Fiducial PCB:Design und Funktion

Leiterplatten (PCBs) sind ein wesentlicher Bestandteil der meisten elektronischen und elektrischen Geräte. Aus diesem Grund müssen Designer beim Entwerfen einer Leiterplatte alles richtig machen. Dazu fügen PCB-Designer Referenzpunkte zum PCB-Design hinzu. Diese Referenzpunkte helfen Ihnen, die Orientierung richtig zu halten.

Der Zweck von Passermarken besteht darin, Bezugspunkte für Abbildungssysteme bereitzustellen. Leider haben viele Anfänger-Designer keine fundierten Kenntnisse über Referenztitel. Aus diesem Grund haben wir diesen umfassenden Leitfaden zu Fiducial PCB erstellt Markierungen. Lesen Sie weiter, um mehr zu erfahren.

（Fiducial PCB in 2D-Ansicht)

1. Was ist Fiducial PCB

Der Begriff Fiducial bezieht sich auf eine Fixpunkt-Referenzbasis. Sein Zweck ist der Vergleich. Passermarken sind Oberflächenmarkierungen, die Designer als Richtungsmaße für Indexierungssysteme verwenden.

In elektronischen Montageindustrien, die Automatisierung verwenden, fungieren Passermarken als Ausrichtungsmarkierungen, die Indexsystemen dabei helfen, die Leiterplatte in der richtigen Neigung und Richtung auszurichten. Die Funktionen ermöglichen es dem Bildverarbeitungssystem, Komponenten präzise auf Schaltkreisen einzufügen.

Referenz-PCB-Marker sind ein wesentlicher Aspekt des gesamten automatisierten Prozesses. Daher kann ein einziger Fehler bei der Position der Platine oder des Schaltkreises zu einer Automatisierungskatastrophe führen.

Die Passermarke besteht aus 3 Teilen.

• Massiver Kupferring auf der oberen oder unteren Kupferschicht
• Der Kreis in der Lötstoppmaske ist das Ziel, das wir ausrichten müssen
• Optionstextetikett an der Seite

（Bildeinführung von Passermarken）

2. Die Benchmarks unserer Common Fiducial PCB

Es gibt drei Haupt-Benchmarks der gebräuchlichen Referenz-PCB-Marker. Schauen wir uns diese Benchmarks an und wo Sie sie auf dem Board platzieren sollten.

Erstes Datum

Das erste Datum ist nützlich, um den Bestückungsmaschinen dabei zu helfen, die PCB-Position in ihrem Raum zu erkennen. Normalerweise verwendet dieser Benchmark die X- und Y-Dimensionen.

Zweiter Vergleichsmaßstab

Dieser Benchmark hilft Ihrer Maschine, die Ausrichtung der Leiterplatte zu erkennen. Es zeigt auch die Schräglage der Leiterplatte in den Klemmen. Schon eine leichte Drehung der Leiterplatte kann zum Totalschaden der gesamten Baugruppe führen. Passermarken für Leiterplatten sorgen dafür, dass dies nicht passiert. Typischerweise misst die Maschine den Rotationswinkel der Platine auf 0,01 Grad genau. Danach werden alle Platzierungen entsprechend kompensiert.

Der dritte Maßstab

Der endgültige Bezugspunkt hilft der Bestückungsmaschine, Schrumpfungen und Dehnungen in der Leiterplatte zu kompensieren. In vielen Fällen können PCBs über eine große Entfernung geringfügig variieren. Aus diesem Grund ist es wichtig, diese Variationen in größeren Leiterplatten zu identifizieren. Solche PCBs erfahren ein beträchtlicheres Maß an Dehnung oder Schrumpfung als ihre kleineren Gegenstücke.

Bei doppelseitigen SMT-Baugruppen kann das Aufschmelzen der ersten Seite im Ofen dazu führen, dass sich die Platine dehnt, schrumpft, sich biegt oder verbiegt. Aus diesem Grund benötigen Sie einen dritten Vergleichsmaßstab, um dies zu kompensieren.

3. Warum ist Fiducial PCB so wichtig?

Passermarken sind während der Leiterplattenbestückung durch Bestückungsmaschinen unerlässlich. In jedem automatisierten Prozess ist Präzision von entscheidender Bedeutung. Kurz gesagt, Maschinen müssen die genaue Position der Platine kennen und wissen, wo die Komponenten platziert werden sollen. Passermarken stellen sicher, dass die Ausrichtung der Platine in die richtige Richtung und Ausrichtung erfolgt. Durch den Einsatz von High-Tech-Kameras können Montagemaschinen die genaue Position der Platine lokalisieren. Daher benötigt der gesamte Prozess mehrere Passermarken in einem irreversiblen Muster.

