为什么基准标记放置对pcb自动化装配至关重要
你有没有想过，表面贴装装配机(smt)中的视觉和机器人系统是如何在极其接近的公差范围内，将电子元件精确定位在微小的印刷电路板上的?
SMT视觉系统的目标是多重的:将艺术品的电路图案与制作好的印刷电路板(PCB)的顶部或底部匹配，确定PCB沿x、y和z平面的位置，并确定电路上放置特定组件的精确位置。在分度(定位)系统的帮助下，PCB根据程序参数进行定位，然而，这种定位对组件的放置不够精确。基准标记为成像系统提供参考点。
什么是基准标记?
虽然听起来像一个金融术语，但“基准”一词指的是用于比较的固定参考基础。一般来说，基准标记是嵌入式对象或表面标记，用作索引和成像系统的方向测量或参考点。
基准标记被用于多个行业和应用，如物理学、3D计算机图形学、光学和摄影。它们被用于地球物理空中飞行以参考调查测量，在增强现实媒体中用于精确定位以激活合成图像或游戏棋盘，以及通过将身体扫描与身体位置相关联来进行医学成像。
在自动化电子装配应用，基准标记是分度系统将PCB定位到正确方向和倾斜的对准标记。视觉系统使用基准标记位置来精确地将元件插入电路中。基准标记也被称为“电路模式识别标记”，是贯穿测试和包装的整个自动化制造过程的一个至关重要的方面。基准标记放置的重要性不可低估，因为如果在组装过程中的任何一点，电路板或电路的确切位置测量不准确，就会出现自动化“火车失事”!
基准标记放置如何影响组件插入?
精确的基准标记放置确保PCB朝向正确的方向，并尽可能接近完美对齐。装配机使用摄像头定位基准标记，然后根据板的准确位置调整组件的放置位置。
机械装配臂的缺点是他们不会跟你抱怨一天的工作时间有多长。
SMT机器由传送带输送pcb进行组装。每个PCB固定或夹紧的方向与其他PCB的方向有细微的不同，除非重新校准，否则这种微小的差异足以破坏电路板。为了实现这一点，pcb被标记为两个或三个基准，以允许放置机器人精确地确定电路板的方向。通过比较基准标记相对于存储在机器内存中的电路板计划的实际位置，视觉系统可以可靠地计算出必须移动的部件的“偏移量”，以准确放置组件。
印刷电路板上的基准标记是如何设置的?
基准标记通常是通过在印刷电路板上留下一个裸露的圆形区域来制作的焊接掩模层．在这个圆形区域内，下面的铜镀层暴露在外。良好的图像识别要求基准标记周围不能有任何东西，因此在组件中必须注意基准标记周围有“哑光”背景。或者，也可以使用透明的焊膜漆来覆盖基准，因为视觉系统仍然可以检测到铜圈。
从前两个基准(彼此对角线放置)，机器可以通过其X和Y位置识别PCB所在的位置，以及PCB在输送机夹具中的倾斜程度。最后，第三个基准帮助机器补偿PCB的任何收缩或拉伸。
如果组件被放置在双面PCB设计上，则有必要在PCB的两侧放置基准。PCB方向的多个基准标记位置称为“全局基准”。要求高度放置精度的组件可能在组件位置附近放置单一的“局部基准”，以提供更高程度的精确瞄准。
如果没有使用基准标记会发生什么?
如果您手动组装单个或原型板，不使用基准标记是可以的。然而，如果您的意图是进入自动化生产，您将发现SMT贴片机将不是一个选择，因为它们的操作需要pcb上的参考点来正确对齐它们。此外，手工组装会导致更高比例的电路板不符合测试和质量标准，并且会花很多时间来修复不完美的手工焊接。
不要在焊接上有压力，事先要注意你的设计。
基准标记放置提示:
以下是在印刷电路板上放置基准标记的一些技巧:
基准标记的最佳尺寸应在1毫米至3毫米之间。目标为标记周围的哑光“缓冲”区域，其大小与标记直径大致相同。
基准标记必须没有焊锡屏蔽，除非屏蔽是清晰的。
对于全局基准，应至少有2个，最好有3个标记用于组件放置的精度。记号笔应彼此放在相反的两端，并在黑板上尽可能地分开。如果你有3个基准点，把它们放在一个三角形的位置，在黑板上保持尽可能宽的距离。
如果棋盘边缘的空间不足，则需要一个全局基准标记。
基准标记距板子边缘的距离为0.3英寸(不包括基准标记的缓冲区)。
对于局部基准，在特定组件周围的外部边缘对角线上放置至少两个基准标记。为了纠正组件上的放置错误，也可以使用局部基准标记。
基准标记的放置可以决定流水线是否平稳，是否需要不断调整。在印刷电路板设计中始终纳入基准标记是一个明智的做法，即使供应商告诉你他们已经升级了他们的机器，可以在没有标记的情况下工作。你很有可能在测试或将来可能的返工过程中需要这些标记。
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