Jika Anda sudah lama berkecimpung di industri PCB, Anda pasti tahu betapa pentingnya penanda fiducial. Jika belum familiar, mari kami perkenalkan! Fiducial adalah penanda kecil namun vital pada PCB, yang berfungsi sebagai titik referensi untuk mesin otomatis Anda. Namun, seiring kemajuan teknologi, beberapa orang mungkin bertanya-tanya apakah penanda fiducial masih diperlukan. Metrik ini mungkin tampak kecil, tetapi penting untuk hasil berkualitas tinggi. Selain itu, Anda juga akan mendapatkan proses produksi yang lebih cepat dan efisien dengan penanda fiducial. Terkagum-kagum dengan pentingnya penanda fiducial? Nah, itu baru gambarannya. Mari kita bahas lebih lanjut tentang tanda fiducial dalam desain PCB.
Apa itu PCB Fiducial dan Bagaimana Cara Kerjanya?
Penanda fiducial pada PCB adalah titik referensi kecil yang ditempatkan pada mesin perakitan otomatis. Penanda ini biasanya terbuat dari bahan yang mudah dideteksi oleh sistem penglihatan. Misalnya, penanda ini umumnya menggunakan:
Tembaga: Karena kualitasnya yang sangat reflektif dan mudah dideteksi.
Permukaan Finish: Untuk mencegah oksidasi dan meningkatkan daya tahan.
Tidak hanya itu, kamera ini juga berfungsi sebagai referensi penyelarasan untuk mesin pick-and-place. Dengan kamera ini, Anda akan merasa tenang karena tidak ada lagi desain yang tidak selaras. Umumnya, mesin ini menggunakan kamera untuk mendeteksi titik-titik fiducial dan menyelaraskan PCB dengan benar, memastikan setiap komponen ditempatkan dengan presisi tinggi.
Bagaimana Mereka Bekerja?
Setelah kita tahu apa itu titik fiducial, Anda mungkin bertanya-tanya bagaimana cara kerjanya. Jadi, mari kita lihat.
1. Deteksi Kamera
Para desainer tahu bahwa mesin pick-and-place dan sistem inspeksi optik beroperasi dengan sistem penglihatan. Dengan menambahkan tanda fiducial, mesin akan lebih mudah mendeteksinya dan menyelaraskan desain PCB Anda. Sederhananya, penanda ini, yang biasanya berupa bantalan melingkar, memberikan titik referensi yang jelas dan konsisten kepada kamera.
2. Penyelarasan dan Pemosisian
Setelah titik fiducial Anda terdeteksi, permainan sesungguhnya dimulai. Mesin menggunakannya untuk menyelaraskan desain PCB Anda. Mengapa penyelarasan ini diperlukan padahal sudah ada teknologi modern lain yang tersedia? Karena penyelarasan ini memastikan PCB diposisikan dengan benar sesuai dengan sistem inspeksi mesin.
3. Kompensasi untuk Variasi
Selain penyelarasan, mereka juga membantu mengkompensasi variasi atau distorsi apa pun. Ini mungkin membantu Anda merelokasi
a. Sedikit melengkung
b. Peregangan
c. Pergeseran material PCB.
Jadi, dengan tanda fiducial, Anda tahu bahwa semua papan Anda ditempatkan dengan sempurna satu sama lain.
4. Verifikasi dan Kontrol Kualitas
Selain membantu penempatan komponen, penanda fiducial juga digunakan selama inspeksi optik otomatis (AOI). Setelah komponen ditempatkan dan disolder, sistem AOI memindai PCB kembali, menggunakan fiducial untuk memverifikasi bahwa semua komponen telah disejajarkan dan disolder dengan benar. Hal ini memastikan PCB memenuhi standar kualitas sebelum melanjutkan ke tahap produksi berikutnya.
Ukuran Fiducial PCB
Mari kita lihat referensi cepat untuk memilih ukuran fiducial yang tepat berdasarkan desain PCB Anda.
|
Diameter Fiducial
|
Aplikasi
|
Penempatan yang Direkomendasikan
|
|
1.0mm
|
Komponen pitch ultra-halus, PCB HDI (High-density Interconnect)
|
Komponen bernada halus yang mendekati kritis, mikro-BGA
|
|
2.0mm
|
PCB keandalan tinggi, perakitan kompleks
|
Penempatan sudut pada PCB besar, atau panel fiducial
|
|
3.0mm
|
Papan format besar, produksi panel
|
Panel fiducial, atau penyelarasan global pada PCB berukuran besar
|
Jenis Penanda Fiducial PCB
Ada tiga jenis penanda fiducial.
1. Penanda Fiducial Global
Penanda global, seperti yang mungkin Anda duga, berfungsi secara global. Artinya, penanda ini digunakan untuk menyelaraskan seluruh PCB. Dengan menempatkannya di tiga titik berbeda, Anda dapat meningkatkan akurasi proses manufaktur.
