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Fiducial PCB: Design und Funktion

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

Der Zweck von fiducialen Markern ist es, Referenzpunkte für bildgebende Systeme bereitzustellen. Leider haben viele Anfänger-Designer keine fundierten Kenntnisse über Treuhandtitel. Aus diesem Grund haben wir diesen umfassenden Leitfaden zu treuhänderischen PCB-Markern erstellt. Lesen Sie weiter, um mehr zu erfahren.

Fiducial PCB

(Fiducial PCB in 2D-Ansicht)

1. Was ist Fiducial PCB

Der Begriff treuhänderisch bezieht sich auf eine feste Bezugsgrundlage. Sein Zweck ist der Vergleich. Fiducial Marker sind Flächenmarken, die Designer als Richtungsmaße für Indexierungssysteme verwenden.

In der Elektronikmontageindustrie, die Automatisierung einsetzt, fungieren Treuhändermarkierungen als Ausrichtungsmarken, die Indexierungssystemen helfen, die Leiterplatte in die richtige Neigung und Richtung zu richten. Die Funktionen ermöglichen es dem Vision-System, Komponenten präzise in Schaltungen einzufügen.

Treuhänderische PCB-Marker sind ein wichtiger Aspekt des gesamten automatisierten Prozesses. Daher kann ein einziger Fehler in der Position der Platine oder Schaltung eine Automatisierungskatastrophe verursachen.

Die Treuhandmarke besteht aus 3 Teilen.

Massiver Kupferring auf der oberen oder unteren Kupferschicht

Der Kreis in der Lötmaske ist das Ziel, das wir ausrichten müssen 

Optionstextbeschriftung an der Seite

Fiducial PCB

(Bild Einleitung von Treuhandmarken)

2. Die Benchmarks unserer gemeinsamen Treuhand-Leiterplatte

Es gibt drei Hauptbenchmarks der gängigen treuhänderischen 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 Montagemaschinen zu helfen, die Leiterplattenposition in ihrem Raum zu erkennen. In der Regel verwendet dieser Benchmark die X- und Y-Dimensionen.

Zweiter treuhänderischer Benchmark

Dieser Benchmark hilft Ihrer Maschine, die Leiterplattenausrichtung zu erkennen. Es zeigt auch die Schiefe der Leiterplatte in den Klemmen. Schon eine leichte Drehung der Leiterplatte kann zum totalen Ruin der gesamten Baugruppe führen. Treuhänderische PCB-Marker sorgen dafür, dass dies nicht passiert. Typischerweise misst die Maschine den Drehwinkel der Platine auf die nächsten 0,01 Grad. Danach kompensiert es alle Platzierungen entsprechend.

Der dritte Maßstab

Der endgültige treuhänderische Benchmark unterstützt die Montagemaschine dabei, In- und Dehnungen in der Leiterplatte vorhandene Schrumpfungen und Dehnungen auszugleichen. In vielen Fällen können Leiterplatten über eine große Entfernung um geringe Mengen variieren. Aus diesem Grund ist es wichtig, diese Variationen bei größeren Leiterplatten zu identifizieren. Solche Leiterplatten erfahren einen erheblicheren Grad an Dehnung oder Schrumpfung als ihre kleineren Gegenstücke. 

Bei doppelseitigen SMT-Baugruppen kann das Erneutfließen der ersten Seite im Ofen dazu führen, dass sich das Board dehnt, schrumpft, verbogen oder biegt. Aus diesem Grund benötigen Sie einen dritten treuhänderischen Benchmark, um dies zu kompensieren.

3. Warum ist Fiducial PCB so wichtig?

Fiducial Marker sind bei der Leiterplattenbestückung durch Pick-and-Place-Maschinen unerlässlich. In jedem Prozess, der Automatisierung verwendet, ist Präzision von entscheidender Bedeutung. Kurz gesagt, Maschinen müssen den genauen Standort der Platine kennen und wissen, wo die Komponenten eingesetzt werden sollen. Fiducial Marker stellen sicher, dass die Ausrichtung des Boards in die richtige Richtung und Ausrichtung erfolgt. Durch den Einsatz von High-Tech-Kameras können Montagemaschinen den genauen Standort der Platine lokalisieren. Daher benötigt der gesamte Prozess mehrere Treuhandmarken in einem irreversiblen Muster.

