Sebagai pembawa penting bagi pelbagai jenis komponen elektronik,papan litar bercetakmenyediakan sokongan mekanikal yang sangat baik untuk komponen dan menyambungkan komponen tersebut melalui jalur kerajang kuprum dengan ketebalan berbeza serta pad pematerian dengan saiz berbeza mengikut litar logik untuk melaksanakan prestasi elektrik produk. Oleh kerana kebanyakan produk elektronik dihasilkan melalui SMT, kualiti reka bentuk PCB adalah secara langsung berkaitan dengan operasi normal prestasi elektrik dan dengan operasi berkesanPembuatan pemasangan PCB. Dengan pengaruh Tanda Fiducial terhadap kualiti percetakan, artikel ini membincangkan pengaruh penting kebolehbikinan PCB dalam bidang pembuatan produk elektronik dengan kaedah titik-ke-kawasan.
Fungsi Tanda Fidusi
Dalam proses pengeluaran besar-besaran produk elektronik dengan kaedah peranti SMT, setiap kelompok PCB untuk pemasangan mesti mematuhi keperluan papan yang betul dan kedudukan yang tepat. Operasi manual tanpa reka bentuk khas boleh menyebabkan kecekapan dan ketepatan yang rendah, yang berkemungkinan menyebabkan kecacatan pada produk.
Kedudukan papan yang tepat secara amnya boleh dipastikan melalui lubang pemposisian atau Tanda Fiducial. Oleh kerana reka bentuk lubang pemposisian bergantung pada jenama dan nombor modelPeralatan pemasangan PCB, lubang kedudukan tidak diletakkan pada setiap PCB manakala Tanda Fiducial adalah keperluan bagi setiap PCB.
Tanda Fiducial ialah simbol kedudukan optik khas. Semasa pembuatan, peranti pemasangan memancarkan cahaya pada Tanda Fiducial dengan koordinat imej yang dijana, yang kemudiannya dibandingkan dengan data piawai pratetap dalam sistem. Jika koordinat serasi dengan data piawai atau perbezaannya berada dalam julat yang dibenarkan, mesin akan menilai ketepatan papan PCB yang akan dihantar ke dalam mesin untuk prosedur termasuk pencetakan, pemasangan dan pematerian. Jika tidak, papan PCB akan dinilai sebagai tidak betul dan penghantaran papan akan dihentikan dengan penggera dibunyikan.
Oleh itu, Tanda Fiducial memainkan peranan penting dalam menjamin ketepatan produk elektronik. Walau bagaimanapun, ramaiPereka PCBkadangkala gagal menyebabkan PCB yang direka tidak dapat dikenal pasti oleh peralatan pemasangan sehingga pengeluaran biasa seterusnya tidak dapat dilaksanakan. Adalah amat perlu untuk menyedari keperluan dan peraturan Tanda Fiducial dalam proses reka bentuk PCB.
Keperluan Reka Bentuk Tanda Fiducial
• Komposisi Tanda Fiducial dan parameter reka bentuk
Tanda Fiducial bersepadu mengandungi tanda dan ruang bebas, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1. Corak umum Tanda Fiducial ditunjukkan dalam Rajah 2.
Secara umumnya, bulatan pejal dengan diameter 1mm (±0.2mm) ialah pilihan optimum untuk Tanda Fiducial yang diperbuat daripada tembaga terdedah, penyaduran timah atau penyaduran nikel yang dilindungi oleh salutan lutsinar tidak teroksida. Untuk membolehkan Tanda Fiducial mudah dikenal pasti oleh peranti pemasangan, warna Tanda Fiducial hendaklah jelas berbeza daripada kawasan sekelilingnya. Selain itu, ruang bebas dengan saiz 1mm lebih besar hendaklah disediakan di sekeliling Tanda Fiducial. Secara umumnya, jejari ruang bebas tidak kurang daripada 2R (R merujuk kepada jejari Tanda Fiducial) dan apabila jejari ruang bebas sama dengan 3R, kesan pengecaman oleh peranti adalah yang terbaik.
• Keperluan penghalaan Tanda Fidusia
Berdasarkan teori bahawa 3 titik tidak linear menentukan satu satah, 3 Tanda Fidusiari hendaklah diletakkan dengan corak "L" pada PCB seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 3. Jika ruang papan terhad sehingga 3 Tanda Fidusiari tidak dapat diletakkan padanya, sekurang-kurangnya sepasang Tanda Fidusiari hendaklah diletakkan pada papan sepanjang garis pepenjuru, seperti dalam Rajah 4.
Tanda Fiducial di sepanjang garis pepenjuru tidak boleh diletakkan secara simetri sepenuhnya. Jika tidak, ralat tidak dapat dikesan oleh peranti apabila papan tidak betul, menyebabkan kecacatan pada papan yang tidak tepat atau pemasangan yang salah. Untuk komponen dengan beberapa keperluan khas dan kedudukan yang tepat, Tanda Fiducial setempat boleh direka bentuk untuk meningkatkan ketepatan pemasangan.
