I punti di marcatura, noti anche come segni ottici o punti di riferimento, sono fondamentali per l'assemblaggio dei componenti nei PCB, in particolare nel contesto del PCBA (Assemblaggio di circuiti stampati) per macchine di posizionamento automatico. La scelta e il posizionamento dei punti di marcatura influiscono direttamente sull'efficienza della macchina pick-and-place automatica, quindi è essenziale progettare attentamente questi punti e la loro posizione all'interno della scheda.
Mark Point Design
Punti di marcatura PCB monofacciali
Quando progettazione In un PCB, i punti di marcatura devono essere aggiunti sul lato che verrà popolato dai componenti. Per l'assemblaggio bifacciale, i punti di marcatura devono essere aggiunti su entrambi i lati. In genere, i punti di marcatura vengono posizionati ai quattro angoli del PCB, assicurandosi che le posizioni siano asimmetriche per evitare un utilizzo errato. Se lo spazio è limitato, è necessario aggiungere almeno tre punti di marcatura e, se il progetto è molto stretto, almeno due punti di marcatura devono essere posizionati in diagonale l'uno rispetto all'altro.
Punti di contrassegno annidati
I punti di marcatura sono necessari per la pannellizzazione del PCB. Se il pannello presenta bordi di processo, i punti di marcatura devono essere posizionati ai quattro angoli di tali bordi, assicurandosi che le posizioni siano asimmetriche e sfalsate per evitare un utilizzo errato. Se il pannello non presenta bordi di processo, i punti di marcatura devono essere aggiunti all'interno del PCB. Se il singolo PCB non prevede punti di marcatura, è necessario aggiungerne almeno tre nell'area vuota del pannello.
Punti di marcatura specifici del componente
Per migliorare la precisione di posizionamento di determinati componenti, come QFP, BGA e altri pacchetti complessi, è necessario posizionare punti di marcatura aggiuntivi sugli angoli diagonali dell'impronta del componente.
Specifiche di progettazione per i punti di marcatura
Forma e dimensioni
I punti di marcatura hanno in genere una forma circolare o quadrata e il loro diametro è generalmente di 1.0 mm. L'apertura della maschera di saldatura per i punti di marcatura deve essere di 2.0 mm. Poiché l'inchiostro della maschera di saldatura può riflettere la luce e interferire con il riconoscimento dei punti di marcatura, l'apertura della maschera di saldatura deve essere almeno 0.5 mm più grande del pad. Se lo spazio è limitato, è possibile utilizzare un'apertura della maschera di saldatura di 1.5 mm, ma la dimensione del pad deve essere di almeno 1.0 mm.
Distanza dal bordo
La distanza minima di sicurezza tra il punto di marcatura e il bordo della scheda è in genere di 3.5 mm. Questo garantisce che le guide della macchina pick-and-place non ostruiscano il punto di marcatura durante il processo. Se il punto di marcatura si trova vicino al bordo del processo, può essere leggermente spostato verso l'interno. Tuttavia, la distanza tra il punto di marcatura e il bordo della scheda dovrebbe generalmente superare i 3.5 mm.
Area libera attorno ai punti di riferimento
I punti di marcatura dovrebbero idealmente essere posizionati in aree libere da tracce o componenti, poiché tracce o piazzole vicine possono interferire con il processo di riconoscimento del punto di marcatura. L'area intorno al punto di marcatura deve essere mantenuta sgombra e deve essere mantenuta una distanza minima di 3 mm dalle piazzole o dalle aree di fresatura circostanti.
Applicazione dei punti di marcatura in SMT
Principio di utilizzo del punto di marcatura
Durante il posizionamento dei componenti, può verificarsi un disallineamento. I punti di marcatura vengono utilizzati per risolvere questo problema, fornendo un riferimento per il posizionamento accurato dei componenti. Le macchine pick-and-place con funzionalità di riconoscimento dei punti di marcatura possono determinare meglio le posizioni di posizionamento dei componenti, migliorando così la precisione e garantendo che i componenti siano posizionati correttamente sul PCB.
Posizionamento senza punti di valutazione
In assenza di punti di marcatura, l'unica soluzione è selezionare un pad di posizionamento specifico da utilizzare come punto di marcatura. Ciò comporta l'utilizzo di nastro adesivo per fissare uno stencil e la marcatura manuale del punto. Nei casi in cui ciò non sia fattibile, è possibile utilizzare un dispositivo di fissaggio e aggiungere il punto di marcatura al dispositivo. Sebbene sia possibile eseguire il posizionamento dei componenti senza punti di marcatura, la precisione di posizionamento è spesso scarsa.
Caso di studio: mancanza di punti di marcatura in produzione
Descrizione del problema
L'assenza di punti di marcatura ha portato a un'identificazione errata dei punti di marcatura durante la produzione, causando lo spostamento dei componenti.
Impatto del problema
Il posizionamento errato dei componenti ha causato la perdita di molti componenti, ritardando il processo di sviluppo del prodotto. Inoltre, ha comportato sprechi sia in termini di costi di ricerca e sviluppo che di costi di produzione legati all'assemblaggio.
Estensione del problema
Senza i punti Mark, il posizionamento errato dei componenti potrebbe causare un errato fissaggio dei componenti al PCB. Ciò potrebbe comportare un prodotto non funzionante che richiederebbe la rifabbricazione della scheda, con l'acquisto e il riassemblaggio di nuovi componenti, con conseguenti ritardi e costi significativi per il progetto.
