|
|
|
作者：王辉东 一博科技高速先生团队队员& u; S# L) p4 O
“这个PCB光学定位点的设计就像秋高，把我给气爽了”
5 |* I ~( t! E, s. [/ i+ x9 |3 E- m3 | b' k! t% a
正在伤春悲秋感叹中的赵理工，耳畔突然传来了大师兄这不和谐的声音，不禁扭头关切的问道：“什么事呀大师兄，整得你秋高气爽的。”
3 C/ A3 m4 Y6 n" @0 F1 z) w
1 L p( |0 z5 r“哎，理工如烟还有其它的同事，你们一起过来，我们今天就来讲讲这个光学定位点的DFM案例。”大师兄对大家发出了邀请。2 c3 A% ?- c0 L$ z/ c5 g
" c3 C4 M3 i7 C* X% _
瞬间大家围在了大师兄的旁边，听大师兄娓娓道来。
% ^1 x2 `3 q, k% r$ d
) i0 x+ u0 Y$ D( p9 e/ b什么是PCB的光学定位点？9 @: s% W# M) o3 v4 n Q
; ]1 z4 r4 K2 B8 Z3 R
学名：PCB光学定位点. j9 v( Z+ m; D8 m: ]; Q
& v& T" r5 R6 e7 h! V3 s
别名：基准点，光标点，mark点等（外号比较多）
, h" z% Y `$ U0 ^/ x; S* o9 F6 L& s M9 ~
英文名：fiducial mark/ ]8 v9 O( }3 a# q' }8 X% f5 F( n. w
% \+ r4 s- y/ \# o
作用：
& e3 m/ F6 W% c" R7 c它是设计在PCB上，在PCB裸板制造时用于精准对位和测量，在PCBA时应用于自动贴片机上的位置识别点点，给表面贴装工艺中的所有步骤提供共同的可测量点，保证了smt设备能精确的定位PCB板元件。7 M$ J$ }4 v9 G3 p) l
% M( ?9 s; |( u: e1 ]1 I% `点评:不要小看这个小小的光学定位点，在PCB上作用巨大。它甘做绿叶映衬红花，躲在角落默默无闻奉献芳华，激光照射，惊艳刹那，素用PCB上的蓝宝石之称。
' w& b* F8 s$ k) W& H, O; s $ H( v- M* b" q* O7 X" n2 M, q% u
- r: p: B3 Z7 P2 W; |
Mark点的分类
; t' R4 X5 G {4 A+ d+ H+ L0 ~! o2 ]# M9 _$ M. X
根据Mark点在PCB上的作用，可分为拼板Mark点、单板Mark点、局部Mark点(也称器件级Mark点)# g9 k! z) K6 ^* ?2 S+ ^& R
. g# _6 H1 O/ d {
1 V: W3 R& `% m- w L8 ^1 y9 t7 B) `
$ w3 M% I$ N- {. G8 ?- U" w7 ?2 p# y6 ~4 J2 b
+ {" l/ i! S T# { c
; p" ~4 d$ v, A
放置的要求：0 m. j& Z; Q2 R+ ^+ Z' E3 i
6 F% [8 l: |: ^: d3 k/ W拼板的工艺边上和不需拼板的pcb单板上应至少有三个Mark点，呈L 形分布，且对角Mark点关于中心不对称。
& C2 }" K4 n, O8 J! I: i# l2 H6 K. K2 j" H3 e& M
如果双面都有贴装元器件，则每一面都应该有Mark点。不要只加一面，否则贴片时无法精确对位。) F7 N7 y" _; a( f+ X+ y
% q: v1 Q! u% Y
需要拼板的单板上尽量有Mark点，如果没有放置光学定位点的位置，在单板上可不放置光学定位点，但是可以把它加在工艺边上，切记。' n- G- W! B. b! j6 R; A& V
# H5 b! n0 ]) [# P引线中心距≤0.65 mm的QFP以及中心距≤0.8 mm的BGA等器件，应在该元件中心点对角线附近的对角设置局部Mark点，以便对其精确定位。3 S* `6 U$ ]4 k! F t) M
# {) d+ o/ G, u如果几个相同的IC器件比较靠近(≤100mm)形成阵列，可以把它们看作一个整体，在其对角位置设计两个局部Mark点。下面的情况是不是有点太奢侈了……
2 m# V! ?* ~. \! p! w0 T( @% B+ O
3 P( v2 \* _3 ?, ?. V( Y; m6 s光学定位的点形象特征" K) W; }9 M* M: _: D
* u- H% K) Z$ {9 h
Mark点的形状是直径为1mm的实心圆，材料为铜。为了增加Mark点和基板之间的对比度，可以在Mark点下面敷设铜箔。同一板上的Mark点其内层背景要相同，即Mark点下有无铜箔应一致。! Q% y( t/ B, n, z
5 |6 h7 W5 }' e' ?4 b! ?$ y4 ^
表面处理要求：Mark点标记可以是裸铜、透明的防氧化涂层保护的裸铜、镀镍或镀锡或焊锡涂层。如果使用阻焊，不应该覆盖Mark点或其空旷区域。
" O0 s# p, v$ D$ H& _( V+ B- D' f8 ]5 _- ]6 S7 Q/ L9 D
需注意它的平整度，边缘光滑、齐整，颜色与周围的背景色有明显区别；阻焊开窗与Mark点同心，对于拼板和单板的阻焊开窗直径可以为3mm，对于局部的Mark点阻焊开窗直径为2mm.光点周围的禁布区域要大于开窗的尺寸……
: v- r, X0 g7 A3 M+ r6 n# U/ P( ^. N1 E+ u3 A1 W
光点放置区域及要求
$ U' ]* b- u, w6 f \. C2 I$ A. i% v d, n/ {6 ]' m
单板上的Mark点，中心距板边不小于5mm；工艺边上的Mark点，中心距板边不小于3.5mm。如果光点到板边的中心距离小于3.5mm,贴片时被轨道挡住，导致机器无法正常判断坐标，无法进行正常的贴件。
- |" o4 ?1 h5 t5 n& P5 m" o. g0 Z, a% H1 P5 Y+ q" d2 i& n+ S5 t
& P% u& H6 z! h# o) c* l
拼板时5mm宽的工艺边，光点加在中心位置，真的是除了对称好看，别无他用。实际贴件时光点被轨道挡住，不能被机器识别，无法精确定位。
- v; W2 \3 ]7 z- ]1 O# @: k/ E5 V" ^5 |, K, l) S0 a0 a+ B, V
: u1 D: D d* R
/ u; i+ t' W. g! |) V下图为我司的光点添加的标准，注意光点加4个，必须有一个防呆，否则PCB板旋转180度后，光点还能对得上，那么贴片时会有要幺蛾子出现…..
