Pengaruh Terhadap Kualitas Cetak PCB Berdasarkan Desain Tanda Fiducial yang Buruk

Sebagai pembawa penting dari semua jenis komponen elektronik, papan sirkuit tercetak memberikan dukungan mekanis yang sangat baik untuk komponen dan menghubungkan komponen tersebut melalui garis foil tembaga dengan ketebalan yang berbeda dan bantalan solder dengan ukuran yang berbeda sesuai dengan sirkuit logis untuk menerapkan kinerja listrik produk. Karena sebagian besar produk elektronik diproduksi oleh SMT, kualitas desain PCB secara langsung terkait dengan pengoperasian normal kinerja listrik dan dengan pengoperasian manufaktur perakitan PCB yang efektif. Dengan pengaruh Fiducial Mark pada kualitas pencetakan, artikel ini membahas pengaruh penting manufakturabilitas PCB di bidang manufaktur produk elektronik dengan metode point-to-area.

Fungsi Tanda Fidusia

Dalam proses produksi volume produk elektronik dengan metode perangkat SMT, setiap batch PCB untuk perakitan harus sesuai dengan persyaratan papan yang benar dan posisi yang akurat. Pengoperasian manual tanpa desain khusus dapat menyebabkan efisiensi dan akurasi yang rendah, yang dapat menyebabkan cacat produk.

Posisi papan yang akurat secara umum dapat dipastikan melalui lubang pemosisian atau Tanda Fidusia. Karena desain lubang pemosisian bergantung pada merek dan nomor model peralatan perakitan PCB, lubang pemosisian tidak ditempatkan pada setiap PCB sementara Tanda Fidusia adalah kebutuhan setiap PCB.

Tanda Fiducial adalah simbol pemosisian optik khusus. Selama manufaktur, perangkat perakitan menyinari Tanda Fidusia dengan koordinat gambar yang dihasilkan yang kemudian dibandingkan dengan data standar yang telah ditetapkan dalam sistem. Jika koordinat sesuai dengan data standar atau perbedaan dalam kategori yang diizinkan, mesin akan menilai kebenaran PCB yang akan dikirim ke bagian dalam mesin untuk prosedur termasuk pencetakan, pemasangan, dan penyolderan. Jika tidak, PCB akan dinilai salah dan pengiriman papan akan dijeda dengan alarm ditransmisikan.

Oleh karena itu, Merek Fidusia berperan penting dalam kebenaran jaminan produk elektronik. Namun demikian, banyak perancang PCB terkadang gagal membuat PCB yang dirancang tidak dikenali oleh perangkat perakitan sehingga produksi normal berikutnya tidak dapat dilaksanakan. Sangat penting untuk mengetahui persyaratan dan peraturan Tanda Fidusia dalam proses desain PCB.

Persyaratan Desain Tanda Fidusia

• Komposisi Tanda Fidusia dan parameter desain

Tanda Fidusia yang terintegrasi berisi tanda dan izin, yang ditampilkan pada Gambar 1. Pola umum Merek Fidusia ditunjukkan pada Gambar 2.

Secara umum, lingkaran padat dengan diameter 1mm (±0.2mm) adalah pilihan optimal untuk Tanda Fiducial yang terbuat dari tembaga telanjang, pelapisan timah atau pelapisan nikel yang dilindungi oleh lapisan transparan yang tidak dapat dioksidasi. Agar Merek Fidusia mudah dikenali oleh alat rakitan, maka warna Merek Fidusia harus jelas berbeda dengan warna daerah sekitarnya. Selain itu, jarak bebas dengan ukuran 1mm lebih besar harus disisihkan Tanda Fidusia. Umumnya, radius izin tidak kurang dari 2R (R mengacu pada jari-jari Tanda Fidusia) dan bila jari-jari izin sama dengan 3R, efek pengenalan perangkat adalah yang terbaik.

• Persyaratan perutean Tanda Fidusia

Berdasarkan teori bahwa 3 titik non-linier menentukan bidang, 3 Tanda Fidusia harus ditempatkan dengan pola "L" pada PCB seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3. Jika ruang papan dibatasi sehingga 3 Tanda Fidusia dapat 't ditempatkan di atasnya, setidaknya sepasang Tanda Fidusia harus ditempatkan di papan sepanjang garis diagonal, seperti Gambar 4.

Tanda Fidusia sepanjang garis diagonal tidak boleh ditempatkan sepenuhnya simetris. Jika tidak, kesalahan tidak dapat ditemukan oleh perangkat ketika papan tidak benar sehingga cacat akan muncul dengan papan yang tidak akurat atau pemasangan yang salah. Untuk komponen dengan beberapa persyaratan khusus dan pemosisian yang akurat, Tanda Fidusia lokal dapat dirancang untuk meningkatkan akurasi pemasangan.

