PCB Mark點

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一、基準點（mark點）是什么意思？

" M4 Z* F, l- o9 E0 h( ~. b% ~mark點也叫基準點，也叫光學定位點，是貼片機使用時的定位點。由于PCB在大批量生產中為裝配過程中的所有步驟提供了共同的可測量點，因此裝配中使用的每個設備都可以準確定位電路圖案以實現(xiàn)精度，通過mark點程序員就可以在加載程序后自動設置機器。

mark 點

0 L" f3 _% ?) D$ }# }9 z- Qmark 點
& y# s$ N% z' l) I# e3 p- S- F  l% ]
7 b. @! l" ^% A二、mark點在PCB板上的作用

/ ?  r2 I+ E# g5 C當我們要打板的時候，我們就會將 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）以及坐標文件（PNP文件）。這些文件會用自動貼片機來獲取這些信息，然后需要在PCB上找到一個或者多個電路板的實際物理點。
+ _1 u5 T6 {# R9 p如果我們在電路板上使用mark 點就可以讓機器更好的放置組件，準確度更高，而且不依賴機器公差或者人工的誤差。
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mark 點

  I8 V$ Q5 E* ~2 j三、mark點識別原理


3 ]% e* Q( n# D9 cPCB 上的mark 點是表面貼裝技術(smt) 和自動光學檢測(AOI) 等自動化機械使用的參考標準。該標記由一個遠離任何其他可見地標的單獨銅墊組成，沒有基準標記，機器要么放置組件不正確，要么完全拒絕運行。然而，通過讀取放置在 PCB 上的各種基準標記位置，自動化設備可以確定放置或掃描組件的確切位置。
& s/ s7 Q0 m# R3 q8 S' Y! V不過大多數(shù)機器在技術上不會讀取放置在 PCB 上的內容，相反，它識別mark 點焊盤的反射。



四、不同類型的mark點
8 F: N: _& w' f9 G1 c' F
1 U5 A( y; l& p1 g' ~( s- E
2 ^8 ?8 m' A$ c/ b; x/ V1、單板mark點
全局mark 點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，是基于三個網絡系統(tǒng)的定位，其中參考點位于左下端 0.0，另外兩個在在X和Y軸的正方向。
3 J0 O, e& Z/ I3 U+ V3 L0 C) ^2 I
全局mark點
' W/ P! P. W3 W, t! o* c+ d
: ^, O  b5 e5 r7 {2、局部mark點
! p. b- b  X1 g/ ^
7 |% C  e% |* h* i局部mark點主要用來定位引腳多、引腳間距�。ㄒ�腳距中心不大于0.65mm）的各元器件，輔助定位。

: Z) ^% G. y' J+ L4 e: c& p局部mark點
6 ]6 x! Z6 g' J$ G$ j
3、工藝邊mark點

作用在拼接板上，輔助定位所有電路功能，輔助定位。

工藝邊mark點
: o% N3 i" G7 d( C5 d3 A6 D3 X/ u3 t
2 E& W6 f0 H# c) K7 r) s五、mark點定位的一般原則和步驟
* d. w/ l" N5 f9 f! z. D; ^
1、mark點形狀

