PCBA-Technologie - Über die Bedeutung von Siebdruck für PCBA-Montage

Haben Sie sich jemals gefragt, wie das Vision- und Robotersystem in einer Oberflächenmontage SMT-Bestückungsmaschine (SMT) can accurately place electronic components in the required positions on a tiny printed circuit board with very small tolerances?

Die Ziele der SMT Vision System are diverse: match the circuit pattern of the artwork with the top or bottom of the manufactured printed circuit board (PCB), Bestimmen Sie die Position der Leiterplatte auf dem x, y, und z Ebenen, Positionieren Sie die genaue Position, um bestimmte Komponenten zu platzieren. With the help of the indexing (positioning) system, Die Leiterplatte wird entsprechend den Programmparametern positioniert, aber diese Positionierung ist nicht genau genug für die Bauteilplatzierung. Der Siebdruck bietet einen Bezugspunkt für das Bildgebungssystem.

Was ist Siebdruck?

Obwohl es nach einem Finanztermin klingt, bezieht sich der Begriff "Benchmark" auf eine feste Referenzbasis für Vergleichszwecke. Im Allgemeinen sind Siebträger eingebettete Objekt- oder Oberflächenmarkierungen, die als Richtungsmessung oder Referenzpunkt für Indexier- und Bildverarbeitungssysteme verwendet werden.

Siebdruck wird in mehreren Branchen und Anwendungen verwendet, wie Physik, 3D-Computergrafik, Optik und Fotografie. Sie werden im geophysikalischen Flug als Referenz auf Messergebnisse verwendet, in Augmented Reality-Medien zur Positionsbestimmung aktivierter Kompositbilder oder Spielbretter und in der medizinischen Bildgebung durch Korrelation von Körperscans mit Körperpositionen.

In automatisierten elektronischen Montageanwendungen ist Siebdruck eine Ausrichtungsmarke, die im Indexiersystem verwendet wird, um die Leiterplatte in die richtige Richtung zu orientieren und schief zu machen. Das Bildverarbeitungssystem verwendet Siebdruckpositionierung, um Komponenten präzise in den Schaltkreis einzufügen. Siebdruck, auch bekannt als "Circuit Pattern Recognition Mark", ist ein Schlüsselaspekt der Prüfung und Verpackung während des gesamten automatisierten Herstellungsprozesses. Die Bedeutung der Siebdruckplatzierung ist nicht zu unterschätzen, denn wenn die genaue Position der Leiterplatte oder Leiterplatte während des Montageprozesses nicht korrekt gemessen werden kann, erscheint ein automatisiertes "Zugwrack"!

Wie wirkt sich die Platzierung des Siebdrucks auf das Einführen von Bauteilen aus?

Die präzise Siebdruckplatzierung stellt sicher, dass Ihre Leiterplatte in die richtige Richtung zeigt und so nah wie möglich an der Perfektion ausgerichtet ist. Die SMT-Bestückungsmaschine verwendet die Kamera, um den Siebdruck zu lokalisieren, und passt dann die Position der Komponenten entsprechend der genauen Position der Leiterplatte an.

Der Nachteil von robotischen Montagearmen ist, dass sie sich nicht darüber beschweren, wie lange die Arbeitszeiten sind.

Die Leiterplatte wird zur Montage vom Förderband an die SMT-Maschine geliefert. Die Befestigungs- oder Klemmrichtung jeder Leiterplatte unterscheidet sich geringfügig von anderen Leiterplatten, und diese kleine Änderung reicht aus, um die Leiterplatte zu zerstören, es sei denn, sie wird neu kalibriert. Zu diesem Zweck sind zwei oder drei Fiducials auf der Leiterplatte markiert, damit der Platzierungsroboter die Richtung der Leiterplatte genau bestimmen kann. Durch den Vergleich der tatsächlichen Position des Siebdrucks gegenüber der im Maschinenspeicher gespeicherten Planansicht der Leiterplatte kann das Bildverarbeitungssystem zuverlässig den "Offset" berechnen, zu dem das Teil bewegt werden muss, um das Teil exakt zu platzieren.

Wie stellt man den Siebdruck auf der Leiterplatte ein?

