PCB fiducial :conception et fonction

Les cartes de circuits imprimés (PCB) sont un composant essentiel de la plupart des appareils électroniques et électriques. C'est pourquoi les concepteurs doivent bien faire les choses lors de la conception d'un PCB. Pour ce faire, les concepteurs de PCB ajoutent des points de référence à la conception du PCB. Ces points de référence vous aident à garder la bonne orientation.

Le but des marqueurs fiduciaires est de fournir des points de référence pour les systèmes d'imagerie. Malheureusement, de nombreux concepteurs débutants n'ont pas de connaissances approfondies sur les titres fiduciaires. Pour cette raison, nous avons préparé ce guide complet sur le PCB fiducial Marqueurs. Continuez à lire pour en savoir plus.

(PCB de référence en vue 2D)

1. Qu'est-ce que le PCB fiducial

Le terme fiducial fait référence à une base de référence à point fixe. Son but est de comparer. Les marqueurs fiduciaires sont des marques de surface que les concepteurs utilisent comme mesures directionnelles pour les systèmes d'indexation.

Dans les industries d'assemblage électronique qui utilisent l'automatisation, les marqueurs fiduciaires fonctionnent comme des repères d'alignement qui aident les systèmes d'indexation à orienter le PCB dans le bon biais et la bonne direction. Les fonctionnalités permettent au système de vision d'insérer des composants sur les circuits avec précision.

Les marqueurs PCB fiduciaires sont un aspect vital de l'ensemble du processus automatisé. Par conséquent, une seule erreur dans l'emplacement de la carte ou du circuit peut provoquer un désastre d'automatisation.

La marque fiduciaire se compose de 3 parties.

• Anneau de cuivre solide sur la couche de cuivre supérieure ou inférieure
• Le cercle dans le masque de soudure est la cible que nous devons aligner
• Étiquette de texte d'option sur le côté

（Introduction d'images de repères）

2. Les repères de notre PCB fiduciaire commun

Il existe trois repères principaux des marqueurs de PCB communs. Examinons ces points de repère et où vous devriez les placer sur le tableau.

Première donnée

La première donnée est utile pour aider les machines de montage à reconnaître l'emplacement du PCB dans son espace. Généralement, ce benchmark utilise les dimensions X et Y.

Deuxième repère fiduciaire

Cette référence aide votre machine à reconnaître l'orientation du PCB. Il révèle également le biais du PCB dans les pinces. Même une légère rotation du PCB peut entraîner la ruine totale de l'ensemble de l'assemblage. Les marqueurs PCB fiduciaires garantissent que cela ne se produise pas. En règle générale, la machine mesure l'angle de rotation de la planche au 0,01 degré près. Après cela, il compense tous les emplacements en conséquence.

La troisième référence

Le repère fiducial final aide la machine de montage à compenser les rétrécissements et les étirements présents dans le PCB. Dans de nombreux cas, les PCB sur une longue distance peuvent varier légèrement. Pour cette raison, il est essentiel d'identifier ces variations dans les PCB plus grands. Ces PCB subissent un degré d'étirement ou de rétrécissement plus considérable que leurs homologues plus petits.

Dans les assemblages SMT double face, la refusion du premier côté dans le four peut entraîner l'étirement, le rétrécissement, le cintrage ou la flexion de la carte. Pour cette raison, vous avez besoin d'un troisième repère fiduciaire pour aider à compenser cela.

3. Pourquoi Fiducial PCB est-il si important ?

Les marqueurs fiduciaires sont essentiels lors de l'assemblage des circuits imprimés par des machines de sélection et de placement. Dans tout processus qui utilise l'automatisation, la précision est essentielle. En bref, les machines doivent connaître l'emplacement exact de la carte et où placer les composants. Les marqueurs fiduciaires garantissent que l'orientation de la planche est dans la bonne direction et l'alignement. En utilisant des caméras de haute technologie, les machines d'assemblage peuvent localiser l'emplacement précis de la carte. Par conséquent, l'ensemble du processus nécessite plusieurs marques de repère dans un schéma irréversible.

