Si vous travaillez dans l'industrie des circuits imprimés depuis longtemps, vous connaissez l'importance des repères. Si ce n'est pas déjà le cas, laissez-nous vous les présenter ! Les repères sont des marqueurs petits mais essentiels sur le circuit imprimé, servant de points de référence pour vos machines automatisées. Cependant, avec les progrès technologiques, certains pourraient se demander si les repères sont toujours nécessaires. Ces indicateurs peuvent paraître anodins, mais ils sont essentiels pour une production de haute qualité. De plus, ils vous permettront d'obtenir un processus de production plus rapide et plus efficace. Leur importance vous étonne ? Eh bien, ce n'est qu'un aperçu. Découvrons-en plus sur les repères dans la conception de circuits imprimés.
Que sont les repères PCB et comment fonctionnent-ils ?
Les marqueurs fiduciaires sur PCB sont de petits points de référence placés sur des machines d'assemblage automatisées. Ils sont généralement fabriqués à partir de matériaux facilement détectables par les systèmes de vision. Par exemple, ils utilisent principalement :
Cuivre : Pour sa qualité hautement réfléchissante et détectable.
Finition de surface : Pour éviter l'oxydation et améliorer la durabilité.
De plus, ils servent également de références d'alignement pour les machines de placement. Grâce à eux, vous gagnez en sérénité, car vos conceptions sont parfaitement alignées. La plupart du temps, ces machines utilisent des caméras pour détecter les points de référence et aligner correctement le circuit imprimé, garantissant ainsi un positionnement précis de chaque composant.
Comment travaillent-ils?
Maintenant que nous savons ce qu'est un point de repère, vous vous demandez peut-être comment il fonctionne. Voyons cela.
1. Détection de caméra
Les concepteurs savent que les machines de placement et les systèmes d'inspection optique fonctionnent grâce à des systèmes de vision. L'intégration de repères permet à la machine de les détecter et d'aligner votre conception de circuit imprimé. En résumé, ces repères, généralement des pastilles circulaires, offrent aux caméras un point de référence clair et cohérent.
2. Alignement et positionnement
Une fois vos points de référence détectés, les choses sérieuses commencent. La machine les utilise pour aligner votre circuit imprimé. Pourquoi cet alignement est-il nécessaire alors qu'il existe d'autres technologies modernes ? Parce qu'il garantit que le circuit imprimé est correctement positionné, conformément au système d'inspection de la machine.
3. Compensation pour variations
Outre l'alignement, ils aident également à compenser les variations ou distorsions. Cela peut vous aider à repositionner votre
a. Légère déformation
b. Étirements
c. Déplacement des matériaux du PCB.
Ainsi, grâce aux repères fiduciaires, vous savez que toutes vos planches sont parfaitement placées les unes sur les autres.
4. Vérification et contrôle qualité
Outre leur rôle de facilitateur dans le placement des composants, les marqueurs de référence sont également utilisés lors de l'inspection optique automatisée (AOI). Une fois les composants placés et soudés, le système AOI scanne à nouveau le circuit imprimé et utilise les repères pour vérifier que tous les composants sont correctement alignés et soudés. Cela garantit que le circuit imprimé répond aux normes de qualité avant de passer à l'étape suivante de production.
Taille du repère PCB
Jetons un œil à une référence rapide pour sélectionner la taille de repère appropriée en fonction de la conception de votre PCB.
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Diamètre fiduciaire
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Application
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Emplacement recommandé
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1.0mm
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Composants à pas ultra-fin, PCB HDI (High-density Interconnect)
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Composants à pas fin proches des valeurs critiques, micro-BGA
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2.0mm
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PCB haute fiabilité, assemblages complexes
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Placement d'angle sur de grands circuits imprimés ou repères de panneau
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3.0mm
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Panneaux grand format, production en panneaux
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Fiduciaires de panneau ou alignement global sur des circuits imprimés surdimensionnés
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Types de marqueurs fiduciaires pour PCB
Il existe trois types de marqueurs fiduciaires.
1. Marqueur fiduciaire mondial
Les marqueurs globaux, comme on pourrait le penser, fonctionnent globalement. Ils servent donc à aligner l'ensemble du circuit imprimé. En les plaçant à trois endroits différents, vous pouvez améliorer la précision du processus de fabrication.
