Marcanna Fiducial ar PCB: Treoir Iomlán Dearaidh & Socrúcháin

Réamhrá

Is pointí tagartha beaga copair nochta iad marcanna fiducial ar PCB a úsáideann córais fís meaisín chun boird a ailíniú le linn socrúcháin SMT. Gan marcanna fiducial cruinne, ní féidir le meaisíní pioc-agus-cuir cúiteamh a dhéanamh as síneadh boird, earráidí rothlaithe, nó drift suímh a chuirtear i láthair le linn monaraíochta. Míníonn an treoir seo cén fáth a bhfuil marcanna fiducial tábhachtach, méideanna agus imréitigh molta, agus rialacha leagan amach praiticiúla a laghdaíonn earráidí socrúcháin agus athoibriú.

Cad is Marc Iontaobhais ann?

Is ceap copair nochtaithe ciorclach é marc iontaofa atá timpeallaithe ag crios imréitigh neamhbhactha masc sádrála. Cuireann an comhéadan ardchodarsnachta idir an copar lom agus an masc ar chumas córais aitheantais optúla comhordanáidí XY beachta a bhunú. Úsáideann ceamaraí fís meaisín marcanna iontaofa chun fritháireamh boird, rothlú agus saobhadh scála a ríomh sula gcuirtear comhpháirteanna.

Príomhfheidhmeanna na Marcanna Iontaobhais

Tá trí fheidhm ríthábhachtacha ailínithe ag comharthaí fiducial: ceartú suímh (cúiteamh a dhéanamh as éagsúlacht ó phainéal go painéal), ceartú rothlaithe (coigeartú a dhéanamh i gcás mí-ailínithe uilleach le linn luchtú boird), agus cúiteamh scála (cuntas a thabhairt d'athruithe tríthoiseacha ó strus teirmeach nó meicniúil le linn lannaithe).

Cineálacha Marcanna Iontaobhais agus a bhFeidhmeanna

Fidúchasaigh Dhomhanda

Soláthraíonn marcanna iontaofa domhanda pointí tagartha don bhord ar fad. Nuair a chuirtear iad i dtrí shuíomh neamh-chomhlíneacha (i bpatrún triantánach de ghnáth), cuireann siad ar chumas an mheaisín socrúcháin suíomh, rothlú agus scálú a ríomh ag an am céanna. Ba chóir go mbeadh dhá phointe iontaofa dhomhanda ar a laghad i ngach PCB a bhfuil tionól uathoibrithe ag teastáil uaidh, cé go moltar go láidir trí cinn.

Iontaobhaithe Áitiúla

Cuirtear marcanna fiducial áitiúla in aice le comhpháirteanna mín-pháirce amhail BGAanna agus QFPanna le spásáil luaidhe faoi bhun 0.5 mm. Soláthraíonn siad seo ceartú áitiúil thar a bhfuil fiducials domhanda in ann a bhaint amach, ag cur san áireamh saobhadh nó síneadh micrea-scála i réigiúin ard-dlúis. Cuir fiducials áitiúla leis nuair a thiteann páirc na gcomhpháirte faoi bhun 0.5 mm nó nuair a bhíonn trastomhas na liathróide faoi bhun 0.3 mm.

Fiducials Painéil

Bíonn marcanna iontaofa painéil ann ag leibhéal an eagair seachas ag leibhéal an bhoird aonair. Suite ar ráillí briste nó coirnéil painéil, treoraíonn siad socrú SMT agus trealamh díphainéilithe araon. Cinntíonn iontaofa painéil clárú comhsheasmhach ar fud na mbord go léir san eagair le linn na bpróiseas tionóil agus deighilte araon.

Príomhpharaiméadair Dearaidh agus Luachanna Molta

Bíonn tionchar díreach ag toisí cearta marc iontaofa ar iontaofacht aitheantais. Achoimríonn an tábla thíos sonraíochtaí atá glactha ag an tionscal:

Cén Fáth a bhfuil na Luachanna seo Tábhachtach

Cinntíonn an cóimheas imréitigh maisc go bhfuil codarsnacht leordhóthanach idir an copar agus an lannán máguaird. Nuair a thiteann an imréiteach faoi bhun 2× an gha fiducial, féadfaidh rianta in aice láimhe nó imill maisc cur isteach ar algartaim bhrath imeall. Freastalaíonn an t-imréiteach imeall 3.35 mm ar chriosanna uirlisí meicniúla agus cuireann sé cosc ​​​​ar dhamáiste do fiducials le linn díphainéalú.