Massenmontage

(Die Verwendung von Treuhand-PCB ist unerlässlich)

4. Wann Sie Fiducial PCB verwenden sollten

Massenmontage und Kleinserienmontage

Fiducial Marks sind entscheidend, damit eine stückreiche Stückliste (BOM) einer Leiterplatte auf eine Platine montiert wird. Leiterplattenbestückung. Das liegt daran, dass diese Markierungen die korrekte Platzierung und Registrierung von Teilen gewährleisten. Für die Montage mit geringem Volumen sind diese Markierungen nicht unbedingt erforderlich. Die Verwendung von Treuhandzeichen ist jedoch immer eine gute Idee, unabhängig davon, ob Sie ein PCB-Assembler mit hohem oder niedrigem Volumen sind. Wenn Sie Ihre Teile manuell platzieren, sind PCB-Markierungen natürlich völlig unnötig.

Massenmontage

5. Benötigt moderne Fertigungstechnik Referenzzeichen?

Die einfache Antwort ist ja. Fiducial Marker spielen eine wichtige Rolle im heutigen WellPCB. Wne bietet Ihnen Service aus einer Anlaufstelle und qualitativ hochwertige Produkte. Sie können uns die Dokumente senden, die Sie benötigen, und sofort ein Angebot erhalten! Worauf warten wir noch? Wir haben zehn Jahre Leiterplattenherstellungstechnologie. Im Allgemeinen gibt es zwei Arten von treuhänderischen Merkmalen:

Globale Treuhandmarker: Sie sollen das Schaltungsmuster und die Panel-PCB-Referenz unterscheiden. Sie sollten drei Rastersystem-basierte Positionierung sein, wobei sich der Referenzpunkt am unteren linken Ende 0,0 und die anderen beiden in der positiven Richtung der X- und Y-Achse befinden.

Lokale Treuhänder: Die Positionierung erfordert eine höhere Präzision der Position einzelner Komponenten.

Abhängig von der Größe Ihrer Leiterplatten können Sie lokale Treuhandmarker einschließen oder weglassen. Wenn die Leiterplatten klein sind, können Entwickler lokale Leiterplatten vergessen, um den Platz für Signalspuren zu erhöhen. In solchen Fällen können die Montagemaschinen globale Treuhandpunkte verwenden, um SMT-Komponenten zu platzieren.

Eine weitere Situation, in der Sie lokale Treuhandmarkierungen weglassen können, ist die Verwendung von oberflächenmontierbaren Komponenten mit einer größeren Steigung. Wenn Mitglieder 1 mm und mehr steigen, benötigen die neuesten Maschinen keine regionalen Treuhandtitel, um sie auf den Brettern zu platzieren. 

Fiducial PCB

(PCB mit globalen Treuhändermarkern und lokalen Treuhandmarkern.)

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

Grundprinzipien des treuhänderischen Leiterplattendesigns

Für die besten Ergebnisse bei der Maschinenmontage müssen Konstrukteure die richtigen Treuhändermarkierungen erhalten. In diesem Abschnitt werden einige wichtige Richtlinien erläutert, die Sie befolgen sollten, wenn Sie treuhänderische Marker in Ihrem Design platzieren.

Design

(treuhänderisches Pcb-Designbild)

Optimieren Sie das Fiducial Design

Es gibt vier Faktoren, die beim Entwerfen Ihrer treuhänderischen Marker zu berücksichtigen sind. Diese sind:

Die Form: Wie werden Ihre treuhänderischen PCB-Marker aussehen? Einige Maschinen können eine Vielzahl von Formen erkennen, darunter Quadrate, Diamanten und Sanduhren. Andere Geräte können dies nicht tun. Daher ist es am besten, sich an kreisförmige Markierungen zu halten, die Motoren universell erkennen.

Die Größe: Fiducial Marker können eine Vielzahl von Größen haben. Im Durchschnitt messen Fiducial Pads zwischen 1 und 3 mm. Die Größe macht es der Kamera und dem Gerät leicht, Orte als treuhänderische Marker zu erkennen.

Die Größe der Treuhandmarke auf derselben Leiterplatte sollte 25 μm nicht überschreiten. Wne empfiehlt, dass die Mindestgröße der Spaltfläche doppelt so groß ist wie der Radius der Mittelmarke.

Fiducial PCB

(Empfohlene Standardgröße-)

Material: Stellen Sie sicher, dass das Treuhandpad das gleiche Material wie der Rest des Boards ist. Stellen Sie sicher, dass der Ort frei von Lötmaske oder Siebdruck ist, der die Marker bedecken könnte.

