Consentono una rielaborazione efficace aiutando le telecamere AOI a identificare ed evidenziare le posizioni dei componenti che richiedono correzione.
Linee guida sull'inclusione dei marchi fiduciari nella progettazione di PCB
Una corretta progettazione fiduciaria del PCB faciliterà l'assemblaggio automatizzato e migliorerà il controllo di qualità. Di seguito sono elencati alcuni punti chiave quando si utilizzano i fiducial mark:
- I segni fiduciari dovrebbero essere posizionati solo sugli strati di rame superiori o inferiori di un circuito stampato perché ciò espone il rame per un facile rilevamento.
- I fiducial mark devono rimanere scoperti dalla maschera di saldatura affinché i sistemi ottici automatizzati possano identificarli durante l'assemblaggio, poiché la copertura dei fiducial ostacolerebbe il tracciamento della visione artificiale.
- L'elevato contrasto visivo tra il rame fiduciale e il materiale del battiscopa facilita il riconoscimento, fiducial quindi scuri su sfondo chiaro, o vice versa, sono ottimali.
- Mantenere i diametri fiduciali intermedi 1-3 mm, con sotto 25 micron di variazione dimensionale su una singola scheda, perché la coerenza consente una calibrazione precisa.
- Per fiducial globali, usare almeno 3 distanziati lungo i bordi del PCB quando possibile, poiché ciò fornisce il miglior allineamento rotazionale; al minimo, posto 1 fiduciario globale.
- I fiduciari locali richiedono 2 marcatori che fiancheggiano le impronte dei componenti a montaggio superficiale per individuare con precisione le posizioni dei componenti.
- Posiziona almeno i fiduciari globali 0.3 pollici dai bordi del pannello, esclusa l'area di liquidazione fiduciale, per evitare interferenze.
- Su tavole più grandi, allargare i fiducial più lontano per rilevare meglio lievi disallineamenti angolari durante la fabbricazione.
Punti chiave
I marcatori fiduciari svolgono un ruolo vitale nella progettazione e produzione di PCB, nonostante le loro piccole dimensioni. Fungono da punti guida per i macchinari di assemblaggio per ottenere un allineamento e un posizionamento preciso dei componenti. L'integrazione dei fiducial nella progettazione del PCB presenta numerosi vantaggi, tra cui il miglioramento della precisione, riducendo al minimo gli errori durante l'assemblaggio automatizzato, e ottimizzare l’efficienza produttiva facilitando i processi della macchina.
Comprendendo l’importanza del corretto posizionamento e progettazione dei fiduciari, I produttori di PCB possono migliorare la qualità e le prestazioni complessive. Seguire strategie fiduciarie ottimali migliora l’accuratezza e l’efficacia dei prodotti elettronici. Ci auguriamo che questo articolo abbia offerto indicazioni preziose sul marchio fiduciario PCB, in particolare per chi è nuovo nel settore dei PCB. Ti invitiamo a contattarci se hai ulteriori domande.