Rialacha agus Dea-Chleachtais maidir le Cur Marc Iontaobhais

Socrú Iontaobhais Domhanda

Cuir marcanna fiducial domhanda i dtrí choirnéal den PCB, ag cruthú triantáin neamhshiméadrach. Seachain fiducials a chur ar chluaisíní snap-off, in aice le poill briste, nó laistigh de chriosanna daingneáin mheicniúla. Feabhsaíonn an scaradh uasta idir fiducials an réiteach uilleach le haghaidh cúitimh rothlaithe.

Socrú Iontaobhais Áitiúil

Cuir marcanna fiducial áitiúla laistigh de 5 mm de na ceapacha comhpháirteanna mínpháirce, le criosanna imréitigh saor ó ghnéithe copair, scáileáin síoda, nó maisc sádrála. I gcás BGAanna, cuir dhá fhiducial áitiúla ag coirnéil trasnánacha os coinne a chéile. Coinnigh an t-achar iomlán crios imréitigh ar a laghad ó aon ghné copair in aice láimhe.

Socrú Fidúlach Painéil

Ba chóir go mbeadh marcanna iontaofa painéil le feiceáil ar gach ceann de cheithre choirnéal fhráma an eagair nó ar ráillí os coinne a chéile. Agus ráillí briste á n-úsáid, cuir na iontaofa 5 mm ar a laghad ó aon imeall V-scóráilte nó cluaisín-ródaithe. Cinntigh go gcoinníonn gach fo-bhord rochtain ar a iontaofa féin nó ar iontaofa painéil chomhroinnte i rith an phróisis tionóil.

Réimsí le Seachain

Coinnigh marcanna fiducial ar shiúl ó phoill uirlisí, poill gléasta, claiseanna V, agus aon réigiún atá faoi réir struis mheicniúil le linn láimhseála. Ná cuir fiducials in áiteanna a bhainfear le linn díphainéalú.

Breithnithe Déantúsaíochta agus Tionóil

Riachtanais Críochnú Dromchla

Éilíonn marcanna fiducial bailchríocha dromchla ard-fhrithchaiteachta chun aitheantas ceamara is fearr a fháil. Soláthraíonn HASL, ENIG, agus stáin tumoideachais codarsnacht leordhóthanach. Oibríonn bailchríocha OSP ach féadfaidh rátaí aitheantais laghdaithe a bheith acu má tharlaíonn ocsaídiú. Cinntigh go bhfanann tiús an chríochnaithe aonfhoirmeach ar fud na bhfidiúcal go léir—is féidir le héagsúlachtaí os cionn 5 μm difear a dhéanamh do shainmhíniú imeall.

Idirghníomhaíocht Masc Sádrála agus Stencil

Ní mór marcanna fiducial a bheith saor ó chlúdach masc sádrála go hiomlán. Sainmhínigh fiducials mar oscailtí masc sádrála i do leabharlann CAD chun clúdach de thaisme a chosc. Ba chóir go n-eisiafadh oscailtí stencil suíomhanna fiducial go hiomlán - laghdaíonn taiscí greamaigh ar fiducials cruinneas an aitheantais.

Fabhtcheartú Teipeanna Córas Fís

Eascraíonn teipeanna coitianta aitheantais ó éilliú (iarmhar flosc, olaí láimhseála), ocsaídiú (go háirithe ar chríochnaithe OSP), imill neamhréireach maisc (oscailtí garbha nó mí-ailínithe), agus plátáil neamh-aonfhoirmeach. Déan iniúchadh ar fhiducials faoi fhormhéadú má thuairiscíonn meaisíní socrúcháin earráidí ailínithe arís agus arís eile. Glan boird le IPA má tá amhras ann go bhfuil éilliú ann.

