Marca Fiducial PCB: Um guia abrangente para iniciantes

Marcas fiduciais, também conhecidos como fiduciários, são pequenos marcadores de cobre impressos em PCB que servem como pontos de referência visual durante a montagem e inspeção, permitindo que máquinas de montagem automatizadas e sistemas de controle de qualidade localizem com precisão recursos e componentes específicos. A marca fiducial da PCB normalmente consiste em almofadas circulares ou outras formas de cobre expostas cercadas por áreas livres. Este guia apresenta tipos de marcas fiduciais, explica suas funções e considerações de design, e tem como objetivo fornecer orientação para iniciantes em design de PCB. Vamos mergulhar.

Tipos de marcas fiduciais de PCB

Existem dois tipos principais de fiduciais que são comumente usados: fiduciais globais e fiduciais locais.

Fiduciais globais são marcadores de referência colocados ao longo das bordas de um PCB. Eles permitem que as máquinas de montagem orientem a placa e determinem seu alinhamento preciso do eixo X-Y. Os fiduciais globais também permitem que as máquinas compensem qualquer distorção que ocorra quando a placa é fixada.

Fiduciais locais são colocados perto das pegadas dos componentes, especialmente para componentes de montagem em superfície grandes ou com inclinação fina. Fiduciais locais fornecem às máquinas de montagem pontos de referência exatos para localizar cada componente. Isso reduz erros e variabilidade no posicionamento.

Como funcionam as marcas fiduciais

Marcas fiduciais funcionam como pontos de identificação em uma placa PCB, eles fornecem guias de alinhamento para Estêncil PCB posicionamento e instalação automatizada de componentes pick-and-place.

Máquinas automatizadas utilizam os locais de marcação fiducial durante a montagem para posicionar corretamente a placa. As medições desses locais podem servir como pontos de referência para a colocação precisa de Componentes SMT. O dispositivo utiliza reconhecimento de imagem para identificar com precisão as posições exatas dos marcadores fiduciais na placa PCB cada vez que um operador carrega a placa para impressão ou instalação de componentes. Subseqüentemente, a máquina adapta autonomamente seu posicionamento com base nas informações do marcador fiducial.

Benefícios do uso da marca fiducial

1. Melhore a exatidão e a precisão emMontagem PCB

Fiduciais fornecem pontos de referência fixos que as máquinas de montagem usam para posicionamento e alinhamento precisos. Isso melhora a precisão do posicionamento dos componentes em comparação com depender apenas das bordas da placa. Eles permitem o alinhamento preciso entre o PCB e o estêncil no processo de impressão de pasta de solda. Isso melhora a qualidade de impressão e reduz defeitos. Fiduciais aumentam a precisão da montagem em grandes Painéis PCB contabilizando quaisquer distorções.

2. Reduza erros humanos

Sistemas de montagem automatizados dependem de informações fiduciais para precisão, em vez de julgamento visual humano. Isto reduz erros de posição causados ​​pela variabilidade do operador. além do que, além do mais, Os marcadores fiduciais de PCB eliminam a necessidade de medir ou marcar manualmente os centros dos componentes. Isso economiza tempo e evita erros de medição humana.

3. Auxílio na inspeção óptica automatizada

Sistemas AOI use referências para alinhar digitalmente as placas inspecionadas ao projeto de referência. Isso permite detectar defeitos comparando com o design original. Fiduciais em PCB fornecem escala fixa e referências de medição para câmeras de inspeção. Isso permite medições automatizadas precisas de componentes, almofadas, espaçamentos, etc. Eles permitem um retrabalho eficaz, ajudando as câmeras AOI a identificar e destacar as posições dos componentes que exigem correção.

Diretrizes sobre incorporação de marcas fiduciais no design de PCB

O design fiducial adequado da PCB facilitará a montagem automatizada e melhorará o controle de qualidade. Abaixo estão listados alguns pontos-chave ao usar marcas fiduciais:

• Marcas fiduciais só devem ser colocadas nas camadas de cobre superior ou inferior de uma placa de circuito impresso, pois isso expõe o cobre para fácil detecção.
• As marcas fiduciais devem permanecer descobertas pela máscara de solda para sistemas ópticos automatizados para identificá-las durante a montagem, já que cobrir informações fiduciais obstruiria o rastreamento de visão mecânica.
• O alto contraste visual entre o cobre fiducial e o material da placa base auxilia no reconhecimento, referências tão escuras sobre um fundo claro, ou vice-versa, são ideais.
• Mantenha os diâmetros fiduciais entre 1-3 milímetros, com abaixo 25 mícrons de variação de tamanho em uma única placa, porque a consistência permite uma calibração precisa.
• Para fiduciários globais, use pelo menos 3 espaçados entre as bordas do PCB quando possível, pois isso fornece o melhor alinhamento rotacional; no mínimo, lugar 1 fiduciário global.
• Os representantes locais exigem 2 marcadores flanqueando as pegadas dos componentes de montagem em superfície para localizar com precisão as posições dos componentes.
• Posicione os fiduciais globais pelo menos 0.3 polegadas das bordas da placa, excluindo a área de liberação fiducial, para evitar interferência.
• Em placas maiores, afaste os fiduciais para detectar melhor pequenos desalinhamentos angulares durante a fabricação.

Principais conclusões

Marcadores fiduciais desempenham um papel vital no projeto e fabricação de PCB, apesar de seu pequeno tamanho. Eles servem como pontos de orientação para máquinas de montagem para obter alinhamento preciso e posicionamento de componentes. A integração de fiduciais no design da PCB traz inúmeros benefícios, como aumento da precisão, minimizando erros durante a montagem automatizada, e otimizar a eficiência da fabricação, facilitando os processos da máquina.

Ao compreender a importância do posicionamento e design fiduciais adequados, Os fabricantes de PCB podem aumentar a qualidade e o desempenho geral. Seguir estratégias fiduciais ideais aumenta a precisão e a eficácia dos produtos eletrônicos. Esperamos que este artigo tenha oferecido orientações valiosas sobre a marca fiducial PCB, especialmente para aqueles que são novos na indústria de PCB. Entre em contato se tiver alguma dúvida adicional.