為什麼(mó)絲印(yìn)對(duì)於PCBA加工組裝至關重要
您(nín)是(shì)否(fǒu)曾經(jīng)想過(guò)，表(biǎo)麵貼裝(zhuāng)SMT貼片機(jī)（SMT）中(zhōng)的視覺和機器人係統如何能夠將(jiāng)電(diàn)子元(yuán)器(qì)件精(jīng)確(què)地放置在(zài)微小的印刷電(diàn)路板上(shàng)所(suǒ)需的(dí)位置，並且(qiě)公差(chà)非(fēi)常小(xiǎo)？
SMT視覺係(xì)統(tǒng)的(dí)目(mù)標是(shì)多種多(duō)樣的：將(jiāng)藝(yì)術品(pǐn)的電(diàn)路(lù)圖案(àn)與製(zhì)造(zào)的印刷(shuā)電路板(bǎn)（PCB）的頂部(bù)或底部(bù)進行匹配，確定PCB在x，y和z平麵上(shàng)的位(wèi)置，以(yǐ)及在(zài)電(diàn)路(lù)上定位精(jīng)確的位置以放(fàng)置(zhì)特定(dìng)的元器件。在(zài)分度（定位）係(xì)統(tǒng)的幫助下(xià)，根據程序參數對PCB進(jìn)行了(liǎo)定位，但(dàn)是，這種定位對於元器(qì)件放置(zhì)而言(yán)不(bù)夠(gòu)精確(què)。絲(sī)印為(wéi)成像(xiàng)係統(tǒng)提供參考(kǎo)點。
什麼是絲(sī)印？
盡管(guǎn)聽(tīng)起來像(xiàng)是(shì)財務(wù)術(shù)語，但(dàn)術(shù)語“基準”是(shì)指出(chū)於比較(jiào)目的的固(gù)定參(cān)考(kǎo)基(jī)礎(chǔ)。通常，絲印(yìn)是嵌(qiàn)入式對(duì)象或(huò)表(biǎo)麵標(biāo)記，用(yòng)作索(suǒ)引和成像(xiàng)係統(tǒng)的(dí)方(fāng)向性度量或參考(kǎo)點。
絲印被(bèi)用(yòng)於多(duō)個行業和應用，例如物理(lǐ)，3D計算(suàn)機(jī)圖形(xíng)，光學(xué)和(hé)攝(shè)影(yǐng)。它們用於(yú)地球(qiú)物理飛行中以參(cān)考測(cè)量(liáng)結果，在增強現(xiàn)實(shí)媒(méi)體中用(yòng)於定位(wèi)激(jī)活(huó)合(hé)成(chéng)圖(tú)像(xiàng)或遊戲板(bǎn)的(dí)位置(zhì)，並在(zài)醫(yī)學成像中通(tōng)過(guò)將人體掃描與(yǔ)人(rén)體位置(zhì)相關(guān)聯來使用。
在自動化電子(zǐ)裝配應用中(zhōng)，絲(sī)印是用於(yú)分(fēn)度係(xì)統的(dí)對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記，以使PCB沿正確(què)的方(fāng)向(xiàng)和偏斜定向。視覺係(xì)統(tǒng)使用(yòng)絲印放(fàng)置來將(jiāng)元件(jiàn)精(jīng)確地(dì)插(chā)入電路中(zhōng)。絲(sī)印(yìn)也稱為(wéi)“電路圖案識別(bié)標(biāo)記”，是整(zhěng)個自動化製(zhì)造過程中貫穿(chuān)測試和(hé)包裝的(dí)關鍵方麵。絲(sī)印(yìn)放置的(dí)重要性(xìng)不(bù)可低估，因(yīn)為(wéi)如果(guǒ)在(zài)組(zǔ)裝過程(chéng)中的(dí)任何(hé)時候，電路板(bǎn)或(huò)電路的確切位置都(dū)無法(fǎ)正(zhèng)確測(cè)量(liáng)，則會出現(xiàn)自(zì)動(dòng)化“火(huǒ)車殘(cán)骸”！