Selain itu, jarak antara Tanda Fidusia dan tepi PCB harus lebih besar dari persyaratan jarak minimum yang dijepit oleh perangkat SMT, berada di dalam PCB bukan di tepi papan dan untuk memenuhi persyaratan jarak minimum dari Tanda Fidusia minimum. Selain itu, untuk meningkatkan efek pengenalan perangkat pencetakan dan perangkat pemasangan, perutean lain, sablon, bantalan solder atau V-Cut tidak boleh diatur dalam jarak Tanda Fidusia dan jarak antara jarak bebas dan titik logam lainnya (titik uji misalnya ) dengan tipe serupa setidaknya harus berukuran 5.0mm.

• Persyaratan pembuatan Tanda Fidusia

Dalam proses pembuatan PCB bare board, perubahan ukuran dari Tanda Fidusia tidak boleh lebih dari 25μm. Jika perubahan ukuran terlalu besar, deviasi data yang diperoleh citra komputer akan melebihi kategori perubahan nilai standar sehingga baik pemuat papan maupun alarm akan terpengaruh dan efisiensi manufaktur akan diturunkan.

Kerataan permukaan Tanda Fidusia harus dikontrol dalam jarak 15μm dan harus memiliki latar belakang bagian dalam yang sama. Jika tidak, tingkat kerataan yang rendah mungkin akan memengaruhi efek pengenalan perangkat atau perangkat bahkan tidak akan berfungsi.

Semua Tanda Fidusia pada PCB dengan nomor papan yang sama harus sama dalam ukuran dan bentuk. Disarankan agar semua Tanda Fidusia ditandai sebagai lingkaran padat dengan diameter 1mm. Performa terbaik dapat diperoleh ketika kontras tinggi muncul antara Tanda Fidusia dan bahan substrat PCB. Selain itu, Tanda Fidusia harus diisolasi dengan foil tembaga pada papan foil tembaga.

Analisis Kasus

Untuk memberikan penjelasan yang mudah dipahami, prototipe PCB dengan ukuran 50mmx30mm digambar oleh perangkat lunak Protel dengan Tanda Fidusia yang ditempatkan di sepanjang garis diagonal seperti yang ditunjukkan pada Gambar 5.

Untuk desain Tanda Fidusia pada Gambar 5, perangkat mampu mengenali dan membandingkan parameter oleh kamera dengan arah pemuatan papan yang benar untuk memastikan pekerjaan pencetakan yang benar dilakukan oleh printer.

Namun, begitu arah pemuatan papan tidak benar seperti situasi yang ditunjukkan pada Gambar 6 di mana prototipe terbalik 180 °, perangkat akan tetap menempel pada arah dan posisi pemuatan papan yang benar dari PCB saat ini. Dalam kondisi ini, pekerjaan pencetakan normal akan dilaksanakan sesuai prosedur yang telah ditetapkan.

Ini akan sangat mengurangi efisiensi produksi. Yang lebih buruk, karena efisiensi PCBA cukup tinggi, banyak PCB bermasalah akan dihasilkan sebelum jeda produksi setelah munculnya PCB yang cacat. Dalam keadaan ini, waktu dan efisiensi produksi akan berkurang dan bahkan kualitas produk akan terpengaruh.

Selain penempatan Tanda Fidusia yang harus menghindari simetri penuh, jarak antara tepi Tanda Fidusia dan tepi papan juga harus diperhatikan. Jarak harus diatur dalam kisaran dari 3,5 mm hingga 5 mm. Selain itu, Tanda Fidusia harus berukuran sedang, tidak terlalu besar maupun terlalu kecil. Untuk pola lingkaran, diameter harus dikontrol dalam kisaran 1,0-3,0mm. Jika diameternya terlalu besar, perangkat akan melakukan penyesuaian tempat yang relatif besar sehingga akan terjadi penyimpangan yang relatif besar dengan cacat pencetakan. Jika diameternya terlalu kecil, perangkat mungkin akan gagal mengenalinya sehingga perangkat akan menolak memuat papan atau membuat alarm.

Kesimpulannya, meskipun merancang Tanda Fidusia relatif sederhana, beberapa detail cenderung diabaikan. Jika tidak dirancang dengan benar, fungsi yang sesuai dengan Tanda Fidusia tidak dapat diterapkan dan bahkan beberapa masalah mungkin akan terjadi, yang menyebabkan kesalahan pencetakan dan pembuatan tertunda. Oleh karena itu, perancang sirkuit harus menguasai pengetahuan teoretis tentang desain sirkuit, dan persyaratan perangkat perakitan pada pembuatan PCB dan mereka harus mempertimbangkan semua persyaratan yang tercantum dari semua aspek lini produksi untuk meningkatkan kemampuan manufaktur, efisiensi manufaktur, dan ekonomi produk.

Sumber Daya Bermanfaat
• Persyaratan Desain PCB SMT Bagian Empat:Tandai
• Layanan Pembuatan PCB Fitur Lengkap dari PCBCart - Beberapa opsi Nilai tambah
• Layanan Perakitan PCB Tingkat Lanjut dari PCBCart - Mulai dari 1 buah