PCB Mark點(diǎn)

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' J2 f) H" G4 V一、基準(zhǔn)點(diǎn)（mark點(diǎn)）是什么意思？
: f: }% f$ V9 d3 V% l2 I: U4 N+ d
: @; c2 H( F  x2 `mark點(diǎn)也叫基準(zhǔn)點(diǎn)，也叫光學(xué)定位點(diǎn)，是貼片機(jī)使用時(shí)的定位點(diǎn)。由于PCB在大批量生產(chǎn)中為裝配過(guò)程中的所有步驟提供了共同的可測(cè)量點(diǎn)，因此裝配中使用的每個(gè)設(shè)備都可以準(zhǔn)確定位電路圖案以實(shí)現(xiàn)精度，通過(guò)mark點(diǎn)程序員就可以在加載程序后自動(dòng)設(shè)置機(jī)器。
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# A1 |2 s; s3 y/ K2 y! Kmark 點(diǎn)
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mark 點(diǎn)

二、mark點(diǎn)在PCB板上的作用

當(dāng)我們要打板的時(shí)候，我們就會(huì)將 Gerber 文件發(fā)給制造商。如果要需要將組件與PCB組裝在一起，我們還需要提供物料清單（BOM文件）以及坐標(biāo)文件（PNP文件）。這些文件會(huì)用自動(dòng)貼片機(jī)來(lái)獲取這些信息，然后需要在PCB上找到一個(gè)或者多個(gè)電路板的實(shí)際物理點(diǎn)。
/ m3 s2 x& \& |( h- }$ |- q如果我們?cè)陔娐钒迳鲜褂胢ark 點(diǎn)就可以讓機(jī)器更好的放置組件，準(zhǔn)確度更高，而且不依賴(lài)機(jī)器公差或者人工的誤差。

mark 點(diǎn)
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三、mark點(diǎn)識(shí)別原理

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PCB 上的mark 點(diǎn)是表面貼裝技術(shù)(smt) 和自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)(AOI) 等自動(dòng)化機(jī)械使用的參考標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)記由一個(gè)遠(yuǎn)離任何其他可見(jiàn)地標(biāo)的單獨(dú)銅墊組成，沒(méi)有基準(zhǔn)標(biāo)記，機(jī)器要么放置組件不正確，要么完全拒絕運(yùn)行。然而，通過(guò)讀取放置在 PCB 上的各種基準(zhǔn)標(biāo)記位置，自動(dòng)化設(shè)備可以確定放置或掃描組件的確切位置。
不過(guò)大多數(shù)機(jī)器在技術(shù)上不會(huì)讀取放置在 PCB 上的內(nèi)容，相反，它識(shí)別mark 點(diǎn)焊盤(pán)的反射。



- J0 G- k3 d7 N4 @2 U8 w, g四、不同類(lèi)型的mark點(diǎn)
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1、單板mark點(diǎn)
全局mark 點(diǎn)作用是單板上定位所有電路特征的位置，用于區(qū)別電路圖形和PCB基準(zhǔn)，是基于三個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的定位，其中參考點(diǎn)位于左下端 0.0，另外兩個(gè)在在X和Y軸的正方向。

全局mark點(diǎn)
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2、局部mark點(diǎn)

/ l  n& M8 [- {! z9 T" g局部mark點(diǎn)主要用來(lái)定位引腳多、引腳間距小（引腳距中心不大于0.65mm）的各元器件，輔助定位。
1 ]. {  e# ~4 Q5 D
局部mark點(diǎn)
3 `: [3 X- J* ^* y, d
8 R3 N( l, Q3 ^: ?0 l+ G$ _& L3、工藝邊mark點(diǎn)

0 c7 T6 ^# h1 x& O/ \9 Q- E& w  j作用在拼接板上，輔助定位所有電路功能，輔助定位。
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; f2 [# _5 b- a  T7 D6 S# \, ~1 {工藝邊mark點(diǎn)

