Los puntos de marca, también conocidos como marcas ópticas o puntos de referencia, son fundamentales para el ensamblaje de componentes en PCB, particularmente en el contexto de PCBA (Conjunto de la placa de circuito impreso) para máquinas de colocación automática. La elección y la ubicación de los puntos de marca influyen directamente en la eficiencia de la máquina de selección y colocación automática, por lo que es fundamental diseñar cuidadosamente estos puntos y sus posiciones dentro del tablero.
Diseño de Mark Point
Puntos de marcado de PCB de una sola cara
Al diseño En una PCB, se deben añadir puntos de marcado en el lado que albergará los componentes. Para el montaje a doble cara, se deben añadir puntos de marcado en ambos lados. Normalmente, se colocan en las cuatro esquinas de la PCB, asegurando que las posiciones sean asimétricas para evitar un uso incorrecto. Si el espacio es limitado, se deben añadir al menos tres puntos de marcado, y si el diseño es muy estrecho, se deben colocar al menos dos puntos de marcado en diagonal.
Puntos de marca de anidación
Se requieren puntos de marcado para la panelización de PCB. Si el panel tiene bordes de proceso, se deben colocar puntos de marcado en las cuatro esquinas de estos, asegurándose de que las posiciones sean asimétricas y estén desplazadas para evitar un uso incorrecto. Si el panel no tiene bordes de proceso, se deben agregar puntos de marcado dentro de la PCB. Si el diseño de una sola PCB no incluye puntos de marcado, se deben agregar al menos tres puntos de marcado en el área vacía del panel.
Puntos de calificación específicos del componente
Para mejorar la precisión de colocación de ciertos componentes, como QFP, BGA y otros paquetes complejos, se deben colocar puntos de marca adicionales en las esquinas diagonales de la huella del componente.
Especificaciones de diseño para puntos de marca
Forma y tamaño
Los puntos de marca suelen tener forma circular o cuadrada, y su diámetro suele ser de 1.0 mm. La abertura de la máscara de soldadura para los puntos de marca debe ser de 2.0 mm. Dado que la tinta de la máscara de soldadura puede reflejar la luz e interferir con el reconocimiento de los puntos de marca, la abertura de la máscara de soldadura debe ser al menos 0.5 mm mayor que la almohadilla. Si el espacio es reducido, se puede usar una abertura de 1.5 mm para la máscara de soldadura, pero el tamaño de la almohadilla debe ser de al menos 1.0 mm.
Distancia del borde
La distancia mínima de seguridad entre el punto de marca y el borde del tablero suele ser de 3.5 mm. Esto garantiza que los rieles de la máquina de recogida y colocación no obstruyan el punto de marca durante el proceso. Si el punto de marca está cerca del borde del proceso, puede estar ligeramente desplazado hacia adentro. Sin embargo, la distancia entre el punto de marca y el borde del tablero generalmente debe superar los 3.5 mm.
Área despejada alrededor de los puntos de marca
Lo ideal es colocar los puntos de marca en zonas libres de trazas o componentes, ya que las trazas o almohadillas cercanas pueden interferir con el proceso de reconocimiento. El área alrededor del punto de marca debe mantenerse despejada, con una distancia mínima de 3 mm respecto a las almohadillas o zonas de fresado circundantes.
Aplicación de Mark Points en SMT
Principio de uso de Mark Point
Durante la colocación de componentes, puede producirse una desalineación. Los puntos de marcación se utilizan para solucionar este problema, proporcionando una referencia para ubicar los componentes con precisión. Las máquinas de selección y colocación con reconocimiento de puntos de marcación pueden determinar mejor la posición de los componentes, mejorando así la precisión de la colocación y garantizando que se coloquen correctamente en la PCB.
Colocación sin puntos de marca
En ausencia de puntos de marca, la única solución es seleccionar una almohadilla de colocación específica que sirva como punto de marca. Esto implica usar cinta adhesiva para fijar una plantilla y marcar el punto manualmente. Si esto no es posible, se puede usar un dispositivo de fijación y añadirle el punto de marca. Si bien es posible colocar componentes sin puntos de marca, la precisión suele ser baja.
Caso práctico: Falta de puntos de marca en la producción
Descripción del problema
La ausencia de puntos de marca provocó una identificación incorrecta de los mismos durante la producción, lo que provocó la colocación incorrecta de los componentes.
Impacto del Problema
La colocación incorrecta de los componentes provocó la pérdida de muchas piezas, lo que retrasó el proceso de desarrollo del producto. Además, desperdició costos de I+D y de fabricación relacionados con el ensamblaje.
Extensión del problema
Sin puntos de marcado, la colocación incorrecta de los componentes podría provocar que se adhieran incorrectamente a la PCB. Esto podría resultar en un producto no funcional que requiera la refabricación de la placa, la compra y el reensamblaje de nuevos componentes, lo que podría generar retrasos y costos significativos en el proyecto.