Ils permettent d'améliorer la précision du processus de fabrication. De plus, pour une triangulation précise, les marqueurs globaux offrent une méthode bien plus fiable que les marqueurs de panneau. Cependant, à chaque avantage son inconvénient. L'intégration de marqueurs globaux peut sembler avantageuse, car ils fonctionnent sur l'ensemble du circuit imprimé, mais leur temps de traitement est beaucoup plus long, ce qui est généralement indésirable pour les lots plus longs.
2. Marqueur fiduciaire local
Contrairement à l'échelle mondiale repèresLes repères locaux sont placés à l'endroit souhaité. Cependant, si vous nous le demandez, nous vous recommandons de les placer à proximité de composants ou de zones spécifiques du circuit imprimé nécessitant un alignement de haute précision. Par exemple :
· BGA - Ball Grid Arrays
· QFP - Forfaits Quad Flat
· QFN - Quad Flat sans plomb
Ici à PCBasic, nous utilisons des marqueurs locaux dans des conceptions complexes où certains composants nécessitent une précision de placement plus élevée que d'autres.
3. Marqueur fiduciaire de panneau
Les marqueurs de référence pour panneaux sont particulièrement efficaces pour accélérer le processus de fabrication et optimiser la précision. Ils fonctionnent sur les panneaux et non sur les circuits imprimés individuels. Nous recommandons donc leur utilisation pour les composants PCB de taille moyenne ou grande.
Principes de base de la conception des marqueurs fiduciaires
Pour que l'assemblage automatisé des machines produise des résultats optimaux, les concepteurs de circuits imprimés doivent s'assurer que les repères de référence sont correctement conçus. Voici les points essentiels pour l'application des repères de référence sur la carte :
· Sur une couche de cuivre non percée, les repères doivent rester circulaires. De plus, ils doivent être exempts de tout masque de soudure.
· Réglez le diamètre du marqueur entre 1 mm et 3 mm.
· Utilisez au moins trois marqueurs fiduciaires pour un niveau de précision maximal.
· Si l'espace est limité, limitez-vous à 1 seul.
· Placez-les à au moins 8 mm du bord de la planche.
Importance des repères dans la conception des circuits imprimés
À mesure que la technologie progresse, nous voyons de nouveaux trous percés dans l'industrie des circuits imprimés. Mais, Leur taille, leur forme ou leur emplacement varient, ce qui les rend imprécis pour un alignement correct. Nous pensons néanmoins que les points de référence simplifient le processus de fabrication.
L'importance des repères de calage est particulièrement évidente dans les conceptions à haute densité, où les composants sont placés très près les uns des autres. Ils fournissent un cadre cohérent, garantissant que chaque composant est correctement orienté et positionné, ce qui est essentiel pour atteindre des rendements d'assemblage élevés et réduire les reprises coûteuses.
Avantages de l'utilisation de repères pour l'assemblage de circuits imprimés
Les repères de guidage restent indispensables dans l'assemblage de circuits imprimés, malgré les progrès des technologies de fabrication modernes. Voici pourquoi les points de guidage restent essentiels.
1. Précision
Grâce aux points de référence, la machine automatisée garantit que les composants sont placés précisément là où ils doivent être sur le circuit imprimé. Ceci est particulièrement important pour les circuits imprimés comportant de petits composants ou une surface réduite.
2. Inspection précise
Grâce à eux, les concepteurs de circuits imprimés peuvent vérifier la conformité des soudures et l'alignement des composants. Les repères permettent une inspection visuelle du circuit imprimé après assemblage. Cela peut changer la donne pour des applications critiques telles que l'électronique militaire et l'aérospatiale.
3. ÉCONOMIES DE COÛTS
L'utilisation de repères de référence peut vous faire économiser de l'argent en réduisant le risque d'erreurs et de défauts, ce qui diminue vos dépenses. Dans le cas contraire, les erreurs pourraient nécessiter le rejet du document. la totalité PCB.
Conclusion
Les repères de référence sont des éléments minuscules mais essentiels à la conception et à la fabrication de circuits imprimés. Lors de l'assemblage, ils contribuent à garantir l'alignement et le positionnement précis des composants en servant de points de référence pour les machines automatisées. Malgré les progrès technologiques, ils restent la référence numéro un pour les concepteurs de circuits imprimés.
