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作者：王輝東 一博科技高速先生團(tuán)隊(duì)隊(duì)員) z7 O& i" t- |5 D- @
“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”& m$ z1 ]) k# l1 B3 m: V* E
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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( E% s# Z' {: [
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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。”大師兄對(duì)大家發(fā)出了邀請(qǐng)。6 f( a& j* Q7 E. I
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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)。' W. F8 O1 u7 G$ Z/ |
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什么是PCB的光學(xué)定位點(diǎn)？
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學(xué)名：PCB光學(xué)定位點(diǎn)" D+ z5 o0 f! q+ L$ y, n2 E
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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）
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, x7 }- f0 }- @: N+ J) u+ J4 o+ o英文名：fiducial mark
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) \7 q" P/ N$ E作用：( K. J! I6 p; `$ z5 u* J6 \. }
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。6 @3 v: w! ?7 m8 M% l1 F: E
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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。8 T+ T8 k1 e) \3 c
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/ J3 {: u" J$ V! OMark點(diǎn)的分類
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" T: O% {) [* h: A( B e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))- ~: [/ _9 Y4 l. h& ]8 I7 w! c% X
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放置的要求：1 Z, V+ g: T0 E, H6 K2 g f7 E
1 s9 C1 Z. a; t/ N/ ?- A" I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。% m1 ^( d6 f1 E2 L6 v% G. s
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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。7 `- M5 d9 i) w5 P- X
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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。 ?! F: J. N+ C6 c2 Y) K& ~
$ o2 z+ z- C1 l: [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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* M6 d! d" K- n# `* F8 ^& I' ]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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: K7 p4 r* B+ N' t4 B光學(xué)定位的點(diǎn)形象特征
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4 Q! _$ l) _& P( G9 O& r1 uMark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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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。: Q1 c. u: r! @. s3 q- z
9 h! k F3 {8 c d* O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……- m6 L! V6 r3 B4 [3 A- Z! W9 i3 M0 y! r
D/ G& C, L6 O光點(diǎn)放置區(qū)域及要求) n/ p9 q0 W. o f$ {
2 a+ m8 G2 g0 }0 [5 ]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。* u$ }6 I7 F- _; s2 ^' l: k. Y, |
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9 p, G, f& b( ^, Q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。) _ h$ w* ?# g! o9 t; d; k$ r
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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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$ N- s: W4 b6 T 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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# h$ K6 G; h7 h7 V0 q$ M關(guān)于光點(diǎn)的DFM案例
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+ W d5 O S/ |2 W B1. 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。
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& [: T. [* Y% o$ {* g2. 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……
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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。" z3 E9 `- C2 s! z! B
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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…… T( I* X" P2 k' c) t9 e2 d% g& b
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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……/ f. r; P& Y7 H: _, _! H# t2 `
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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。5 n& V. v. P4 n) E; `" F: D, M
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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。3 q; u! W# i$ |, _# S: S
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“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。% R U2 q0 R2 c% I
X8 l, t/ _, t8 X* ^, Q' r/ u“我看到了一個(gè)美女不行呀”. Z! G% C% q% ^' J1 v9 I2 S/ m
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“討厭“林如煙望著噗嗤一聲笑了出來(lái)。
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“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。) \, `4 U h. i: C- U( O) Q
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