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作者：王輝東 一博科技高速先生團(tuán)隊(duì)隊(duì)員4 b7 a! d/ M' R/ Z0 |% j; ~
“這個(gè)PCB光學(xué)定位點(diǎn)的設(shè)計(jì)就像秋高，把我給氣爽了”
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正在傷春悲秋感嘆中的趙理工，耳畔突然傳來了大師兄這不和諧的聲音，不禁扭頭關(guān)切的問道：“什么事呀大師兄，整得你秋高氣爽的�！�5 {! t, ]: L& m7 y2 i7 g# L
, C: O5 Z. k& I$ X4 W# Y( P2 {“哎，理工如煙還有其它的同事，你們一起過來，我們今天就來講講這個(gè)光學(xué)定位點(diǎn)的DFM案例�！贝髱熜謱Υ蠹野l(fā)出了邀請。
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: i* @ g) ^6 k0 l$ Q瞬間大家圍在了大師兄的旁邊，聽大師兄娓娓道來。
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" y" P3 z+ N9 e什么是PCB的光學(xué)定位點(diǎn)？" r1 z- U( o- T- W2 n
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學(xué)名：PCB光學(xué)定位點(diǎn)
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別名：基準(zhǔn)點(diǎn)，光標(biāo)點(diǎn)，mark點(diǎn)等（外號比較多）* B+ p+ g# o, W; U
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英文名：fiducial mark
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作用：
0 E7 O7 q3 V h, f, C! i3 X, e' t, B* z它是設(shè)計(jì)在PCB上，在PCB裸板制造時(shí)用于精準(zhǔn)對位和測量，在PCBA時(shí)應(yīng)用于自動(dòng)貼片機(jī)上的位置識別點(diǎn)點(diǎn)，給表面貼裝工藝中的所有步驟提供共同的可測量點(diǎn)，保證了smt設(shè)備能精確的定位PCB板元件。
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5 J) d/ u+ O: h點(diǎn)評:不要小看這個(gè)小小的光學(xué)定位點(diǎn)，在PCB上作用巨大。它甘做綠葉映襯紅花，躲在角落默默無聞奉獻(xiàn)芳華，激光照射，驚艷剎那，素用PCB上的藍(lán)寶石之稱。
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4 D" ], w6 \. g, VMark點(diǎn)的分類
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2 m" g5 P0 z$ f. _根據(jù)Mark點(diǎn)在PCB上的作用，可分為拼板Mark點(diǎn)、單板Mark點(diǎn)、局部Mark點(diǎn)(也稱器件級Mark點(diǎn))
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放置的要求：
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拼板的工藝邊上和不需拼板的pcb單板上應(yīng)至少有三個(gè)Mark點(diǎn)，呈L 形分布，且對角Mark點(diǎn)關(guān)于中心不對稱。* x" D& E3 f- n8 E- T8 K' ^5 E! H
9 q) l M8 Q9 f- w如果雙面都有貼裝元器件，則每一面都應(yīng)該有Mark點(diǎn)。不要只加一面，否則貼片時(shí)無法精確對位。
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& f* V& n5 Q7 T5 S4 T4 q) P i需要拼板的單板上盡量有Mark點(diǎn)，如果沒有放置光學(xué)定位點(diǎn)的位置，在單板上可不放置光學(xué)定位點(diǎn)，但是可以把它加在工藝邊上，切記。! x4 ~$ a8 E6 [
5 L) s0 o( A4 J7 l* H$ Z9 v0 d) O引線中心距≤0.65 mm的QFP以及中心距≤0.8 mm的BGA等器件，應(yīng)在該元件中心點(diǎn)對角線附近的對角設(shè)置局部Mark點(diǎn)，以便對其精確定位。
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如果幾個(gè)相同的IC器件比較靠近(≤100mm)形成陣列，可以把它們看作一個(gè)整體，在其對角位置設(shè)計(jì)兩個(gè)局部Mark點(diǎn)。下面的情況是不是有點(diǎn)太奢侈了……
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光學(xué)定位的點(diǎn)形象特征 i' f2 r3 _1 W
+ F8 E/ ~" |% hMark點(diǎn)的形狀是直徑為1mm的實(shí)心圓，材料為銅。為了增加Mark點(diǎn)和基板之間的對比度，可以在Mark點(diǎn)下面敷設(shè)銅箔。同一板上的Mark點(diǎn)其內(nèi)層背景要相同，即Mark點(diǎn)下有無銅箔應(yīng)一致。/ o) k$ V2 U* @* O7 O
8 S& ^) l& Y/ \* t# C0 u表面處理要求：Mark點(diǎn)標(biāo)記可以是裸銅、透明的防氧化涂層保護(hù)的裸銅、鍍鎳或鍍錫或焊錫涂層。如果使用阻焊，不應(yīng)該覆蓋Mark點(diǎn)或其空曠區(qū)域。% ~+ r( O: B/ |( Q1 Q
w/ e, j2 b! G) T5 b9 Q需注意它的平整度，邊緣光滑、齊整，顏色與周圍的背景色有明顯區(qū)別；阻焊開窗與Mark點(diǎn)同心，對于拼板和單板的阻焊開窗直徑可以為3mm，對于局部的Mark點(diǎn)阻焊開窗直徑為2mm.光點(diǎn)周圍的禁布區(qū)域要大于開窗的尺寸……# u) X5 K. Q- C/ m. \1 r, m6 ~& O
) e( R" ?3 P3 m& |+ R4 p光點(diǎn)放置區(qū)域及要求( F- ?) d) o9 e- D7 W! X8 h$ ^
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單板上的Mark點(diǎn)，中心距板邊不小于5mm；工藝邊上的Mark點(diǎn)，中心距板邊不小于3.5mm。如果光點(diǎn)到板邊的中心距離小于3.5mm,貼片時(shí)被軌道擋住，導(dǎo)致機(jī)器無法正常判斷坐標(biāo)，無法進(jìn)行正常的貼件。
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拼板時(shí)5mm寬的工藝邊，光點(diǎn)加在中心位置，真的是除了對稱好看，別無他用。實(shí)際貼件時(shí)光點(diǎn)被軌道擋住，不能被機(jī)器識別，無法精確定位。
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" X2 y* J o" n6 r下圖為我司的光點(diǎn)添加的標(biāo)準(zhǔn)，注意光點(diǎn)加4個(gè)，必須有一個(gè)防呆，否則PCB板旋轉(zhuǎn)180度后，光點(diǎn)還能對得上，那么貼片時(shí)會(huì)有要幺蛾子出現(xiàn)…..