: D% K1 \7 c4 \5 M8 V- F五、mark點(diǎn)定位的一般原則和步驟
& u7 R  e+ m4 C% I7 O" k5 [) o6 S- o
, u  G) u5 j, G7 U. R1、mark點(diǎn)形狀

/ ]; B% j+ b4 E0 ]5 @$ H: k7 s選擇基準(zhǔn)標(biāo)記的位置后，就可以決定它們的顯示方式了。雖然一些制造設(shè)備被編程為可以識(shí)別各種形狀，如菱形、正方形或沙漏形，但并不是所有的機(jī)器都可以處理。還是建議使用比較普遍的圓形mark點(diǎn)。
' d$ l3 y3 A0 o/ b; H為什么通常都使用圓形mark點(diǎn)？
●圓形物體更容易被機(jī)器定位。
●對(duì)于 HAL 完成，圓形基準(zhǔn)上的凸形仍將是圓形，而在方形基準(zhǔn)上，例如，它可能不再是正方形。
  S" ]& [4 d( B1 x1 \5 q●機(jī)器更容易找到圓形的中心。
; l# Z1 y9 \) G5 \●圓形的表面積最小。
' Z4 a# l% q- |7 w. z●均勻蝕刻圓形形狀。
9 u1 X$ W# d) w9 H; h●可以使用多個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，而不是效率較低的奇形怪狀基準(zhǔn)點(diǎn)，后者在理論上可能包含旋轉(zhuǎn)信息，但難以處理。
, r9 V  A. _# A7 O* O  X1 |9 C●這是一個(gè)與傳統(tǒng)電路板可能具有的功能最不同的功能，傳統(tǒng)電路板主要是矩形。
●圓形安裝孔可以兼作便宜的基準(zhǔn)。
機(jī)器視覺(jué)需要準(zhǔn)確地找到基準(zhǔn)點(diǎn)，然后估計(jì)其確切的中心，圓形是最優(yōu)的。
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mark點(diǎn)形狀

2、mark點(diǎn) 尺寸
, Q# _# s  m4 f, K( @8 \基準(zhǔn)標(biāo)記可以有多種尺寸，主要取決于裝配的機(jī)器。
3.2mm 阻焊層開(kāi)口直徑和 1.6mm 裸銅直徑或 2mm 阻焊層開(kāi)口直徑和 1mm 裸銅直徑的尺寸基本上可以適用于所有的機(jī)器。
1 E' Q- ?: t% t5 }1 b3 h- V同一印刷電路板上的基準(zhǔn)標(biāo)記尺寸不應(yīng)超過(guò) 25 μm，建議間隙區(qū)域的最小尺寸為中心標(biāo)記半徑的兩倍。
; ^% v! T: q9 M8 z7 }參考點(diǎn)周?chē)鷳?yīng)該有一個(gè)空白區(qū)域，該區(qū)域沒(méi)有任何其他電路元件或標(biāo)記�？瞻讌^(qū)域的最小尺寸應(yīng)為參考點(diǎn)半徑的兩倍。

4 H% w' j6 s, }2 d2 mPCB 基準(zhǔn)尺寸通常為 1 到 3 毫米，主要取決于制造商使用的組裝機(jī)器。一些制造商建議在電路板的角處添加 3 個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，因?yàn)檫@會(huì)提供 2 個(gè)角度對(duì)齊測(cè)量值，并允許貼片機(jī)推斷出正確的方向。一些制造商會(huì)說(shuō)明具體尺寸，這也取決于制造商使用的裝配設(shè)備。
' Q3 _4 C% Z' p* o, F: ~1 k一般來(lái)說(shuō)，阻焊層開(kāi)口的直徑應(yīng)該是基準(zhǔn)裸銅直徑的兩倍，此外，同一塊電路板（全局和局部）上的 PCB 基準(zhǔn)尺寸應(yīng)該一致，變化不應(yīng)超過(guò) ~25 微米。
如果要組裝 2 層板，則頂層和底層基準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)位于彼此之上。頂層和底層 PCB 基準(zhǔn)尺寸應(yīng)相同，包括阻焊層開(kāi)口。