絲印(yìn)的放置如(rú)何(hé)影(yǐng)響(xiǎng)元(yuán)器件(jiàn)的插入？
精(jīng)確(què)的(dí)絲(sī)印(yìn)放(fàng)置(zhì)可確(què)保(bǎo)您(nín)的PCB朝(zhāo)向(xiàng)正(zhèng)確(què)的方向，並盡(jìn)可能接(jiē)近完(wán)美地對齊。SMT貼(tiē)片機使(shǐ)用相機定(dìng)位絲(sī)印，然後根據電(diàn)路(lù)板(bǎn)的確(què)切位置調整元器(qì)件的位(wèi)置。
機(jī)器人裝(zhuāng)配臂(bì)的缺點是，他們(mén)不(bù)會向您(nín)抱怨(yuàn)工作(zuò)時(shí)間多長(cháng)。
向SMT機器(qì)輸(shū)送PCB，以便(biàn)從傳(chuán)送帶(dài)進行組裝(zhuāng)。每(měi)個(gè)PCB的(dí)固定或夾緊方向都(dū)與其他PCB稍(shāo)有不同(tóng)，這(zhè)種微(wēi)小的變化足以(yǐ)毀(huǐ)壞(huài)電路(lù)板(bǎn)，除非(fēi)對其(qí)進行重新校準。為(wéi)此，在PCB上標記了(liǎo)兩(liǎng)個(gè)或三個基準，以(yǐ)使(shǐ)放(fàng)置機器人可(kě)以精(jīng)確地確定電(diàn)路(lù)板(bǎn)的(dí)方向。通過(guò)比較(jiào)絲印相對於存(cún)儲在(zài)機器內存中(zhōng)的(dí)電路(lù)板(bǎn)平麵圖的(dí)實(shí)際(jì)位置(zhì)，視覺(jué)係(xì)統可以可靠地(dì)計算出(chū)零(líng)件必(bì)須移(yí)動到的“偏(piān)移量(liáng)”，才能準確地(dì)放(fàng)置零(líng)件。
絲印(yìn)如(rú)何設(shè)置(zhì)在(zài)印刷電(diàn)路板上(shàng)？
絲印(yìn)通(tōng)常(cháng)是(shì)通過(guò)使印(yìn)刷電(diàn)路板(bǎn)的圓(yuán)形(xíng)區域沒(méi)有阻(zǔ)焊(hàn)層(céng)覆蓋而製(zhì)成的。在該圓形區(qū)域(yù)內，下(xià)麵(miàn)的銅鍍層(céng)暴(bào)露出來。良(liáng)好的圖(tú)像識(shí)別要求(qiú)絲印(yìn)周圍(wéi)不(bù)能有(yǒu)任何東西，因(yīn)此(cǐ)在組裝(zhuāng)時(shí)必須注意絲印(yìn)周圍有(yǒu)“無(wú)光澤(zé)”背景(jǐng)。或者(zhě)，可以(yǐ)使用透明的阻焊漆(qī)來覆蓋基(jī)準(zhǔn)點(diǎn)，因(yīn)為視(shì)覺係(xì)統仍可以檢測到銅(tóng)圈(quān)。
從(cóng)頭兩個(gè)基準點(diǎn)（彼此(cǐ)對(duì)角(jiǎo)放(fàng)置），機器可(kě)以通(tōng)過其(qí)X和Y位(wèi)置(zhì)識(shí)別PCB所在的位置(zhì)，以(yǐ)及PCB在傳送夾(jiā)中的(dí)傾斜度。最後(hòu)，第三(sān)基(jī)準可以幫助機器補(bǔ)償(cháng)PCB的任何(hé)收縮或拉(lā)伸(shēn)。
如(rú)果將元器(qì)件放(fàng)置在(zài)雙(shuāng)麵PCB設計(jì)上，則必須在(zài)PCB的(dí)兩側(cè)放置基(jī)準(zhǔn)點(diǎn)。用(yòng)於PCB定位的多(duō)個(gè)絲(sī)印(yìn)放置稱(chēng)為“全局(jú)基(jī)準”，需要高度定位(wèi)精度的元器(qì)件可能在該(gāi)元器件位(wèi)置附(fù)近(jìn)放置(zhì)了(liǎo)單個“局部基(jī)準(zhǔn)”，以提(tí)供更高(gāo)的精確度(dù)。