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# ?8 R% t/ y) y9 Z' C6 |對于單板和拼板的Mark點(diǎn)應(yīng)當(dāng)作元件來設(shè)計(jì)，對于局部的Mark點(diǎn)應(yīng)作為元件封裝的一部分設(shè)計(jì)，便于賦予準(zhǔn)確的坐標(biāo)值進(jìn)行定位。. _ l! l* W9 a6 I: {5 q4 s) Z2 ]
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關(guān)于光點(diǎn)的DFM案例: e+ M4 t% d+ X8 ~2 `* p6 W% O
+ X- |* ]; i- h! ^7 U$ p* D1 D1. 板內(nèi)有SMD器件的PCB，全板不加光學(xué)定位點(diǎn),導(dǎo)致貼裝時(shí)需要取板內(nèi)小焊盤或者孔來定位，會(huì)出現(xiàn)貼片偏移的不良和生產(chǎn)效率低下的情況。: b* o. L) o6 b' s
: o2 [- t: x2 h% u2 `. o7 i2. 因PCB單板尺寸太小，無法在板內(nèi)放置全局光點(diǎn)，為了后面SMD時(shí)貼裝對位，在工藝邊上添加光點(diǎn)，結(jié)果加在了V切中心線上。那么在成型時(shí)，只聽“咔嚓”一聲，兩個(gè)光點(diǎn)應(yīng)聲而斷，瞬間灰飛煙滅……這個(gè)就是氣得大師兄大喊秋高氣爽的案例……
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4 t, {0 U: x& L* }; E, U5 q為了保證印刷和貼片的識別效果，Mark點(diǎn)范圍內(nèi)應(yīng)無焊盤、過孔、測試點(diǎn)、走線及絲印標(biāo)識等，不能被V-CUT槽所切造成機(jī)器無法辨識。一定要保證光點(diǎn)禁布區(qū)域內(nèi)的潔凈度，否則如果設(shè)備識別靈敏度不高，會(huì)出現(xiàn)貼裝時(shí)頻繁停機(jī)的情況。
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' U1 ^. d% Q9 [5 t1 ?$ k( A3.器件到板邊距離小于5mm,要加工藝邊及光點(diǎn)，否則開治具，說好的costdown呢，錢呀……
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( ^1 X- F+ S4 K6 t林如煙聽大師兄講起光點(diǎn)的潔凈度，突然心中莫名敏感起來了，她突然想起一個(gè)問題，她想要回自己電腦旁看看去，她怕有問題，因?yàn)橛幸粋�(gè)BGA加了局部光點(diǎn)，為了布線空間，她刪除光點(diǎn)的禁布區(qū)，走線的空間是有了，萬一禁布區(qū)有了東西，潔凈度就不能保證。她悄悄的回到座位，點(diǎn)開了屏幕，哎呀喂，還真是怕什么來什么呀，真的光點(diǎn)凈空區(qū)里有了走線……4 y9 e9 g% d4 Y. P8 ] K$ z/ q/ [
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“幸虧我自己看到了,別人沒看到，改…..”林如煙一邊自言自語，一邊認(rèn)真改動(dòng)光點(diǎn)的禁布及走線。
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; x: S" l0 _' ^( [) ~1 Q' e“誰說別人沒看到，我看到了.呵呵…….”一個(gè)聲音不合時(shí)宜的在如煙耳畔響起。
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林如煙抬起頭看到了趙理工那張幸災(zāi)樂禍的笑臉。4 w1 W. x; @. q3 ]2 [9 s
8 \! G; u6 _6 m' q“你看到了什么，趙理工，是不是又想戴手表了”林如煙瞪著美目，咬著銀牙恨恨說道。
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“我看到了一個(gè)美女不行呀”
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“討厭“林如煙望著噗嗤一聲笑了出來。
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. f# r9 F2 Q& @, K( f“時(shí)間不早了，大家還要做設(shè)計(jì)，案例到此為止，光點(diǎn)案例下次繼續(xù)……”大師兄說道。; a: i; a# v4 X. I" {( m+ q
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