（L'utilisation de PCB fiducial est essentielle）

4. Quand utiliser Fiducial PCB

Assemblage en masse et assemblage en petits lots

Les marques de repère sont cruciales pour que la nomenclature (BOM) à grand volume d'un PCB soit installée sur une carte. Assemblage de circuits imprimés. En effet, ces marques garantissent un placement et un enregistrement corrects des pièces ; l'assemblage à faible volume ne nécessite pas nécessairement ces marques. Cependant, l'utilisation de caractères fiduciaires est toujours une bonne idée, que vous soyez un assembleur de PCB à volume élevé ou à faible volume. Bien sûr, si vous placez vos pièces manuellement, les marques de PCB sont totalement inutiles.

5. La technologie de fabrication moderne nécessite-t-elle des marques de référence ?

La réponse simple est oui. Les marqueurs fiduciaires jouent un rôle vital dans le WellPCB d'aujourd'hui. Wne vous fournira un service à guichet unique et des produits de haute qualité. Vous pouvez nous envoyer les documents dont vous avez besoin pour faire et obtenir un devis immédiatement! Qu'est-ce qu'on attend? Nous avons dix ans de technologie de fabrication de PCB. Généralement, il existe deux types de caractéristiques fiduciaires :

• Repères fiduciaires globaux :ils permettent de distinguer le motif du circuit et la référence du PCB du panneau. Il doit s'agir d'un positionnement basé sur trois systèmes de grille, dans lequel le point de référence est situé à l'extrémité inférieure gauche 0,0, et les deux autres dans la direction positive des axes X et Y.
• Marqueurs de repère locaux :le positionnement nécessite une plus grande précision de la position des composants individuels.

En fonction de la taille de vos PCB, vous pouvez choisir d'inclure ou d'omettre des marqueurs de repère locaux. Lorsque les PCB sont de petite taille, les concepteurs peuvent oublier les PCB locaux pour augmenter l'espace pour les traces de signal. Dans de tels cas, les machines d'assemblage peuvent utiliser des points de référence globaux pour placer les composants SMT.

Une autre situation où vous pouvez omettre les marqueurs de repère locaux est lors de l'utilisation de composants de montage en surface avec un pas plus grand. Lorsque les membres montent de 1 mm et plus, les dernières machines n'ont pas besoin de titres fiduciaires régionaux pour les placer sur les planches.

(PCB avec des marqueurs de repère globaux et des marqueurs de repère locaux.)

6. Précautions d'utilisation du PCB Fiducial dans la conception de PCB

Principes de base de la conception de circuit imprimé fiducial

Pour obtenir les meilleurs résultats lors de l'assemblage de la machine, les concepteurs doivent définir correctement les marqueurs de repère. Cette section traite de quelques directives essentielles à suivre lors du placement de marqueurs fiduciaires dans votre conception.

1. Conservez une forme circulaire lorsque vous placez la couche de cuivre non percée. Gardez les marqueurs fiduciaires exempts de tout masque de soudure.
2. La taille optimale des marqueurs fiduciaires est comprise entre 1 mm et 3 mm. Maintenez une zone de dégagement similaire au diamètre du marqueur.
3. Lorsque vous créez des marqueurs de repère globaux, placez trois marqueurs sur les bords des planches. Il assure la meilleure précision possible. Lorsque l'espace est insuffisant, utilisez au moins un marqueur de repère global.
4. Assurez-vous que le marqueur de repère maintient une distance de 0,3 pouce du bord de la planche. Cette distance exclut la zone de dégagement du marqueur de référence.
5. Pour les repères repères locaux, placez au moins deux repères repères PCB en diagonale sur les plans de bord du composant monté en surface.

(image de conception de circuit imprimé fiducial)

Optimiser la conception fiduciaire

Il y a quatre facteurs à considérer lors de la conception de vos marqueurs fiduciaires. Ce sont :

La forme :comment apparaîtront vos marqueurs PCB de référence ? Certaines machines peuvent reconnaître une variété de formes, notamment des carrés, des losanges et des sabliers. Les autres appareils ne peuvent pas le faire. Par conséquent, il est préférable de s'en tenir aux marques circulaires, que les moteurs reconnaissent universellement.