+ u# r, u4 y) b
) {2 U: m9 _5 D$ M* } a6 E( i! U" W$ Z
对于单板和拼板的Mark点应当作元件来设计，对于局部的Mark点应作为元件封装的一部分设计，便于赋予准确的坐标值进行定位。- E% F2 ?: S9 \, T, k8 A6 ^
6 C( m: C+ r1 x* G% X% z
1 I* d" E' S: {" I6 I$ }$ t+ S关于光点的DFM案例
/ {. y8 L2 v. Q& n9 o& w( L+ g
( _/ D1 ~: s. o D1. 板内有SMD器件的PCB，全板不加光学定位点,导致贴装时需要取板内小焊盘或者孔来定位，会出现贴片偏移的不良和生产效率低下的情况。
1 q$ d' T% ~3 D
7 l2 \* K* _0 Z! |( ~) k2. 因PCB单板尺寸太小，无法在板内放置全局光点，为了后面SMD时贴装对位，在工艺边上添加光点，结果加在了V切中心线上。那么在成型时，只听“咔嚓”一声，两个光点应声而断，瞬间灰飞烟灭……这个就是气得大师兄大喊秋高气爽的案例……
6 l0 F9 ?/ ]. S9 q: R4 p( ]
! E. ?: `7 ~5 B6 D为了保证印刷和贴片的识别效果，Mark点范围内应无焊盘、过孔、测试点、走线及丝印标识等，不能被V-CUT槽所切造成机器无法辨识。一定要保证光点禁布区域内的洁净度，否则如果设备识别灵敏度不高，会出现贴装时频繁停机的情况。
# B" f; }: w4 [2 m0 D# }
. s9 Y1 n/ M- p7 d" _' ~/ _( \5 [
6 q& t) j0 U9 }0 S f3.器件到板边距离小于5mm,要加工艺边及光点，否则开治具，说好的costdown呢，钱呀……. J. v Q8 U0 Y* G- R
: B" z; c3 Y" ?1 N) D- }! b2 E; c% ^
+ H. t8 V4 l6 y2 k8 |% d林如烟听大师兄讲起光点的洁净度，突然心中莫名敏感起来了，她突然想起一个问题，她想要回自己电脑旁看看去，她怕有问题，因为有一个BGA加了局部光点，为了布线空间，她删除光点的禁布区，走线的空间是有了，万一禁布区有了东西，洁净度就不能保证。她悄悄的回到座位，点开了屏幕，哎呀喂，还真是怕什么来什么呀，真的光点净空区里有了走线……3 i3 G9 _7 \. V h9 A
$ `8 W) B: H& {& `+ {1 O F. I
“幸亏我自己看到了,别人没看到，改…..”林如烟一边自言自语，一边认真改动光点的禁布及走线。+ ~- m% H7 N1 a+ y
# @$ W* f( w7 m* p' m
“谁说别人没看到，我看到了.呵呵…….”一个声音不合时宜的在如烟耳畔响起。3 s" s9 A8 R! X
, D6 }- a$ e3 c
林如烟抬起头看到了赵理工那张幸灾乐祸的笑脸。
% y) ~9 e% P: c0 \8 J& D0 `1 T" P! t" b! g1 f8 e5 b2 E G
“你看到了什么，赵理工，是不是又想戴手表了”林如烟瞪着美目，咬着银牙恨恨说道。
+ G8 z+ n, H5 p7 F7 K- d/ a$ ~( E* q2 M) H
“我看到了一个美女不行呀”
* y" M- w1 h; W/ n* S6 S
1 ]" G8 [" p3 Y8 D4 I“讨厌“林如烟望着噗嗤一声笑了出来。
+ k' I' o0 F ~3 y- |! i
* ]" O6 M/ E) l) z“时间不早了，大家还要做设计，案例到此为止，光点案例下次继续……”大师兄说道。: \2 A( r: y$ H- ^+ I7 _
|
|
电子产业一站式赋能平台
窥视卡
置顶卡
变色卡