Penanda global digunakan untuk meningkatkan akurasi proses manufaktur. Lebih lanjut, dalam hal triangulasi yang akurat, penanda global menawarkan metode yang jauh lebih andal daripada penanda panel. Nah, di setiap kelebihan, selalu ada kekurangannya. Menggabungkan penanda global mungkin terdengar bagus karena dapat digunakan di seluruh PCB, tetapi dengan penanda global, waktu pemrosesannya jauh lebih tinggi, yang biasanya tidak kita inginkan untuk batch yang lebih panjang.
2. Penanda Fiducial Lokal
Tidak seperti global fiducial, fiducial lokal ditempatkan secara lokal di mana pun Anda inginkan. Namun, jika Anda bertanya kepada kami, kami sarankan Anda menempatkannya di dekat komponen atau area PCB tertentu yang memerlukan penyelarasan presisi tinggi. Misalnya:
· BGA - Susunan Kisi Bola
· QFP - Paket Datar Quad
· QFN - Quad Flat tanpa timbal
Di sini, di PCBasic, kami menggunakan penanda lokal dalam desain rumit di mana komponen tertentu menuntut akurasi penempatan yang lebih tinggi daripada yang lain.
3. Penanda Fiducial Panel
Penanda fiducial panel sangat penting untuk mempercepat proses manufaktur dengan akurasi yang lebih tinggi. Penanda ini bekerja pada panel, bukan papan sirkuit individual. Oleh karena itu, kami merekomendasikan penggunaan penanda panel untuk komponen PCB berukuran sedang atau besar.
Prinsip Dasar Desain Penanda Fiducial
Agar perakitan mesin otomatis menghasilkan hasil yang optimal, perancang PCB harus memastikan penanda fiducial dirancang dengan benar. Berikut ini poin-poin penting untuk menerapkan penanda fiducial pada papan:
· Pada lapisan tembaga yang tidak dibor, tanda fiducial harus tetap berbentuk lingkaran. Selain itu, tanda fiducial harus bebas dari lapisan solder.
· Letakkan diameter spidol antara 1mm dan 3mm.
· Gunakan setidaknya tiga penanda fiducial untuk tingkat presisi tertinggi.
· Jika ruang terbatas, pilih 1 saja.
· Tempatkan setidaknya 8mm dari tepi papan.
Pentingnya Tanda Fiducial dalam Desain PCB
Seiring kemajuan teknologi, kita melihat lubang-lubang baru di industri PCB. Namun,, Mereka tidak akurat untuk penyelarasan yang tepat karena variasi ukuran, bentuk, atau lokasinya. Kami masih percaya bahwa titik-titik fiducial membuat proses manufaktur menjadi sederhana.
Terutama pada desain dengan kepadatan tinggi, di mana komponen-komponen ditempatkan sangat berdekatan, pentingnya tanda fiducial menjadi lebih jelas. Tanda fiducial memberikan kerangka kerja yang konsisten, memastikan setiap komponen berorientasi dan diposisikan dengan benar, yang penting untuk mencapai hasil perakitan yang tinggi dan mengurangi biaya pengerjaan ulang yang mahal.
Keuntungan Menggunakan Tanda Fiducial untuk Perakitan PCB
Tanda fiducial tetap penting dalam perakitan PCB, bahkan dengan kemajuan teknologi manufaktur modern. Inilah mengapa titik fiducial tetap penting.
1. Ketepatan
Dengan titik referensi fiducial, mesin otomatis dapat memastikan komponen ditempatkan tepat di tempat yang seharusnya pada PCB. Hal ini terutama penting saat bekerja dengan PCB yang komponennya kecil atau luas permukaannya kecil.
2. Inspeksi Tepat
Dengannya, perancang PCB dapat memverifikasi penyolderan dan penyelarasan komponen yang benar. Tanda fiducial memungkinkan inspeksi visual PCB setelah perakitan. Hal ini dapat menjadi terobosan baru untuk aplikasi penting seperti elektronik militer dan kedirgantaraan.
3. Penghematan biaya
Menggunakan tanda referensi dapat membantu Anda menghemat uang dengan mengurangi kemungkinan kesalahan dan cacat, yang pada gilirannya mengurangi pengeluaran Anda. Jika tidak, kesalahan tersebut mungkin mengharuskan Anda membuang tanda referensi. seluruh PCB.
Kesimpulan
Penanda fiducial merupakan komponen kecil namun krusial dalam desain dan manufaktur papan sirkuit cetak. Selama perakitan, penanda ini membantu memastikan penyelarasan dan penempatan komponen yang presisi dengan berfungsi sebagai titik referensi untuk mesin otomatis. Terlepas dari kemajuan teknologi, penanda fiducial tetap menjadi pilihan utama bagi para perancang PCB.
Tentang PCBasic
Waktu adalah uang dalam proyek Anda – dan PCBasis mengerti. PCDasar adalah Perusahaan perakitan PCB yang memberikan hasil cepat dan sempurna setiap saat. jasa perakitan PCB termasuk dukungan teknik ahli di setiap langkah, memastikan kualitas terbaik di setiap papan. Sebagai perusahaan terkemuka Produsen perakitan PCB, Kami menyediakan solusi terpadu yang menyederhanakan rantai pasokan Anda. Bermitralah dengan tim kami yang canggih. Pabrik prototipe PCB untuk penyelesaian yang cepat dan hasil terbaik yang dapat Anda percaya.