如果不(bù)使(shǐ)用絲印(yìn)會怎(zěn)樣？
如果(guǒ)您手(shǒu)動(dòng)組裝(zhuāng)單個或原(yuán)型板(bǎn)，則不使(shǐ)用絲(sī)印是(shì)可以(yǐ)的。但是，如果您(nín)打算(suàn)進(jìn)行(háng)自(zì)動(dòng)化(huà)生(shēng)產，那(nà)麼您將(jiāng)發現SMT貼片機(jī)將(jiāng)不是一(yī)種選擇，因為它們(mén)的(dí)操作(zuò)需要PCB上的(dí)參(cān)考(kǎo)點以正確(què)對(duì)齊它(tā)們。另外(wài)，手工組裝(zhuāng)會導致更(gēng)高(gāo)比例的(dí)板未(wèi)通過(guò)測試(shì)和(hé)質量(liáng)標準(zhǔn)，並且(qiě)將(jiāng)花(huā)費(fèi)大(dà)量時(shí)間(jiān)來修復不(bù)完善的(dí)手工(gōng)焊接。
絲(sī)印放(fàng)置提示：
小(xiǎo)銘(míng)打樣SMT貼片加(jiā)工廠：以下(xià)是(shì)在(zài)印刷(shuā)電路(lù)板(bǎn)上(shàng)放(fàng)置絲(sī)印的一(yī)些(xiē)技(jì)巧：
1. 絲印(yìn)的(dí)最佳尺(chǐ)寸應在(zài)1毫米至(zhì)3毫(háo)米之(zhī)間。瞄(miáo)準標記周圍(wéi)的(dí)大小(xiǎo)與標記直(zhí)徑(jìng)大(dà)致相同(tóng)的(dí)無光澤(zé)“緩(huǎn)衝(chōng)區”區域。
2. 絲印必須(xū)沒(méi)有(yǒu)阻焊(hàn)層，除非(fēi)該(gāi)罩是(shì)透明的。
3. 對(duì)於整體基準，至少(shǎo)應有2個(gè)標記，最(zuì)好(hǎo)是3個標記，以(yǐ)確保元器件(jiàn)放置(zhì)的精(jīng)度。標記(jì)應位於彼此(cǐ)相(xiāng)對的(dí)兩(liǎng)端，並在板上盡可能分(fēn)開。如果(guǒ)您(nín)有3個(gè)絲印(yìn)，請將(jiāng)它(tā)們以三角形放置(zhì)，並(bìng)在(zài)板上保持盡可(kě)能寬(kuān)的間距(jù)。
4. 如(rú)果(guǒ)電路(lù)板邊緣(yuán)的(dí)空(kōng)間不足(zú)，則(zé)需要一個(gè)全局(jú)絲印。
5. 絲印到(dào)板(bǎn)邊(biān)緣(yuán)的距離應(yīng)為(wéi)0.3英(yīng)寸(cùn)，不包括(kuò)絲印的緩衝區。
6. 對於局部基(jī)準點(diǎn)，在(zài)特(tè)定(dìng)元(yuán)器(qì)件周(zhōu)圍的外側邊緣上對角(jiǎo)綫放(fàng)置至少兩個(gè)絲印(yìn)。為了校正部(bù)件上(shàng)的(dí)放(fàng)置(zhì)錯(cuò)誤，還可以(yǐ)利用局(jú)部(bù)絲(sī)印。
7. 絲印的放置可以使一條(tiáo)流暢(chàng)的裝(zhuāng)配綫(xiàn)與一(yī)條(tiáo)持(chí)續需(xū)要調整(zhěng)的裝配(pèi)綫有所(suǒ)不(bù)同(tóng)。即使(shǐ)供應商告(gào)訴您他們已經(jīng)升級了機(jī)器以(yǐ)在(zài)沒有(yǒu)標記的情(qíng)況(kuàng)下(xià)工(gōng)作，始(shǐ)終(zhōng)將(jiāng)絲(sī)印納(nà)入印(yìn)刷電(diàn)路(lù)板(bǎn)設(shè)計中是(shì)明智(zhì)的做(zuò)法(fǎ)。在測(cè)試或(huò)將來(lái)可能需(xū)要(yào)返工(gōng)時，您(nín)可能需要這些標(biāo)記(jì)。