La taille :Les marqueurs fiduciaires peuvent être de différentes tailles. En moyenne, les pastilles fiduciales mesurent entre 1 et 3 mm. La taille permet à la caméra et à l'équipement de reconnaître facilement les lieux en tant que marqueurs de repère.

La taille de la marque repère sur la même carte de circuit imprimé ne doit pas dépasser 25 µm. Nous recommandons que la taille minimale de la zone d'espace soit le double du rayon de la marque centrale.

（Taille standard recommandée-）

Matériau :Assurez-vous que le coussinet de repère est du même matériau que le reste de la planche. Assurez-vous que l'endroit est exempt de masque de soudure ou de sérigraphie qui pourraient recouvrir les marqueurs.

Découpe / Dégagement :Il est essentiel d'assurer le dégagement approprié autour du patin. En effet, l'espace ouvert autour de la carte PCB permet à la caméra de capter facilement les marqueurs de référence sans interférence. Gardez le diamètre du dégagement au moins deux fois la taille de la plaquette. Ne vous souciez pas de la forme de l'espace. Il peut être circulaire ou carré.

7. Problèmes de conception de PCB fiducial

Comme tous les autres processus d'assemblage des PCB, il est possible de rencontrer des problèmes lors de la conception des repères. Certains de ces problèmes incluent :

7.1. Écart de position

Lorsque les repères de chaque côté de la carte sont dans un motif symétrique, votre machine d'assemblage peut avoir du mal à déclencher l'alarme d'inexactitude pour le placement à 180 degrés sur une carte inversée. Pourquoi? Parce que lorsque vous retournez une planche à 180 degrés dans le sens inverse, les repères symétriques changeront de place et tromperont votre machine optique de la chaîne de montage.

Pire encore, la chaîne de montage continue de mal placer les composants sans donner l'alerte. En fin de compte, vous avez une fabrication de carte PCB défectueuse. En conséquence, vous perdez du temps, de l'argent, du matériel et d'autres ressources.

7.2. La lumière directe peut causer des bosses

Un autre problème majeur avec les marqueurs fiduciaires a à voir avec la lumière directe dure de la vision ci-dessus. Cette lumière naturelle peut créer des bosses qui perturbent la détection de la vision. Cela est principalement dû à la surface de soudure inégale, qui crée des ombres.

La solution ici est de réduire les niveaux de lumière. Si cela ne vous aide pas, essayez de programmer le repère avec un décalage de détection dans une direction. Par conséquent, votre angle et diffuser la lumière.

7.3 Avez-vous besoin de marques de repère des deux côtés du circuit imprimé ?

L'importance des marqueurs fiduciaires sur une conception de PCB est incontestable. Lorsque vous avez des composants SMD de chaque côté de la carte, vous devez placer des marqueurs repères des deux côtés.

Assurez-vous qu'aucun masque de soudure ne recouvre les marqueurs. En effet, le système de vision devrait être capable de trouver facilement les repères. Un masque de soudure au-dessus des fonctionnalités ne fait que rendre cela plus difficile à accomplir.

Résumé :

Le placement des marqueurs PCB de référence est une partie essentielle du WellPCB. Wne vous fournira un service à guichet unique et des produits de haute qualité. Vous pouvez nous envoyer les documents dont vous avez besoin pour faire et obtenir un devis immédiatement! Qu'est-ce qu'on attend? Nous avons dix ans de processus de fabrication de PCB. La façon dont vous faites le travail peut faire la différence entre une chaîne de montage homogène et une situation où vous devez continuellement faire des ajustements. Prenez le temps d'incorporer correctement les repères dans vos conceptions, même lorsque votre fournisseur affirme que ses machines peuvent fonctionner sans les marqueurs. En cas de besoin de retravailler vos plans ou de tester votre produit final, ces marqueurs peuvent s'avérer bénéfiques.

Souhaitez-vous en savoir plus sur les marqueurs de repère? WellPCB peut offrir des conseils professionnels et des suggestions très innovantes pour vos conceptions. Nos principaux professionnels peuvent également vous aider à fournir des solutions PCB personnalisées pour vos projets. en savoir plus sur les défauts et les solutions probables aux problèmes de PCB ? Contactez-nous dès aujourd'hui pour une coopération profondément satisfaisante.