Taal wijzigen
Introductie
Als je een complete beginner bent, is de kans groot dat je niet weet wat vaste PCB's zijn. Het is oké, we zijn er allemaal geweest. Maar als u een expert wilt worden op het gebied van PCB-productie en wilt leren hoe zij u kunnen helpen zich te onderscheiden van de concurrentie, dan moet u hier beginnen.
Vaste PCB
In deze blogpost leer je wat fiducial markers zijn, hoe ze werken en waarom je ze zou kunnen gebruiken. Fiducial markers of fiducials worden overal in de printplaatindustrie (PCB) gebruikt. Er zijn een paar verschillende soorten vaste waarden die kunnen worden gebruikt voor het markeren en vervaardigen van PCB's. Sommige komen vaker voor dan andere.
Vertrouwenspersonen
Wat zijn vertrouwenspersonen?
Fiducials zijn markeringen die op de printplaat worden geplaatst om de afstand tussen twee punten te bepalen. Ze worden door fabrikanten en ingenieurs gebruikt om ervoor te zorgen dat de juiste componenten in elk product worden gebruikt.
Het zijn kleine dingen die je helpen je plek te vinden en ervoor te zorgen dat je de dingen goed doet, of het nu op een printplaat is of op een feestje. Fiducials zijn eigenlijk net als de sterren aan de hemel: ze zijn er altijd en veranderen nooit. Als je weet waar ze zijn, kun je door de wereld om hen heen navigeren.
Als je een printplaat wilt maken voor een nieuw automodel, moet je misschien de afstand tussen twee accupolen meten . Je zou een liniaal of een ander hulpmiddel kunnen gebruiken, maar dat is erg tijdrovend en onnauwkeurig. In plaats daarvan kun je referentiepunten gebruiken om je metingen nauwkeuriger te maken.
Vaste waarden in een PCB
Hoe werken Fiducials in een PCB?
Fiducials zijn de kleine zwarte puntjes die je op een PCB ziet staan. Ze zijn meestal klein, rond en bieden een snelle manier om uw printplaat uit te lijnen met een ander bord of een ander onderdeel. Fiducials kunnen ook worden gebruikt om afstanden tussen componenten te meten en ervoor te zorgen dat alles correct op uw bord wordt geplaatst.
Wanneer een referentiepunt op een printplaat wordt aangebracht, is dit meestal een metalen markering die in de koperlaag van de printplaat is geëtst . Het metaal is doorgaans goud of zilver , maar het kan ook een ander geleidend metaal zijn. Referentiepunten maken het mogelijk om specifieke punten op de printplaat eenvoudig te lokaliseren en te identificeren zonder ze handmatig te hoeven traceren.
Vaste PCB's
Waarom heb je Fiducial PCB's nodig?
Fiducial PCB's worden tijdens het fabricageproces op de PCB geplaatst. Ze dienen om ervoor te zorgen dat zowel de printplaat als zijn componenten goed zijn uitgelijnd. Zonder referenties zou u er niet zeker van kunnen zijn dat uw printplaat goed is uitgelijnd - en u zou zeker niet weten waar een van de componenten zich bevindt. Daarom zijn ze zo belangrijk!
Zonder fiducials zou het moeilijk zijn om erachter te komen waar dingen naartoe moeten. Dat is niet alleen een probleem voor de fabrikant: als er niet genoeg fiducials zijn voor een heel ontwerp, kan iemand anders per ongeluk zijn onderdeel op de verkeerde plaats plaatsen - en dat zou later in de loop van de tijd voor ernstige problemen kunnen zorgen.
Hoe Fiducial in een PCB toevoegen?
Wanneer u referentiemarkeringen aan uw PCB toevoegt, is het belangrijk om deze stappen te kennen om ervoor te zorgen dat u ze correct hebt geplaatst.
Wat voor soort vertrouwensmerk te gebruiken
U moet weten welk type referentiepunt u moet gebruiken. U kunt kiezen uit verschillende typen, waaronder globale referentiepunten en lokale referentiepunten. Globale referentiepunten worden gebruikt voor algemene uitlijning. Lokale referentiepunten worden gebruikt voor uitlijning met een specifiek onderdeel of samenstelling . Het meest voorkomende type globale referentiepunt is een rond kussentje of bolletje. Lokale referentiepunten worden gebruikt voor componentuitlijning en omvatten gatenpatronen en rechthoekige kussentjes.