Selain itu, jarak antara Tanda Fiducial dan tepi PCB mestilah lebih besar daripada keperluan jarak minimum yang dihadkan oleh peranti SMT, supaya ia berada di dalam PCB dan bukannya di tepi papan serta memenuhi keperluan jarak bebas bagi Tanda Fiducial minimum. Di samping itu, untuk meningkatkan kesan pengecaman peranti pencetak dan peranti pemasangan, laluan lain, silkskrin, pad pematerian atau V-Cut tidak boleh ditetapkan dalam kawasan jarak bebas Tanda Fiducial dan jarak antara kawasan jarak bebas dan titik logam lain (contohnya titik ujian) yang sejenis mestilah sekurang-kurangnya 5.0mm.
• Keperluan pembuatan Tanda Fidusia
Dalamproses pembuatan papan PCB kosong, perubahan saiz daripada Tanda Fiducial mestilah tidak melebihi 25μm. Jika perubahan saiz terlalu besar, sisihan data yang diperoleh melalui imej komputer akan melebihi julat perubahan nilai piawai sehingga kedua-dua pemuat papan dan penggera akan terjejas dan kecekapan pembuatan akan menurun.
Kerataan permukaan Tanda Fidusi hendaklah dikawal dalam 15μm dan tanda-tanda tersebut mesti berkongsi latar belakang dalaman yang sama. Jika tidak, tahap kerataan yang rendah berkemungkinan menjejaskan kesan pengecaman peranti atau malah menyebabkan peranti tidak berfungsi.
Semua Tanda Fiducial pada PCB dengan nombor papan yang sama mestilah seragam dari segi saiz dan bentuk. Adalah disarankan supaya semua Tanda Fiducial ditandakan sebagai bulatan pejal dengan diameter 1mm. Prestasi terbaik boleh diperoleh apabila terdapat kontras tinggi antara Tanda Fiducial dan bahan substrat PCB. Selain itu, Tanda Fiducial hendaklah diasingkan dengan kerajang kuprum pada papan berkerajang kuprum.
Analisis Kes
Untuk memberikan penjelasan yang mudah difahami, aPrototaip PCBdengan saiz 50mm x 30mm dilukis menggunakan perisian Protel dengan Tanda Fiducial diletakkan sepanjang garis pepenjuru seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 5.
Untuk reka bentuk Tanda Fidusia dalam Rajah 5, peranti ini mampu mengenal pasti dan membandingkan parameter melalui kamera dengan arah pemuatan papan yang betul bagi memastikan kerja pencetakan yang betul dilakukan oleh pencetak.
Walau bagaimanapun, sebaik sahaja arah pemuatan papan adalah tidak betul seperti situasi yang ditunjukkan dalam Rajah 6 di mana prototaip diterbalikkan 180°, peranti masih akan berpegang pada ketepatan arah pemuatan papan dan kedudukan PCB semasa. Dalam keadaan ini, kerja pencetakan biasa akan dilaksanakan mengikut prosedur yang ditetapkan.
Ini akan sangat mengurangkan kecekapan pembuatan. Lebih teruk lagi, memandangkan kecekapan PCBA adalah agak tinggi, banyak PCB bermasalah akan dihasilkan sebelum pengeluaran dihentikan selepas berlakunya PCB yang rosak. Dalam keadaan ini, masa dan kecekapan pembuatan akan berkurangan dan kualiti produk juga akan terjejas.
Selain daripada penempatan Tanda Fiducial yang perlu mengelakkan simetri sepenuhnya, jarak antara tepi Tanda Fiducial dan tepi papan juga perlu diberi perhatian. Jarak tersebut hendaklah ditetapkan dalam julat 3.5mm hingga 5mm. Selain itu, saiz Tanda Fiducial mestilah sederhana, tidak terlalu besar dan tidak terlalu kecil. Untuk corak bulat, diameter hendaklah dikawal dalam julat 1.0-3.0mm. Jika diameter terlalu besar, peranti akan membuat pelarasan kedudukan yang agak besar sehingga berlakunya sisihan yang agak besar dengan kecacatan percetakan. Jika diameter terlalu kecil, peranti mungkin gagal mengenalinya sehingga peranti enggan memuatkan papan atau mengeluarkan amaran.
Kesimpulannya, walaupun agak mudah untuk mereka bentuk Tanda Fidusiari, terdapat beberapa perincian yang cenderung diabaikan. Jika ia direka bentuk dengan tidak betul, fungsi yang sepatutnya dimiliki oleh Tanda Fidusiari tidak dapat dilaksanakan dan malah beberapa masalah mungkin akan berlaku, menyebabkan ralat percetakan dan kelewatan dalam pembuatan. Oleh itu, pereka litar mesti menguasai pengetahuan teori tentang reka bentuk litar, serta keperluan peranti pemasangan terhadap pembuatan PCB dan mereka perlu mempertimbangkan semua keperluan yang disenaraikan dari semua aspek barisan pengeluaran untuk meningkatkan kebolehbuatan, kecekapan pembuatan dan ekonomi produk.
Sumber Berguna
•Keperluan Reka Bentuk PCB SMT Bahagian Empat: Tanda
•Perkhidmatan Pembuatan PCB Ciri Penuh daripada PCBCart - Pelbagai Pilihan Nilai Tambah
•Perkhidmatan Pemasangan PCB Lanjutan daripada PCBCart - Bermula dari 1 keping