（Die Verwendung von Referenz-PCB ist unerlässlich）

4. Wann sollte man Fiducial PCB verwenden

Massenmontage und Kleinserienmontage

Passermarken sind entscheidend, wenn eine Stückliste (BOM) einer Leiterplatte in großen Stückzahlen auf eine Platine montiert wird. Leiterplattenmontage. Das liegt daran, dass diese Markierungen die korrekte Platzierung und Ausrichtung der Teile gewährleisten; Bei der Montage in kleinen Stückzahlen sind diese Markierungen nicht unbedingt erforderlich. Die Verwendung von Referenzzeichen ist jedoch immer eine gute Idee, egal ob Sie ein PCB-Bestücker mit hohem oder niedrigem Volumen sind. Wenn Sie Ihre Teile manuell platzieren, sind PCB-Markierungen natürlich völlig unnötig.

5. Braucht moderne Fertigungstechnik Referenzmarken?

Die einfache Antwort ist ja. Passermarken spielen in der heutigen WellPCB eine entscheidende Rolle. Wne bietet Ihnen Service aus einer Hand und qualitativ hochwertige Produkte. Sie können uns die erforderlichen Unterlagen zusenden und erhalten sofort ein Angebot! Auf was warten wir? Wir haben zehn Jahre Erfahrung in der Herstellung von Leiterplatten. Generell gibt es zwei Arten von Passermerkmalen:

• Globale Passermarken:Sie dienen zur Unterscheidung des Schaltungsmusters und der Leiterplattenreferenz des Nutzens. Sie sollten eine auf drei Gittersystemen basierende Positionierung sein, wobei sich der Referenzpunkt am unteren linken Ende 0,0 befindet, und die anderen beiden in positiver Richtung der X- und Y-Achse.
• Lokale Passermarken:Die Positionierung erfordert eine höhere Genauigkeit der Position einzelner Komponenten.

Abhängig von der Größe Ihrer Leiterplatten können Sie lokale Passermarken einschließen oder weglassen. Wo die PCBs klein sind, können Designer lokale PCBs vergessen, um den Platz für Signalspuren zu vergrößern. In solchen Fällen können die Bestückungsmaschinen globale Bezugspunkte verwenden, um SMT-Bauteile zu platzieren.

Eine andere Situation, in der Sie lokale Passermarken weglassen können, ist die Verwendung von oberflächenmontierten Komponenten mit einem größeren Abstand. Wo Mitglieder 1 mm und mehr ansteigen, benötigen die neuesten Maschinen keine regionalen Bezugstitel, um sie auf den Brettern zu platzieren.

(Leiterplatte mit globalen Bezugsmarken und lokalen Bezugsmarken.)

6. Vorsichtsmaßnahmen für die Verwendung von Fiducial PCB im PCB-Design

Grundprinzipien des Referenzleiterplattendesigns

Für die besten Ergebnisse während der maschinellen Montage müssen Konstrukteure die richtigen Passermarken auswählen. In diesem Abschnitt werden einige wichtige Richtlinien besprochen, die Sie beim Platzieren von Bezugsmarkierungen in Ihrem Design befolgen müssen.

1. Behalten Sie beim Anbringen der ungebohrten Kupferschicht eine kreisförmige Form bei. Passermarken frei von Lötstopplack halten.
2. Die optimale Größe von Passermarken liegt zwischen 1 mm und 3 mm. Halten Sie einen Freiraum ein, der dem Durchmesser des Markierers entspricht.
3. Wenn Sie globale Bezugsmarken erstellen, platzieren Sie drei Marken an den Rändern der Platinen. Es gewährleistet die bestmögliche Genauigkeit. Wenn der Platz nicht ausreicht, verwenden Sie mindestens einen globalen Bezugspunkt.
4. Achten Sie darauf, dass die Passermarke einen Abstand von 0,3 Zoll vom Rand der Platine einhält. Dieser Abstand schließt den Freigabebereich der Passermarke aus.
5. Platzieren Sie für lokale Passermarken mindestens zwei Passer-PCB-Marker diagonal auf den Kantenplänen der oberflächenmontierten Komponente.

(Fiducial PCB Designbild)

Optimieren Sie das Fiducial-Design

Bei der Gestaltung Ihrer Passermarken sind vier Faktoren zu berücksichtigen. Diese sind:

Die Form:Wie werden Ihre Referenz-PCB-Marker aussehen? Einige Maschinen können eine Vielzahl von Formen erkennen, darunter Quadrate, Rauten und Sanduhren. Andere Geräte können das nicht. Halten Sie sich daher am besten an kreisförmige Markierungen, die von Engines allgemein erkannt werden.

