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作者：王輝東 一博科技高速先生團(tuán)隊(duì)隊(duì)員
I/ |5 W9 J3 v4 k! G5 V “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”/ _. I1 S* k# f
: h: I1 x! ^3 f3 f正在傷春悲秋感嘆中的趙理工，耳畔突然傳來(lái)了大師兄這不和諧的聲音，不禁扭頭關(guān)切的問(wèn)道：“什么事呀大師兄，整得你秋高氣爽的�！�/ V. N) x2 i9 l! j5 U4 v
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“哎，理工如煙還有其它的同事，你們一起過(guò)來(lái)，我們今天就來(lái)講講這個(gè)光學(xué)定位點(diǎn)的DFM案例�！贝髱熜謱�(duì)大家發(fā)出了邀請(qǐng)。; r1 \' P5 P8 g0 U. Q
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瞬間大家圍在了大師兄的旁邊，聽(tīng)大師兄娓娓道來(lái)。* _; t( C$ t+ n8 B$ M }) V5 S: W
$ }3 ~4 W; @1 q- x" c什么是PCB的光學(xué)定位點(diǎn)？' i6 |+ x; e. {4 m! T s2 z, W+ ^" o
; ]. U7 l! K& U" @& f- ?學(xué)名：PCB光學(xué)定位點(diǎn)3 l9 a& S( H4 K
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別名：基準(zhǔn)點(diǎn)，光標(biāo)點(diǎn)，mark點(diǎn)等（外號(hào)比較多）( }8 R! W6 h' y
( _; V8 T2 \# W6 k1 N$ ~+ L英文名：fiducial mark" v6 {& K5 r) Y! d# P% I, ^+ N
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作用：( ?; W/ Z) n8 S" z
它是設(shè)計(jì)在PCB上，在PCB裸板制造時(shí)用于精準(zhǔn)對(duì)位和測(cè)量，在PCBA時(shí)應(yīng)用于自動(dòng)貼片機(jī)上的位置識(shí)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(cè)量點(diǎn)，保證了smt設(shè)備能精確的定位PCB板元件。
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點(diǎn)評(píng):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(wú)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。( L) a9 z% k2 x8 U2 E/ M3 I6 y
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7 D) ?/ i" p6 `1 E* gMark點(diǎn)的分類
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W) q2 n) Z1 [3 T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(jí)Mark點(diǎn))" Q- Z, f: N; I. p) j! V
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放置的要求：
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- E7 Y& F( _# C( R$ M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(duì)角Mark點(diǎn)關(guān)于中心不對(duì)稱。
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9 g& p) o2 \8 ~5 a: M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(wú)法精確對(duì)位。
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; \" |' f; L# p. O: s需要拼板的單板上盡量有Mark點(diǎn)，如果沒(méi)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。) R3 b6 C5 L9 V h; c
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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(duì)角線附近的對(duì)角設(shè)置局部Mark點(diǎn)，以便對(duì)其精確定位。
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6 y. U2 q! S9 B" k: R) ^ p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(duì)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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; l }8 ` f# X" C: q; f( p1 {2 F光學(xué)定位的點(diǎn)形象特征# _- T/ v% v( u* V: |
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Mark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(duì)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(wú)銅箔應(yīng)一致。
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2 c; c# q& \6 T% C" `: ]3 [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。
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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(kāi)窗與Mark點(diǎn)同心，對(duì)于拼板和單板的阻焊開(kāi)窗直徑可以為3mm，對(duì)于局部的Mark點(diǎn)阻焊開(kāi)窗直徑為2mm.光點(diǎn)周圍的禁布區(qū)域要大于開(kāi)窗的尺寸……: {; _9 V! y) x* a X0 L. H
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光點(diǎn)放置區(qū)域及要求; [: r5 V. V6 K b+ p. |7 @' u4 N/ s
8 e6 K- Z6 R2 \& Y `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(wú)法正常判斷坐標(biāo)，無(wú)法進(jìn)行正常的貼件。5 T: }+ ?/ d& X; p
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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(duì)稱好看，別無(wú)他用。實(shí)際貼件時(shí)光點(diǎn)被軌道擋住，不能被機(jī)器識(shí)別，無(wú)法精確定位。- l: k {. B3 w ]3 |
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9 Q5 q& _7 s. Z7 v. w! t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(duì)得上，那么貼片時(shí)會(huì)有要幺蛾子出現(xiàn)…..
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/ H- Z9 r5 Z5 f" V$ _8 m3 p9 ]4 W對(duì)于單板和拼板的Mark點(diǎn)應(yīng)當(dāng)作元件來(lái)設(shè)計(jì)，對(duì)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。
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關(guān)于光點(diǎn)的DFM案例
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! z$ l( s; D$ i& w5 a+ S1. 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(lái)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。* L6 r* d9 k/ X9 z; M
4 D6 P+ _& L: [" t& P% ?3 ~8 P2. 因PCB單板尺寸太小，無(wú)法在板內(nèi)放置全局光點(diǎn)，為了后面SMD時(shí)貼裝對(duì)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(tīng)“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…… u h. S( ^- ^3 z8 x
& W1 R9 O1 m; s為了保證印刷和貼片的識(shí)別效果，Mark點(diǎn)范圍內(nèi)應(yīng)無(wú)焊盤、過(guò)孔、測(cè)試點(diǎn)、走線及絲印標(biāo)識(shí)等，不能被V-CUT槽所切造成機(jī)器無(wú)法辨識(shí)。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(shí)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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3.器件到板邊距離小于5mm,要加工藝邊及光點(diǎn)，否則開(kāi)治具，說(shuō)好的costdown呢，錢呀……. I- `3 L3 X# z* `
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林如煙聽(tīng)大師兄講起光點(diǎn)的潔凈度，突然心中莫名敏感起來(lái)了，她突然想起一個(gè)問(wèn)題，她想要回自己電腦旁看看去，她怕有問(wèn)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(wàn)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(kāi)了屏幕，哎呀喂，還真是怕什么來(lái)什么呀，真的光點(diǎn)凈空區(qū)里有了走線……
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“幸虧我自己看到了,別人沒(méi)看到，改…..”林如煙一邊自言自語(yǔ)，一邊認(rèn)真改動(dòng)光點(diǎn)的禁布及走線。2 L9 R. o1 }1 T5 v6 D* ^: j8 W& |! {2 B
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“誰(shuí)說(shuō)別人沒(méi)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(lè)禍的笑臉。
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1 g e" Y0 N8 ~/ A“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(shuō)道。
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' W3 E0 J8 J. o. l/ v' D“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(lái)。- F3 H/ v3 {+ x1 n( F
* U [& K8 b& H. |6 C9 t5 t' u, x“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(shuō)道。% M# E# w! r& O" [- W* w& ^- V
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