Ausschnitt / Abstand: Es ist wichtig, den entsprechenden Abstand um das Pad herum zu gewährleisten. Das liegt daran, dass der offene Raum um die Leiterplatte herum es der Kamera leicht macht, die treuhänderischen Marker ohne Interferenzen aufzunehmen. Halten Sie den Durchmesser des Abstands mindestens doppelt so groß wie das Pad. Machen Sie sich keine Sorgen über die Form des Raumes. Es kann kreisförmig oder quadratisch sein.

7. Probleme beim Design von Fiducial PCB

Wie bei allen anderen Prozessen bei der Montage von Leiterplatten kann es bei der Konstruktion von Treuhändern zu Problemen kommen. Einige dieser Probleme sind:

7.1. Positionsabweichung

Wenn sich die Treuhänder auf beiden Seiten der Platine in einem symmetrischen Muster befinden, kann Es bei Ihrer Montagemaschine Probleme haben, den Falschheitsalarm für die 180-Grad-Platzierung auf einer invertierten Platine auszulösen. Warum? Denn wenn Sie eine Platine um 180 Grad in die entgegengesetzte Richtung drehen, tauschen die symmetrischen Fiducial-Markierungen ihre Plätze aus und täuschen Ihre optische Maschine am Fließband. 

Schlimmer noch, die Montagelinie platziert weiterhin Komponenten falsch, ohne Alarm zu schlagen. Am Ende haben Sie eine fehlerhafte Leiterplattenherstellung. Infolgedessen verlieren Sie Zeit, Geld, Material und andere Ressourcen.

7.2. Direktes Licht kann Unebenheiten verursachen

Ein weiteres großes Problem mit treuhänderischen Markern hat mit dem harten direkten Licht aus der obigen Sicht zu tun. Dieses natürliche Licht kann Unebenheiten erzeugen, die die Seherkennung verwirren. Das liegt vor allem an der unebenen Lötfläche, die Schatten erzeugt.

Die Lösung hier ist, die Lichtstärke zu reduzieren. Wenn dies nicht hilft, versuchen Sie, das Fiducial mit einem Erkennungsversatz in eine Richtung zu programmieren. Folglich können Sie Ihr Winkel und Streuung des Lichts.

7.3 Benötigen Sie Treuhandmarken auf beiden Seiten der Leiterplatte?

Die Bedeutung von treuhänderischen Markern auf einem PCB-Design ist unbestreitbar. Wenn Sie SMD-Komponenten auf jeder Seite der Platine haben, sollten Sie auf beiden Seiten Treuhandmarkierungen platzieren.

Stellen Sie sicher, dass keine Lötmaske die Marker bedeckt. Das liegt daran, dass das Bildverarbeitungssystem in der Lage sein sollte, die Treuhänder leicht zu finden. Eine Lötmaske auf den Funktionen macht dies nur schwieriger.

Zusammenfassung:

Die Platzierung von fiducial PCB-Markern ist ein kritischer Teil des WellPCB. Wne bietet Ihnen Service aus einer Anlaufstelle und qualitativ hochwertige Produkte. Sie können uns die Dokumente senden, die Sie benötigen, und sofort ein Angebot erhalten! Worauf warten wir noch? Wir haben zehn Jahre PCB-Herstellungsprozess. Wie Sie die Arbeit erledigen, kann der Unterschied zwischen einer nahtlosen Montagelinie und einer Situation sein, in der Sie ständig Anpassungen vornehmen müssen. Nehmen Sie sich die Zeit, Treuhänder korrekt in Ihre Designs zu integrieren, auch wenn Ihr Lieferant sagt, dass seine Maschinen ohne die Marker funktionieren können. Falls sie Ihre Pläne überarbeiten oder Ihr Endprodukt testen müssen, können sich diese Marker als vorteilhaft erweisen.Möchten Sie mehr über Treuhändermarker erfahren? WellPCB bietet professionelle Anleitung und hochinnovative Vorschläge für Ihre Designs. Unsere führenden Fachleute können Ihnen auch dabei helfen, kundenspezifische Leiterplattenlösungen für Ihre Projekte bereitzustellen. Mehr über die Defekte und wahrscheinlichen Lösungen für Leiterplattenprobleme wissen? Kontaktieren Sie uns noch heute für eine zutiefst befriedigende Zusammenarbeit.

Hommer
Hallo, ich bin Hommer, der Gründer von WellPCB. Bisher haben wir mehr als 4.000 Kunden weltweit. Bei Fragen können Sie sich gerne an mich wenden. Danke im Voraus.

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