จุดทำเครื่องหมาย หรือที่เรียกอีกอย่างว่าเครื่องหมายออปติคอลหรือจุดอ้างอิง มีความสำคัญต่อการประกอบส่วนประกอบใน PCB โดยเฉพาะอย่างยิ่งในบริบทของ PCBA (การประกอบแผงวงจรพิมพ์) สำหรับเครื่องวางอัตโนมัติ การเลือกและการวางจุดมาร์คมีผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพของเครื่องหยิบและวางอัตโนมัติ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องออกแบบจุดเหล่านี้และตำแหน่งของจุดเหล่านี้ภายในบอร์ดอย่างระมัดระวัง
มาร์คพอยท์ดีไซน์
จุดทำเครื่องหมาย PCB ด้านเดียว
เมื่อ การออกแบบ PCB ควรเพิ่มจุดมาร์คที่ด้านที่จะใส่ส่วนประกอบต่างๆ สำหรับการประกอบสองด้าน ควรเพิ่มจุดมาร์คทั้งสองด้าน โดยทั่วไป จุดมาร์คจะอยู่ที่มุมทั้งสี่ของ PCB โดยให้แน่ใจว่าตำแหน่งไม่สมมาตรเพื่อป้องกันการใช้งานที่ไม่ถูกต้อง หากพื้นที่จำกัด ควรเพิ่มจุดมาร์คอย่างน้อยสามจุด และหากการออกแบบคับแคบมาก ควรวางจุดมาร์คอย่างน้อยสองจุดในแนวทแยงมุมจากกัน
จุดทำเครื่องหมายรัง
จำเป็นต้องมีจุดทำเครื่องหมายสำหรับการทำแผง PCB หากมีขอบกระบวนการในแผง ควรวางจุดทำเครื่องหมายไว้ที่มุมทั้งสี่ของขอบกระบวนการ โดยให้แน่ใจว่าตำแหน่งไม่สมมาตรและเหลื่อมกันเพื่อป้องกันการใช้งานที่ไม่ถูกต้อง หากไม่มีขอบกระบวนการในแผง ควรเพิ่มจุดทำเครื่องหมายภายใน PCB หากการออกแบบ PCB เดี่ยวไม่มีจุดทำเครื่องหมาย ควรเพิ่มจุดทำเครื่องหมายอย่างน้อยสามจุดในพื้นที่ว่างของแผง
จุดทำเครื่องหมายเฉพาะส่วนประกอบ
เพื่อปรับปรุงความแม่นยำในการวางส่วนประกอบบางชิ้น เช่น QFP, BGA และแพ็คเกจที่ซับซ้อนอื่นๆ ควรวางจุด Mark เพิ่มเติมที่มุมทแยงของฐานพิมพ์ของส่วนประกอบ
ข้อมูลจำเพาะการออกแบบสำหรับจุดทำเครื่องหมาย
รูปร่างและขนาด
จุดมาร์คโดยทั่วไปจะมีรูปร่างเป็นวงกลมหรือสี่เหลี่ยม และมีเส้นผ่านศูนย์กลางโดยทั่วไปคือ 1.0 มม. ช่องเปิดหน้ากากประสานสำหรับจุดมาร์คควรเป็น 2.0 มม. เนื่องจากหมึกหน้ากากประสานอาจสะท้อนแสงและรบกวนการรับรู้จุดมาร์ค ช่องเปิดหน้ากากประสานจึงควรใหญ่กว่าแผ่นรองอย่างน้อย 0.5 มม. หากมีพื้นที่จำกัด สามารถใช้ช่องเปิดหน้ากากประสานขนาด 1.5 มม. ได้ แต่ขนาดแผ่นรองต้องมีอย่างน้อย 1.0 มม.
