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为什么丝印对于PCBA加工组装至关重要

编辑:亿品优    来源:本站    发布时间:2021-11-04 22:04    浏览量:
  您是否曾经想过,表面贴装SMT贴片机(SMT)中的视觉和机器人系统如何能够将电子元器件精确地放置在微小的印刷电路板上所需的位置,并且公差非常小?

  SMT视觉系统的目标是多种多样的:将艺术品的电路图案与制造的印刷电路板(PCB)的顶部或底部进行匹配,确定PCB在x,y和z平面上的位置,以及在电路上定位精确的位置以放置特定的元器件。在分度(定位)系统的帮助下,根据程序参数对PCB进行了定位,但是,这种定位对于元器件放置而言不够精确。丝印为成像系统提供参考点。
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什么是丝印?

  尽管听起来像是财务术语,但术语“基准”是指出于比较目的的固定参考基础。通常,丝印是嵌入式对象或表面标记,用作索引和成像系统的方向性度量或参考点。 
丝印被用于多个行业和应用,例如物理,3D计算机图形,光学和摄影。它们用于地球物理飞行中以参考测量结果,在增强现实媒体中用于定位激活合成图像或游戏板的位置,并在医学成像中通过将人体扫描与人体位置相关联来使用。

  在自动化电子装配应用中,丝印是用于分度系统的对准标记,以使PCB沿正确的方向和偏斜定向。视觉系统使用丝印放置来将元件精确地插入电路中。丝印也称为“电路图案识别标记”,是整个自动化制造过程中贯穿测试和包装的关键方面。丝印放置的重要性不可低估,因为如果在组装过程中的任何时候,电路板或电路的确切位置都无法正确测量,则会出现自动化“火车残骸”! 

丝印的放置如何影响元器件的插入?

  精确的丝印放置可确保您的PCB朝向正确的方向,并尽可能接近完美地对齐。SMT贴片机使用相机定位丝印,然后根据电路板的确切位置调整元器件的位置。 
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机器人装配臂的缺点是,他们不会向您抱怨工作时间多长。 
 
  向SMT机器输送PCB,以便从传送带进行组装。每个PCB的固定或夹紧方向都与其他PCB稍有不同,这种微小的变化足以毁坏电路板,除非对其进行重新校准。为此,在PCB上标记了两个或三个基准,以使放置机器人可以精确地确定电路板的方向。通过比较丝印相对于存储在机器内存中的电路板平面图的实际位置,视觉系统可以可靠地计算出零件必须移动到的“偏移量”,才能准确地放置零件。 

丝印如何设置在印刷电路板上?

  丝印通常是通过使印刷电路板的圆形区域没有阻焊层覆盖而制成的。在该圆形区域内,下面的铜镀层暴露出来。良好的图像识别要求丝印周围不能有任何东西,因此在组装时必须注意丝印周围有“无光泽”背景。或者,可以使用透明的阻焊漆来覆盖基准点,因为视觉系统仍可以检测到铜圈。 

  从头两个基准点(彼此对角放置),机器可以通过其X和Y位置识别PCB所在的位置,以及PCB在传送夹中的倾斜度。最后,第三基准可以帮助机器补偿PCB的任何收缩或拉伸。 
如果将元器件放置在双面PCB设计上,则必须在PCB的两侧放置基准点。用于PCB定位的多个丝印放置称为“全局基准”,需要高度定位精度的元器件可能在该元器件位置附近放置了单个“局部基准”,以提供更高的精确度。    

如果不使用丝印会怎样?

  如果您手动组装单个或原型板,则不使用丝印是可以的。但是,如果您打算进行自动化生产,那么您将发现SMT贴片机将不是一种选择,因为它们的操作需要PCB上的参考点以正确对齐它们。另外,手工组装会导致更高比例的板未通过测试和质量标准,并且将花费大量时间来修复不完善的手工焊接。  
 
 

丝印放置提示:


1. 丝印的最佳尺寸应在1毫米至3毫米之间。瞄准标记周围的大小与标记直径大致相同的无光泽“缓冲区”区域。 
2. 丝印必须没有阻焊层,除非该罩是透明的。
3. 对于整体基准,至少应有2个标记,最好是3个标记,以确保元器件放置的精度。标记应位于彼此相对的两端,并在板上尽可能分开。如果您有3个丝印,请将它们以三角形放置,并在板上保持尽可能宽的间距。
4. 如果电路板边缘的空间不足,则需要一个全局丝印。
5. 丝印到板边缘的距离应为0.3英寸,不包括丝印的缓冲区。
6. 对于局部基准点,在特定元器件周围的外侧边缘上对角线放置至少两个丝印。为了校正部件上的放置错误,还可以利用局部丝印。 
7. 丝印的放置可以使一条流畅的装配线与一条持续需要调整的装配线有所不同。即使供应商告诉您他们已经升级了机器以在没有标记的情况下工作,始终将丝印纳入印刷电路板设计中是明智的做法。在测试或将来可能需要返工时,您可能需要这些标记。 

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