Breithnithe maidir le Marc Iontaobhais an Phainéil

Coinneáil Iontaobhais Fo-Bhoird

Agus cláir á bpainéalú , fíoraigh go bhfuil marcanna iontaofa feidhmiúla ag gach fo-chlár tar éis iad a dhíphainéalú. Má bhaintear na marcanna iontaofa bunaidh leis an ráille briste de bharr leagan amach an phainéil, cuir marcanna iontaofa iomarcacha laistigh d’imlíne an bhoird a mhairfidh tar éis an scaradh.

Riachtanais Monaróir-Shonracha

Sonraíonn soláthraithe EMS éagsúla suíomhanna éagsúla do na painéil iontaofa. Éilíonn cuid acu go mbeidh na painéil iontaofa ar gach ceann de cheithre choirnéal fhráma an phainéil; glacann cinn eile le péirí urchomhaireacha. Deimhnigh na ceanglais le do chomhpháirtí tionóil sula ndéanann tú leagan amach an phainéil a chríochnú. Ba chóir go mbeadh na painéil iontaofa atá suite ar ráille suite 2 mm ar a laghad taobh istigh d'imeall an ráille chun damáiste ó threalamh láimhseála a sheachaint.

Earráidí Coitianta Marc Fiducial

Earráid 1: Fiducials Ró-Mhéanta nó Masctha

Fidúchais níos lú ná 0.8 mm nó atá clúdaithe go páirteach ag seiceálacha aitheantais teipe maisc sádrála. Éilíonn córais fís líon íosta picteilíní chun braiteadh imeall iontaofa a fháil. Fíoraigh oscailtí maisc in aschur Gerber i gcónaí sula scaoiltear an monarú.

Earráid 2: Sáruithe ar Ghaireacht Imeall

Tá baol ann go ndéanfar damáiste do chruinneoga atá suite laistigh de 3 mm ó imill an bhoird de bharr giotán ródaithe nó lanna V-scóir. Is minic a tharlaíonn an earráid seo nuair a athraítear méid na mbord go déanach sa timthriall dearaidh gan na cruinnigh a athshuíomh.

Earráid 3: Toisí Neamhréire

Cuireann meascadh trastomhais fhidúsacha (m.sh., 1.0 mm domhanda le 1.5 mm áitiúil) mearbhall ar halgartaim meaitseála patrún. Coinnigh toisí aonfhoirmeacha do gach marc fidúsach ar bhord nó painéal aonair.

Earráid 4: Sáruithe ar Chrios Imréitigh

Laghdaíonn téacs scáileáin síoda, lógónna, nó ródaireacht rianta laistigh den chrios imréitigh maisc an codarsnacht imeallach. Ba cheart do rialacha dearaidh sáruithe imréitigh a fhorfheidhmiú mar earráidí DRC.

Earráid 5: Damáiste Deighilte Painéil

D’fhéadfadh sé go scriosfaí fiducials atá suite ar naisc atá ródaithe le cluaisíní nó in aice leo le linn díphainéalú. Fíoraigh marthanacht fiducial tar éis scaradh trí chosáin ródaithe painéil a athbhreithniú.

DRC agus Liosta Seiceála Dearaidh do Mharcanna Iontaobhais

Cuidíonn sraith rialacha praiticiúla DRC lena chinntiú go bhfuil do mharcanna iontaobhais inmhonaraithe agus inléite ag meaisín i gcónaí:

• Ní mór don trastomhas fiducial a bheith 1.0–3.0 mm , le lamháltas trastomhais intíre ≤ 25 μm.

• Ní mór imréiteach an masc sádrála a bheith 2× an ga fiducial ar a laghad.

• Ní mór an t-achar íosta ón lár iontaobhach go dtí imeall an PCB (lena n-áirítear an limistéar imréitigh) a bheith ≥ 3.35 mm.

• Caithfidh dhá fhiducial dhomhanda ar a laghad a bheith i ngach PCB , agus soláthraíonn trí cinn ailíniú níos láidre.

• Tá gá le comharthaí iontaofa áitiúla laistigh de 5 mm d'aon chomhpháirt a bhfuil páirc < 0.5 mm aige.