ระยะขอบ
ระยะห่างที่ปลอดภัยขั้นต่ำจากจุด Mark ไปยังขอบบอร์ดโดยทั่วไปคือ 3.5 มม. วิธีนี้จะช่วยให้รางของเครื่องหยิบและวางไม่กีดขวางจุด Mark ในระหว่างกระบวนการ หากจุด Mark อยู่ใกล้กับขอบกระบวนการ อาจมีการเลื่อนเข้าด้านในเล็กน้อย อย่างไรก็ตาม ระยะห่างจากจุด Mark ไปยังขอบบอร์ดโดยทั่วไปควรเกิน 3.5 มม.
พื้นที่โล่งรอบจุดมาร์ค
จุดทำเครื่องหมายควรวางไว้ในพื้นที่ที่ไม่มีร่องรอยหรือส่วนประกอบ เนื่องจากร่องรอยหรือแผ่นรองที่อยู่ใกล้เคียงอาจขัดขวางกระบวนการจดจำจุดทำเครื่องหมายได้ ควรเว้นพื้นที่รอบจุดทำเครื่องหมายให้โล่ง และควรเว้นระยะห่างจากแผ่นรองหรือพื้นที่การกัดโดยรอบอย่างน้อย 3 มม.
การประยุกต์ใช้จุดมาร์คใน SMT
หลักการใช้จุดมาร์ค
ในระหว่างขั้นตอนการวางชิ้นส่วน อาจเกิดการจัดวางที่ไม่ถูกต้องได้ จุดมาร์คใช้เพื่อแก้ปัญหานี้โดยให้ข้อมูลอ้างอิงสำหรับการระบุตำแหน่งของชิ้นส่วนอย่างแม่นยำ เครื่องหยิบและวางที่มีความสามารถในการจดจำจุดมาร์คสามารถระบุตำแหน่งการวางชิ้นส่วนได้ดีขึ้น จึงทำให้การวางชิ้นส่วนมีความแม่นยำมากขึ้นและมั่นใจได้ว่าชิ้นส่วนต่างๆ จะถูกวางบน PCB อย่างถูกต้อง
การวางตำแหน่งโดยไม่มีจุดทำเครื่องหมาย
หากไม่มีจุดมาร์ค วิธีแก้ปัญหาเดียวคือเลือกแผ่นวางเฉพาะเพื่อใช้เป็นจุดมาร์ค ซึ่งต้องใช้เทปกาวติดสเตนซิลและทำเครื่องหมายจุดด้วยมือ ในกรณีที่ทำไม่ได้ อาจใช้อุปกรณ์ยึดติด และเพิ่มจุดมาร์คเข้ากับอุปกรณ์ยึดติด แม้ว่าจะวางส่วนประกอบได้โดยไม่ต้องใช้จุดมาร์ค แต่ความแม่นยำในการวางมักจะไม่ดี
กรณีศึกษา: การขาดคะแนนในการผลิต
คำอธิบายปัญหา
การไม่มีจุด Mark ทำให้ระบุจุด Mark ไม่ถูกต้องระหว่างการผลิต ส่งผลให้วางส่วนประกอบผิดที่
ผลกระทบของปัญหา
การวางตำแหน่งส่วนประกอบที่ไม่ถูกต้องส่งผลให้สูญเสียชิ้นส่วนจำนวนมาก ซึ่งทำให้กระบวนการพัฒนาผลิตภัณฑ์ล่าช้า นอกจากนี้ ยังสิ้นเปลืองทั้งต้นทุนการวิจัยและพัฒนาและต้นทุนการผลิตที่เกี่ยวข้องกับการประกอบอีกด้วย
การขยายปัญหา
หากขาดจุดมาร์ค การวางตำแหน่งส่วนประกอบที่ไม่ถูกต้องอาจทำให้ส่วนประกอบต่างๆ ติดเข้ากับ PCB ไม่ถูกต้อง ซึ่งอาจส่งผลให้ผลิตภัณฑ์ไม่สามารถใช้งานได้ ซึ่งจำเป็นต้องผลิตบอร์ดใหม่ โดยซื้อส่วนประกอบใหม่และประกอบใหม่ ซึ่งอาจส่งผลให้เกิดความล่าช้าและต้นทุนเพิ่มขึ้นอย่างมากในโครงการ