兩種常見(jiàn)的 PCB mark點(diǎn)尺寸和阻焊層開(kāi)口建議

4 A: S* Z4 B/ Y0 L% ]局部基準(zhǔn)往往小至 1 毫米，阻焊層開(kāi)口為 2 毫米，上圖中顯示的 D-3D 規(guī)則，是因?yàn)橛行┲圃焐瘫容^喜歡這種較大的阻焊層開(kāi)口。
局部 PCB 基準(zhǔn)尺寸通常不超過(guò) 1 毫米，以便進(jìn)行走線布線并為其他組件留出空間。對(duì)于 0201 電阻或芯片大小的 BGA 等小型元件，組裝機(jī)將足夠精確，因此不需要本地基準(zhǔn)，并且機(jī)器將準(zhǔn)確知道您元件需要放置的位置。
; N( z7 I. X% g  s3 }( d! }- T3、mark點(diǎn) 邊緣距離
避免將基準(zhǔn)點(diǎn)靠在 PCB 的邊緣，貼裝機(jī)械通常使用夾具在組裝期間將 PCB 鎖定到位。如果夾具覆蓋了基準(zhǔn)點(diǎn)，則問(wèn)題很?chē)?yán)重。可以將基準(zhǔn)標(biāo)記置于距邊緣至少 3 毫米的中心位置（建議 5 毫米，可以消除這些風(fēng)險(xiǎn)）
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+ Z* O9 I0 f, {( R! |mark點(diǎn) 邊緣距離
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4、mark點(diǎn) 組成

: x0 {6 H0 b7 U, jmark點(diǎn) 組成由 3 部分組成：
1 g' _) D3 Z2 x5 z" |●頂部或底部銅層上的實(shí)心銅環(huán)
1 a1 M! z7 X. y- N' E- X0 O5 a! J7 `●阻焊層中的圓圈是我們需要對(duì)準(zhǔn)的目標(biāo)
* j/ S! n: u! v! N9 i2 d1 M●側(cè)面的選項(xiàng)文本標(biāo)簽

mark點(diǎn) 組成
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( W+ |8 G  O, g3 N& d1 _5、mark 點(diǎn) 位置布局
, }4 K1 m  W! A0 X! X; \5 V
- p( X. w. d% b) X需要在PCBA的四個(gè)角或?qū)�角線上，形成多點(diǎn)面定位，定位準(zhǔn)確，距離越遠(yuǎn)越好。

1）pcb mark點(diǎn)
% _7 x' k  Y, `9 Z* O( m7 @mark點(diǎn) 的布局位置由貼片機(jī)的PCB傳輸方式?jīng)Q定。當(dāng)使用導(dǎo)軌傳送PCB時(shí)，Mark不能放置在靠近夾持面或定位孔的位置，具體尺寸因貼片機(jī)而異。一般要求如下圖 所示。

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' U% [4 A5 k( |" K" M區(qū)域標(biāo)記無(wú)法定位

●定位針過(guò)程中，mark點(diǎn)無(wú)法定位。
, o* R- B" e2 c8 X. ^●對(duì)邊過(guò)程中，mark點(diǎn) 不能定位在夾邊到邊4mm 范圍內(nèi)。PCB mark點(diǎn) 位置應(yīng)沿對(duì)角線放置，并且它們之間的距離應(yīng)盡可能大。
●對(duì)于長(zhǎng)度小于200mm 的 PCB，至少應(yīng)放置2 個(gè)標(biāo)記，如下圖。對(duì)于長(zhǎng)度超過(guò)200mm的PCB，需要如圖b 在PCB上放置4個(gè)mark點(diǎn)，沿著PCB長(zhǎng)邊的中心線或靠近中心線放置1或2個(gè)mark點(diǎn) 。
PCB mark點(diǎn) 標(biāo)記應(yīng)沿著每個(gè)小板的對(duì)角線放置，如下圖 所示。