• Ní fhéadfaidh aon ghnéithe copair, scáileáin síoda ná masc sádrála a bheith le feiceáil laistigh den chrios imréitigh.

Trí na critéir seo a chur i bhfeidhm i do shocruithe EDA DRC, cinntítear feidhmíocht ailínithe PCB comhsheasmhach le linn tionól SMT.

Cás-Staidéir

Cur i bhFeidhm Rathúil

Bhí trí fhiducial dhomhanda 1.0 mm i bpatrún L agus dhá fhiducial áitiúla in aice le BGA le páirc 0.4 mm i mbord rialaithe ceithre shraith le haghaidh uathoibrithe tionsclaíoch. Sháraigh toradh an chéad phas 99.7% thar 10,000 aonad. Leithdháileadh imréiteach maisc 3.0 mm sa dearadh agus choinnigh sé spásáil imeall 4.0 mm—ag soláthar corrlach thar na híosriachtanais.

Anailís ar Theip

I gcás fréamhshamhail a ritheadh ​​le haghaidh gléas tomhaltóra Idirlín na Rudaí (IoT), tharla diúltú 15% don suíomh mar gheall ar theipeanna aitheantais iontaobhais. Léirigh imscrúdú go raibh iontaobhais 0.8 mm le himréiteach ga 1.5× amháin, in éineacht le bailchríoch OSP a bhí ocsaídithe le linn stórála. Chuir athsníomh le iontaobhais 1.0 mm, bailchríoch ENIG, agus imréiteach 2.5× deireadh le gach earráid aitheantais.

Conclúid

Tá marcanna fidusacha bunúsach do chruinneas tionóil uathoibrithe PCB . Éilíonn cur i bhfeidhm ceart aird ar roghnú trastomhais, cóimheasa imréitigh, geoiméadracht socrúcháin, agus comhsheasmhacht chríochnaithe dromchla. Cuireann infheistíocht ama i ndearadh fidusach ceart cosc ​​ar athoibriú costasach agus caillteanais toraidh síos an tsruth. I gcás foirne innealtóireachta atá ag lorg monaraíochta agus tionóil iontaofa, ba cheart go mbeadh sonraíochtaí fidusacha bailíochtaithe mar chuid de gach seicliosta dearaidh.

Ceisteanna Coitianta

An bhfuil marcanna iontaofa ag teastáil uaim le haghaidh boird aontaobhacha?
Sea. Fiú amháin boird aontaobhacha, baineann siad leas as marcanna iontaofa nuair a úsáidtear socrúchán uathoibrithe SMT. Gan marcanna iontaofa, bíonn meaisíní ag brath go hiomlán ar bhrath imeall an bhoird, rud a thugann isteach éiginnteacht suímh níos mó.

Cén méid fiducial ba chóir dom a úsáid le haghaidh BGA le páirc 0.5 mm?
Bain úsáid as fiducials 1.0 mm ar trastomhas le himréiteach maisc ga 2× ar a laghad. Cuir dhá fiducial áitiúla leis ag coirnéil trasnánacha lorg coise an BGA sa bhreis ar do fiducials domhanda.

Cé mhéad iontaobhaí a theastaíonn ó phainéal?
Ba chóir go mbeadh fídiúcháblaí ar dhá choirnéal os coinne a chéile ar a laghad den fhráma sna painéil, cé gur fearr iad a shocrú i gceithre choirnéal. Ba chóir go mbeadh a fídiúcháblaí domhanda féin ag gach fo-chlár tar éis an phainéalú a bhaint.

An féidir scáileán síoda a úsáid mar fhiducial?
Níl. Tá easpa frithchaiteachta agus cruinneas tríthoiseach ag baint le fís meaisín i scáileán síoda. Ní sholáthraíonn ach copar nochtaithe le bailchríoch dromchla cuí aitheantas iontaofa.

Cad is cúis le teipeanna aitheantais iontaobhais?
I measc na gcúiseanna coitianta tá ocsaídiú, éilliú, criosanna imréitigh róbheag, conradh maisc, agus tiús plátála neamhréireach. Glan na boird agus fíoraigh oscailtí maisc má tharlaíonn teipeanna.