Waar de referentietekens moeten worden geplaatst
De plaatsing van de vaste markeringen moet op een plaats zijn die gemakkelijk herkenbaar is op het bord en geen andere componenten of sporen zal hinderen. De beste manier om dit te doen is door een CAD-programma te gebruiken dat een optie heeft om vaste markeringen op een printplaat te plaatsen.
De locatie van deze markeringen is afhankelijk van het type bord dat wordt vervaardigd. Als u bijvoorbeeld een printplaat voor een geïntegreerde schakeling (IC) maakt, bevinden de vaste markeringen zich op specifieke punten rond de omtrek van de IC.
Wat is de grootte en vorm van de referentietekens
U moet de grootte van uw referentieteken specificeren. Dit is belangrijk, want als je ons de maat niet vertelt, hebben we geen idee hoe groot of klein het zou moeten zijn.
Ook de vorm doet er veel toe. U moet aangeven of het vierkant, rechthoekig etc. moet zijn. Als u ons dit niet vertelt, gaan we ervan uit dat het elke vorm kan hebben.
Hoeveel referentietekens heeft u nodig
U moet weten hoeveel referentiepunten u nodig heeft. Als u een lasersysteem gebruikt, hangt het aantal referentiepunten af van de grootte van uw printplaat en de machine die u gebruikt. Als u een optisch systeem of een camerasysteem gebruikt , is er geen limiet aan het aantal referentiepunten dat u kunt gebruiken.
Wereldwijde en lokale referentiemarkeringen
2 soorten vaste PCB-markeringen
Bij de productie van printplaten zijn er twee hoofdtypen vaste markeringen: globale vaste markeringen en lokale vaste markeringen. Beide typen kunnen worden gebruikt voor PCB-productie, maar het is het beste om elk type te gebruiken voor de taak waarvoor het bedoeld is.
Wereldwijde referentiemarkeringen
Deze markeringen zijn het meest voorkomende type marker. Ze worden gebruikt om een positie af te bakenen die uniek is op een bord, bijvoorbeeld waar een IC of ander onderdeel zal worden geplaatst. Globale ijkpunten hebben meestal de vorm van stippen of cirkels en kunnen in grootte variëren (hoewel ze groot genoeg moeten zijn om er niet uit te zien als ruis).
Globale ijkpunten worden gebruikt in combinatie met een meetsysteem dat een absoluut coördinatensysteem gebruikt. Deze markeringen worden op het bord geplaatst om referentiepunten te bieden voor het machinevisiesysteem om te volgen. Deze markeringen kunnen op regelmatige afstanden of in specifieke patronen worden geplaatst op basis van de vereisten van uw toepassing.
Lokale referentiemarkeringen
Deze markeringen zijn vergelijkbaar met globale fiducials in die zin dat ze worden gebruikt om een unieke positie op een bord te markeren, maar ze zijn kleiner en minder opvallend dan globale fiducials. Ze worden meestal gebruikt voor het uitlijnen van componenten tijdens de assemblage, dus het is niet nodig dat ze zo opvallen als globale ijkpunten.
Lokale referentiepunten worden gebruikt door systemen die relatieve coördinaten gebruiken en een hogere nauwkeurigheid vereisen dan globale markers kunnen bieden. Ze dienen als referentiepunt voor het vision-systeem, zodat het nauwkeurig kenmerken op de printplaat kan lokaliseren, zoals gaten of andere kenmerken die het vermogen om objecten op het PCB-oppervlak te detecteren verbeteren.
Factoren voor vaste PCB
Factoren om te onthouden bij het ontwerpen van Fiducial PCB
Het maken van Fiducial PCB is een interessante procedure die veel geduld vereist. Om deze reden, als u niet het geduld heeft, is het veel beter voor u om ze in plaats daarvan te kopen. Dit bespaart je een hoop frustratie bij het maken van je eigen. Zelf doen geeft natuurlijk meer voldoening en helpt je ook om beter te begrijpen hoe dingen werken. Hier zijn factoren om te onthouden bij het ontwerpen van vaste PCB's:
Vorm
U wilt er zeker van zijn dat de vorm van uw printplaat precies is wat u wilt. Als het te groot of te klein is, kan het zijn dat u materialen verspilt of onderdelen maakt die niet goed in elkaar passen.
De vorm van een vaste markering kan de zichtbaarheid ervan op afstand beïnvloeden. Een cirkelvormig of vierkant ijkpunt heeft meer oppervlakte dan andere vormen en laat daardoor meer licht weerkaatsen en maakt het vanaf een grotere afstand beter zichtbaar dan andere vormen.