Die Größe:Passermarken können eine Vielzahl von Größen haben. Im Durchschnitt messen Passerpads zwischen 1 und 3 mm. Die Größe macht es der Kamera und der Ausrüstung leicht, Orte als Bezugsmarken zu erkennen.

Die Größe der Passermarke auf derselben Leiterplatte sollte 25 µm nicht überschreiten. Wir empfehlen, dass die Mindestgröße des Lückenbereichs das Doppelte des Radius der Mittelmarkierung ist.

（Empfohlene Standardgröße-）

Material:Stellen Sie sicher, dass das Passerpad aus dem gleichen Material wie der Rest der Platine besteht. Stellen Sie sicher, dass die Stelle frei von Lötstopplack oder Siebdruck ist, der die Markierungen verdecken könnte.

Ausschnitt / Abstand:Es ist wichtig, den entsprechenden Abstand um das Pad herum sicherzustellen. Das liegt daran, dass der offene Raum um die Leiterplatte es der Kamera erleichtert, die Passermarken ohne Störungen aufzunehmen. Halten Sie den Durchmesser des Freiraums mindestens doppelt so groß wie der Belag. Machen Sie sich keine Sorgen über die Form des Raums. Es kann rund oder quadratisch sein.

7. Probleme beim Design von Fiducial PCB

Wie bei allen anderen Prozessen in der Bestückung von Leiterplatten kann es beim Design von Passermarken zu Problemen kommen. Einige dieser Probleme sind:

7.1. Positionsabweichung

Wenn die Passermarken auf beiden Seiten der Platine in einem symmetrischen Muster sind, hat Ihre Bestückungsmaschine möglicherweise Probleme, den Fehleralarm für die 180-Grad-Platzierung auf einer umgekehrten Platine auszulösen. Wieso den? Denn wenn Sie eine Platine um 180 Grad in die entgegengesetzte Richtung drehen, werden die symmetrischen Passermarken ihre Plätze vertauschen und Ihre optische Maschine am Fließband täuschen.

Noch schlimmer ist, dass das Fließband weiterhin Komponenten falsch platziert, ohne Alarm auszulösen. Am Ende haben Sie eine fehlerhafte Leiterplattenherstellung. Dadurch verlieren Sie Zeit, Geld, Material und andere Ressourcen.

7.2. Direktes Licht kann Unebenheiten verursachen

Ein weiteres großes Problem mit Passermarken hat mit dem grellen direkten Licht von oben zu tun. Dieses natürliche Licht kann Unebenheiten erzeugen, die die Sichterkennung verwirren. Das liegt vor allem an der unebenen Lötoberfläche, die Schatten erzeugt.

Die Lösung hier ist, das Lichtniveau zu reduzieren. Wenn dies nicht hilft, versuchen Sie, den Referenzpunkt mit einem Erkennungsversatz in eine Richtung zu programmieren. Folglich wird Ihr Winkel und das Licht gestreut.

7.3 Benötigen Sie Passermarken auf beiden Seiten der Leiterplatte?

Die Bedeutung von Passermarken auf einem PCB-Design steht außer Frage. Wo Sie SMD-Bauteile auf jeder Seite der Platine haben, sollten Sie auf beiden Seiten Passermarken anbringen.

Stellen Sie sicher, dass kein Lötstopplack die Markierungen bedeckt. Das liegt daran, dass das Bildverarbeitungssystem in der Lage sein sollte, die Passermarken leicht zu finden. Eine Lötstoppmaske über den Features erschwert dies nur.

Zusammenfassung:

Die Platzierung von Referenz-PCB-Markierungen ist ein kritischer Teil der WellPCB. Wne bietet Ihnen Service aus einer Hand und qualitativ hochwertige Produkte. Sie können uns die erforderlichen Unterlagen zusenden und erhalten sofort ein Angebot! Auf was warten wir? Wir haben zehn Jahre PCB-Herstellungsprozess. Wie Sie Ihre Arbeit erledigen, kann den Unterschied zwischen einem reibungslosen Fließband und einer Situation ausmachen, in der Sie ständig Anpassungen vornehmen müssen. Nehmen Sie sich die Zeit, Passermarken korrekt in Ihre Designs zu integrieren, auch wenn Ihr Lieferant sagt, dass seine Maschinen ohne die Marker arbeiten können. Falls es notwendig wird, Ihre Pläne zu überarbeiten oder Ihr Endprodukt zu testen, können sich diese Markierungen als nützlich erweisen.

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