Siebdruck wird normalerweise hergestellt, indem der kreisförmige Bereich der Leiterplatte nicht von der Lötmaske abgedeckt wird. In diesem kreisförmigen Bereich wird die darunterliegende Kupferbeschichtung freigelegt. Gute Bilderkennung erfordert nichts um den Siebdruck herum, also müssen Sie beim Zusammenbau auf den "matten" Hintergrund um den Siebdruck achten. Alternativ kann eine transparente Lotmaske verwendet werden, um die Fiducials abzudecken, da das Vision-System den Kupferring noch erkennen kann.

Von den ersten beiden Referenzpunkten (diagonal zueinander platziert) kann die Maschine die Position der Leiterplatte und die Neigung der Leiterplatte in der Transferklemme durch ihre X- und Y-Positionen identifizieren. Schließlich kann der dritte Benchmark der Maschine helfen, Schrumpfungen oder Dehnungen der Leiterplatte auszugleichen.

Wenn die Komponenten auf einem doppelseitigen Leiterplattendesign platziert sind, müssen Referenzpunkte auf beiden Seiten der Leiterplatte platziert werden. Die Platzierung mehrerer Siebträger für die PCB-Positionierung wird als "globales Datum" bezeichnet. Komponenten, die eine hohe Positioniergenauigkeit erfordern, können ein einzelnes "lokales Datum" in der Nähe des Bauteilstandorts haben, um eine höhere Genauigkeit zu gewährleisten.

Was passiert, wenn Siebdruck nicht verwendet wird?

Wenn Sie manuell eine einzelne oder Prototypplatte montieren, ist es in Ordnung, keinen Siebdruck zu verwenden. Wenn Sie jedoch planen, die Produktion zu automatisieren, werden Sie feststellen, dass SMT-Bestückungsmaschinen keine Option sind, da ihr Betrieb Referenzpunkte auf der Leiterplatte erfordert, um sie korrekt auszurichten. Darüber hinaus führt die manuelle Montage zu einem höheren Prozentsatz von Leiterplatten, die Tests und Qualitätsstandards versagen, und es wird viel Zeit dauern, um unvollkommenes manuelles Schweißen zu reparieren.

Tipps für die Siebdruckplatzierung:

SMT-Chip-Verarbeitungsanlage: Im Folgenden sind einige Tipps zum Platzieren von Siebträgern auf Leiterplatten:

1. Die beste Größe des Siebdrucks sollte zwischen 1mm und 3mm sein. Achte auf einen matten "Puffer"-Bereich, der ungefähr die gleiche Größe hat wie der Durchmesser der Markierung um die Markierung herum.

2. Das Sieb darf keine Lötmaske haben, es sei denn, die Abdeckung ist transparent.

3. Für die Gesamtreferenz sollten mindestens zwei Markierungen vorhanden sein, vorzugsweise drei Markierungen, um die Genauigkeit der Bauteilplatzierung zu gewährleisten. Die Markierungen sollten sich an gegenüberliegenden Enden befinden und so weit wie möglich auf dem Brett voneinander getrennt sein. Wenn Sie drei Siebträger haben, platzieren Sie diese bitte in einem Dreieck und halten Sie den Platz so weit wie möglich auf dem Brett.

4. Wenn nicht genügend Platz am Rand der Leiterplatte vorhanden ist, ist ein globaler Siebdruck erforderlich.

5. Der Abstand vom Siebdruck zur Kante des Brettes sollte 0.3 Zoll sein, mit Ausnahme des Siebdruckpufferbereichs.

6. Für lokale Befestigungspunkte legen Sie mindestens zwei Siebsiebe diagonal am äußeren Rand um das spezifische Bauteil. Um Platzierungsfehler an den Bauteilen zu korrigieren, können auch lokale Siebträger verwendet werden.

7. Die placement of silk screens can make a smooth assembly line different from an assembly line that continuously needs adjustment. Auch wenn der Lieferant Ihnen mitteilt, dass er die Maschine aufgerüstet hat, um ohne Markierung zu arbeiten, Es ist ratsam, immer Siebdruck in die Leiterplattendesign. Möglicherweise benötigen Sie diese Markierungen während des Tests oder wenn Sie in Zukunft nacharbeiten müssen..