PCB mark點(diǎn) 位置布局
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2）局部 mark點(diǎn)
" ^9 V* m, J. T; L
- E, ?  @" A" G" i' ^局部mark點(diǎn) 位置應(yīng)滿(mǎn)足以下要求：對(duì)于超過(guò) 100 個(gè)引腳的 QFP 元件，應(yīng)沿對(duì)角線放置 2 個(gè) mark點(diǎn) ，如圖 a 所示。對(duì)于引腳數(shù)超過(guò) 160 的 QFP 元件，應(yīng)在四個(gè)角放置 4 個(gè)標(biāo)記，如圖 b 所示。
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局部mark 點(diǎn)
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; c1 @4 x9 y* N1 R, K- T, o5 @mark點(diǎn)

6、mark點(diǎn) 切口間隙
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mark點(diǎn)周?chē)�的適當(dāng)間隙至關(guān)重要。在焊盤(pán)周?chē)�放置一個(gè)開(kāi)放區(qū)域（無(wú)銅、阻焊層、絲網(wǎng)印刷等）。有了這個(gè)空間，相機(jī)就可以在沒(méi)有視覺(jué)干擾的情況下拾取標(biāo)記。
開(kāi)放空間的直徑應(yīng)至少是焊盤(pán)尺寸的兩倍。因此，對(duì)于 2mm 的焊盤(pán)，你需要在其周?chē)�至少留�?4mm 的間隙區(qū)域。間隙區(qū)域的形狀不太重要；圓形和方形區(qū)域是兩種流行的設(shè)計(jì)。
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" v- M$ e9 K" A8 r4 |% y, ]mark點(diǎn) 切口間隙
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& a  B4 D2 A& J0 r7、mark點(diǎn) 材料
mark點(diǎn) 焊盤(pán)需要用電路板其余部分使用的金屬完成。（記住，焊盤(pán)是用來(lái)反射光的。）因此，不要用阻焊層、絲網(wǎng)印刷或任何其他材料覆蓋焊盤(pán)。
3 `# h& _, l, h& k8、mark點(diǎn) 數(shù)量
2 i" b$ o. L: R8 c# B4 X( Q三個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)的數(shù)量是消除模板相對(duì)于 PCB 意外錯(cuò)位的最佳數(shù)字。
, _$ _% Y/ K7 f/ K1）1 個(gè)mark點(diǎn)
只有一個(gè)基準(zhǔn)標(biāo)記可用，掃描軟件無(wú)法確定 PCB 的正確旋轉(zhuǎn)。一臺(tái)機(jī)器實(shí)際上無(wú)法運(yùn)行只有一個(gè)基準(zhǔn)標(biāo)記的 PCB。
2）2個(gè) mark點(diǎn)
' T* q4 ~/ s( I3 B$ I2 ]8 ?: w( B有兩個(gè)可用的基準(zhǔn)標(biāo)記，機(jī)器可以正常運(yùn)行。然而，這里有兩個(gè)風(fēng)險(xiǎn)在起作用。
' x4 w# x0 d/ Z+ \5 d# X●雙標(biāo)記設(shè)置提供了很好但通常不是很好的位置跟蹤。如果使用的是細(xì)間距組件，可能就不會(huì)那么準(zhǔn)確
●相反的基準(zhǔn)點(diǎn)可能會(huì)導(dǎo)致操作員錯(cuò)誤。如果將 PCB 倒置插入，機(jī)器可能仍會(huì)看到基準(zhǔn)點(diǎn)并繼續(xù)其愉快的工作。這種失誤最好的情況是浪費(fèi)時(shí)間，最壞的情況是導(dǎo)致災(zāi)難性的組件堆積或永久性 PCB 和設(shè)備損壞。
5 x) W# y# `2 X) v: U! ^6 H, h; K3）3 個(gè)mark點(diǎn)
! g+ l* H2 ~4 }& z2 Y5 j3 ~& J三個(gè)是正確運(yùn)行 PCB 的最佳基準(zhǔn)標(biāo)記數(shù)，包括第三個(gè)基準(zhǔn)標(biāo)記可以為三角測(cè)量增加一個(gè)額外的點(diǎn)，從而提高整體精度。它還消除了錯(cuò)誤旋轉(zhuǎn)的板通過(guò)相機(jī)的任何可能性。
4）4 個(gè)mark點(diǎn)
+ K' P/ _# B. D7 l/ K雖然看起來(lái)添加四個(gè)點(diǎn)只能進(jìn)一步提高準(zhǔn)確性，但很少有更多的東西可以通過(guò)這一點(diǎn)獲得。這里的主要缺點(diǎn)是第四個(gè)基準(zhǔn)標(biāo)記會(huì)重新引入處理倒置面板的危險(xiǎn)。走這條路線時(shí)要格外小心。

