Las marcas fiduciales, también conocidas como fiduciales, son pequeños marcadores de cobre impresos en PCB que sirven como puntos de referencia visual durante el ensamblaje y la inspección, permitiendo que las máquinas de ensamblaje automatizadas y los sistemas de control de calidad localicen con precisión características y componentes específicos. Las marcas fiduciales de PCB suelen consistir en almohadillas circulares u otras formas de cobre expuestas, rodeadas de zonas de separación. Esta guía presenta los tipos de marcas fiduciales, explica sus funciones y consideraciones de diseño, y tiene como objetivo servir de guía para principiantes en el diseño de PCB. ¡Comencemos!
Tipos de marcas fiduciales de PCB
Hay dos tipos principales de fiduciales que se utilizan comúnmente: fiduciales globales y fiduciales locales.
Los fiduciales globales son marcadores de referencia colocados a lo largo de los bordes de una PCB. Permiten que las máquinas de ensamblaje orienten la placa y determinen su alineación precisa en el eje XY. También permiten que las máquinas compensen cualquier desviación que se produzca al sujetar la placa.
Los fiduciales locales se colocan cerca de las huellas de los componentes, especialmente para componentes de montaje superficial grandes o con paso fino. Los fiduciales locales proporcionan a las máquinas de ensamblaje puntos de referencia precisos para ubicar la huella de cada componente. Esto reduce los errores y la variabilidad en la colocación.
Cómo funcionan las marcas fiduciales
Las marcas fiduciales funcionan como puntos de identificación en una placa PCB y proporcionan guías de alineación para plantilla de placa de circuito impreso Posicionamiento e instalación automatizada de componentes mediante pick-and-place.
Las máquinas automatizadas utilizan las marcas fiduciales durante el ensamblaje para colocar correctamente la placa. Las medidas de estas marcas pueden servir como puntos de referencia para la colocación precisa de... Componentes SMTEl dispositivo utiliza reconocimiento de imágenes para identificar con precisión la posición exacta de los marcadores fiduciales en la placa PCB cada vez que un operador la carga para su impresión o la instalación de componentes. Posteriormente, la máquina adapta su posicionamiento de forma autónoma según la información de los marcadores fiduciales.
Beneficios del uso de la marca fiducial
- Mejorar la precisión y exactitud enMontaje de PCB
Los fiduciales proporcionan puntos de referencia fijos que las máquinas de ensamblaje utilizan para un posicionamiento y alineación precisos. Esto mejora la precisión de colocación de los componentes en comparación con depender únicamente de los bordes de la placa. Permiten una alineación precisa entre la PCB y la plantilla durante la impresión de pasta de soldadura. Esto mejora la calidad de impresión y reduce los defectos. Los fiduciales aumentan la precisión del ensamblaje en grandes... paneles de circuito impreso teniendo en cuenta cualquier distorsión.
- Reducir los errores humanos.
Los sistemas de ensamblaje automatizados se basan en marcadores fiduciales para garantizar la precisión, en lugar del criterio visual humano. Esto reduce los errores de posición causados por la variabilidad del operador. Además, los marcadores fiduciales de PCB eliminan la necesidad de medir o marcar manualmente los centros de los componentes. Esto ahorra tiempo y evita errores de medición humanos.
- Ayuda en la inspección óptica automatizada
Sistemas AOI Utilice fiduciales para alinear digitalmente las placas inspeccionadas con el diseño de referencia. Esto permite detectar defectos comparándolas con el diseño original. Los fiduciales en PCB proporcionan escala fija y referencias de medición para las cámaras de inspección. Esto permite mediciones automatizadas precisas de componentes, almohadillas, espaciamientos, etc. Facilitan un retrabajo eficaz al ayudar a las cámaras AOI a identificar y resaltar las posiciones de los componentes que requieren reparación.
Directrices para la incorporación de marcas fiduciales en el diseño de PCB
Un diseño adecuado de las marcas fiduciales de la PCB facilitará el ensamblaje automatizado y mejorará el control de calidad. A continuación, se enumeran algunos puntos clave para el uso de marcas fiduciales:
- Las marcas fiduciales solo deben colocarse en las capas de cobre superiores o inferiores de una placa de circuito impreso porque esto expone el cobre para una fácil detección.
- Las marcas fiduciales deben permanecer descubiertas por la máscara de soldadura para que los sistemas ópticos automatizados las identifiquen durante el ensamblaje, ya que cubrir las marcas fiduciales obstruiría el seguimiento de la visión artificial.
- Un alto contraste visual entre el cobre fiducial y el material de la placa base facilita el reconocimiento, por lo que los fiduciales oscuros sobre un fondo claro, o viceversa, son óptimos.
- Mantenga los diámetros fiduciales entre 1 y 3 mm, con menos de 25 micrones de variación de tamaño en una sola placa, porque la consistencia permite una calibración precisa.
- Para los fiduciales globales, use al menos 3 espaciados a lo largo de los bordes de la PCB cuando sea posible, ya que esto proporciona la mejor alineación rotacional; como mínimo, coloque 1 fiducial global.
- Los fiduciales locales requieren 2 marcadores que flanqueen las huellas de los componentes de montaje en superficie para ubicar con precisión las posiciones de los componentes.
- Coloque los fiduciales globales al menos a 0.3 pulgadas de los bordes del tablero, excluyendo el área de espacio libre fiducial, para evitar interferencias.
- En tableros más grandes, separe más los fiduciales para detectar mejor ligeras desalineaciones angulares durante la fabricación.
Puntos clave
Los marcadores fiduciales desempeñan un papel fundamental en el diseño y la fabricación de PCB, a pesar de su pequeño tamaño. Sirven como puntos de referencia para que la maquinaria de ensamblaje logre una alineación y colocación de componentes precisas. La integración de marcadores fiduciales en el diseño de PCB ofrece numerosas ventajas, como mejorar la precisión, minimizar errores durante el ensamblaje automatizado y optimizar la eficiencia de fabricación al facilitar los procesos de mecanizado.
Al comprender la importancia de la colocación y el diseño correctos de las marcas fiduciales, los fabricantes de PCB pueden mejorar la calidad y el rendimiento general. Seguir estrategias fiduciales óptimas mejora la precisión y la eficacia de los productos electrónicos. Esperamos que este artículo haya sido útil para quienes se inician en la industria de las PCB. Si tiene alguna pregunta, no dude en contactarnos.