Grootte
Houd rekening met de grootte van uw printplaat. Afhankelijk van de grootte past het mogelijk niet in de behuizing waarin u het wilt plaatsen. Het is mogelijk niet in staat om de componenten vast te houden die u nodig hebt om vast te houden.
Als u ze te groot maakt, kunnen ze moeilijk te hanteren zijn voor de machine. Als je ze te klein maakt, bestaat de kans dat de machine ze helemaal over het hoofd ziet. De grootte van het vaste merkteken moet groot genoeg zijn om gemakkelijk te kunnen worden opgemerkt. Maar niet zo groot dat het andere componenten op het bord verstoort.
Materiaal
U moet nadenken over het materiaal waaruit uw referentie-PCB zal worden gemaakt. Dit komt omdat verschillende materialen verschillende eigenschappen en kenmerken hebben.
FR-4 heeft bijvoorbeeld een uitstekende mechanische sterkte en een hoge thermische geleidbaarheid, maar een lage diëlektrische constante. Dus als u een FR-4-printplaat gebruikt, kunt u verwachten dat uw referenties duurzamer zijn en langer meegaan dan die gedrukt op andere soorten printplaten.
Opruiming
Bij het ontwerpen en vervaardigen van Fiducial PCB's moet u rekening houden met vrijgave. Opruiming is de hoeveelheid ruimte tussen de ene Fiducial en de andere. Het kan te maken hebben met de grootte van de Fiducial. Het hangt ook af van hoeveel Fiducials er in een bepaald gebied zijn.
Opruiming is belangrijk omdat het van invloed is op hoe nauwkeurig uw Fiducial zijn positie op het bord kan lokaliseren. Als er te weinig ruimte is tussen twee aangrenzende Fiducials, kunnen ze elkaar hinderen tijdens montage of gebruik.
Als er te veel ruimte tussen de elementen is, kunnen ze hun juiste positie op het bord niet vinden. De beste manier om ervoor te zorgen dat al uw fiducials voldoende ruimte hebben, is door een goede planning en lay-out voordat de productie begint.
Kwesties van Fiducial PCB
Veelvoorkomende problemen bij het ontwerpen van Fiducial PCB
Fiducial PCB's zijn een geweldige manier om uw printplaten en componenten samen te laten werken. Maar ze kunnen lastig zijn om te ontwerpen. Hier zijn de top 3 problemen die u wilt vermijden bij het ontwerpen van uw printplaat:
Positie Afwijking
Dit is een veelvoorkomend probleem bij het ontwerpen van vaste PCB's. Dit is het resultaat van slecht uitgelijnde componenten en kan leiden tot producten van slechte kwaliteit. Dit gebeurt wanneer de werkelijke positie van uw component niet overeenkomt met de beoogde plek op uw PCB-ontwerp.
Om dit probleem te voorkomen, is het belangrijk om componenten te selecteren die compatibel zijn met het proces van uw PCB-fabrikant en deze ook zorgvuldig in het ontwerp te plaatsen.
Direct licht kan hobbels veroorzaken
Fiducial PCB's zijn ontworpen om in veel toepassingen te worden gebruikt, maar wanneer ze met direct licht worden gebruikt, kunnen er bobbels op de PCB verschijnen. Dit komt omdat de lichtbron de printplaat kan opwarmen en beschadigen.
Gebruik een indirecte lichtbron in plaats van direct licht om dit te voorkomen. Je kunt ook speciale materialen gebruiken die de warmte van het licht niet absorberen.
Geen soldeermasker bedekt de Fiducial
Geen soldeermasker mag de Fiducial op een printplaat bedekken
Bij het ontwerpen van een printplaat is het belangrijk om te onthouden dat er geen soldeermasker over de referentiepunten mag zitten. De reden hiervoor is dat het soldeermasker verwijderd moet worden voordat de soldeerpasta wordt aangebracht. Als er wel een soldeermasker over de referentiepunten zit, zijn deze mogelijk niet zichtbaar na de productie!
Conclusie
Vaste markeringen zijn ontworpen om door het oppervlak van de printplaat te breken en er net iets naast of erbuiten te zitten. Voor ingenieurs en technici dienen deze als een visuele weergave van waar ze gaten in de printplaat moeten boren om ze te bevestigen. Voor andere niet-technische mensen zijn vaste markeringen dubbelzinniger. Ze dienen als een visuele herinnering aan het doel achter de circuits en draden die erop zijn aangesloten. Hoe dan ook, het gebruik van vaste markeringen is belangrijk voor elke printplaat en voor de eindgebruiker die afhankelijk is van de functionaliteit ervan.