mark 點(diǎn)
1 l+ _( A, ^+ v' [9 |7 \; P
5 B, c/ ^) E' p. [5 e: k1 _9、mark 點(diǎn)銅飾面

. D+ A* ~* E) W! ]0 W( _mark 點(diǎn)焊盤(pán)需要是平穩(wěn)的以反映均勻的圖像，銅標(biāo)記鍍有你選擇的任何金屬飾面。電鍍和浸漬等工藝在均勻性方面是可靠的，而熱風(fēng)焊料的變化往往更大一些。
, y' Y* {) O% V6 t
mark 點(diǎn)銅飾面
* }" e  x% f8 {4 e, c如果飾面的厚度有任何變化，則無(wú)法正確反映。雖然并非無(wú)法克服，但它確實(shí)迫使生產(chǎn)操作員花費(fèi)額外的時(shí)間來(lái)恢復(fù)標(biāo)記。根據(jù)問(wèn)題的嚴(yán)重程度，就需要編輯軟件程序以進(jìn)行補(bǔ)償，或完全重新焊接基準(zhǔn)點(diǎn)。簡(jiǎn)而言之，修復(fù)需要花費(fèi)大量時(shí)間。

  k$ n$ G9 U  c0 \& S6 ^5 n: C3 k+ s10、mark 點(diǎn) 對(duì)比度

當(dāng) mark點(diǎn)標(biāo)記與印制板基板材料之間存在高對(duì)比度時(shí)，可實(shí)現(xiàn)最佳性能。對(duì)于所有標(biāo)記點(diǎn)，內(nèi)部背景必須相同。

六、mark點(diǎn)怎么制作？

器件孔接口器件和連接器多為插件式元件。插件的通孔直徑比管腳直徑大8～20mil，焊接時(shí)滲錫性好。需要注意的是線路板出廠時(shí)的孔徑存在誤差。近似誤差為±0.05mm。每0.05mm為一鉆。直徑超過(guò)3.20mm，每0.1mm為一鉆。因此，在設(shè)計(jì)器件孔徑時(shí)，應(yīng)將單位換算為毫米，孔徑應(yīng)設(shè)計(jì)為0.05的整數(shù)倍。制造商根據(jù)用戶(hù)提供的鉆孔數(shù)據(jù)設(shè)定鉆孔工具的尺寸。鉆具尺寸通常比用戶(hù)要求的成型孔大0.1-0.15mm。越少越好。

+ S  O- k( [1 C) b
mark 點(diǎn)制作

: k$ @' h) \2 @2 G; d7 ?2 X七、MARK點(diǎn)設(shè)計(jì)不良實(shí)例




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