選擇基準標記的位置后，就可以決定它們的顯示方式了。雖然一些制造設備被編程為可以識別各種形狀，如菱形、正方形或沙漏形，但并不是所有的機器都可以處理。還是建議使用比較普遍的圓形mark點。
為什么通常都使用圓形mark點？
●圓形物體更容易被機器定位。
1 M5 F' D; ~& a% c2 E: \/ @●對于 HAL 完成，圓形基準上的凸形仍將是圓形，而在方形基準上，例如，它可能不再是正方形。
- |8 G9 b/ y1 \. s●機器更容易找到圓形的中心。
●圓形的表面積最小。
●均勻蝕刻圓形形狀。
9 Z$ ?7 f$ i" `1 \5 [" I' k●可以使用多個基準點，而不是效率較低的奇形怪狀基準點，后者在理論上可能包含旋轉信息，但難以處理。
●這是一個與傳統(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。
& h7 a# D+ _8 ]8 ?4 r! z! J●圓形安裝孔可以兼作便宜的基準。
: |0 y- ]' o2 H* w5 \9 u' e( _機器視覺需要準確地找到基準點，然后估計其確切的中心，圓形是最優(yōu)的。
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mark點形狀
3 J/ ]1 {1 h$ g! S0 ~
2、mark點 尺寸
" p" y8 O8 T$ a9 H" h: F基準標記可以有多種尺寸，主要取決于裝配的機器。
3.2mm 阻焊層開口直徑和 1.6mm 裸銅直徑或 2mm 阻焊層開口直徑和 1mm 裸銅直徑的尺寸基本上可以適用于所有的機器。
0 P4 z  ]+ Z& i7 u( W, w5 g同一印刷電路板上的基準標記尺寸不應超過 25 μm，建議間隙區(qū)域的最小尺寸為中心標記半徑的兩倍。
6 \5 i- L" t$ t. _參考點周圍應該有一個空白區(qū)域，該區(qū)域沒有任何其他電路元件或標記�？瞻讌^(qū)域的最小尺寸應為參考點半徑的兩倍。
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PCB 基準尺寸通常為 1 到 3 毫米，主要取決于制造商使用的組裝機器。一些制造商建議在電路板的角處添加 3 個基準點，因為這會提供 2 個角度對齊測量值，并允許貼片機推斷出正確的方向。一些制造商會說明具體尺寸，這也取決于制造商使用的裝配設備。
一般來說，阻焊層開口的直徑應該是基準裸銅直徑的兩倍，此外，同一塊電路板（全局和局部）上的 PCB 基準尺寸應該一致，變化不應超過 ~25 微米。
: P2 q2 l& U5 l9 I8 ]5 I如果要組裝 2 層板，則頂層和底層基準點應位于彼此之上。頂層和底層 PCB 基準尺寸應相同，包括阻焊層開口。
& X' a2 b: u! _8 Q" N& u. z
  j' j. s- k+ w% m) Y兩種常見的 PCB mark點尺寸和阻焊層開口建議

局部基準往往小至 1 毫米，阻焊層開口為 2 毫米，上圖中顯示的 D-3D 規(guī)則，是因為有些制造商比較喜歡這種較大的阻焊層開口。
+ g7 Z2 O: Q7 z3 I) s0 f局部 PCB 基準尺寸通常不超過 1 毫米，以便進行走線布線并為其他組件留出空間。對于 0201 電阻或芯片大小的 BGA 等小型元件，組裝機將足夠精確，因此不需要本地基準，并且機器將準確知道您元件需要放置的位置。
  ]( o6 m( a4 [. e3、mark點 邊緣距離
避免將基準點靠在 PCB 的邊緣，貼裝機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點，則問題很嚴重�？梢詫⒒鶞蕵擞浿糜诰噙吘壷辽� 3 毫米的中心位置（建議 5 毫米，可以消除這些風險）
) O% |  v; I& M, n. v8 p3 y! P
mark點 邊緣距離

% h! p5 T# N2 I8 o4、mark點 組成
5 G6 K5 t1 N; j5 x( F% D" O  W
8 R7 r7 V1 O" B: I4 X1 K5 Vmark點 組成由 3 部分組成：
9 q' |, i3 p' E/ {- m9 m5 R+ U4 \●頂部或底部銅層上的實心銅環(huán)
8 t) ]( q8 t% N. }●阻焊層中的圓圈是我們需要對準的目標
●側面的選項文本標簽

0 I1 l: C/ Y  u# ~- F) Jmark點 組成

+ R3 @. G; I( w4 Z; a2 s! g) h7 p3 k4 z5、mark 點 位置布局

3 T: G7 Z$ g6 G: v% a) Z需要在PCBA的四個角或對角線上，形成多點面定位，定位準確，距離越遠越好。

, e9 F# q# m6 s$ H1）pcb mark點
mark點 的布局位置由貼片機的PCB傳輸方式決定。當使用導軌傳送PCB時，Mark不能放置在靠近夾持面或定位孔的位置，具體尺寸因貼片機而異。一般要求如下圖 所示。

: O- ~7 s+ |8 S/ U4 `- E* t
3 y* }5 w1 H5 ~) W  o5 n9 V區(qū)域標記無法定位

●定位針過程中，mark點無法定位。
●對邊過程中，mark點 不能定位在夾邊到邊4mm 范圍內。PCB mark點 位置應沿對角線放置，并且它們之間的距離應盡可能大。
●對于長度小于200mm 的 PCB，至少應放置2 個標記，如下圖。對于長度超過200mm的PCB，需要如圖b 在PCB上放置4個mark點，沿著PCB長邊的中心線或靠近中心線放置1或2個mark點 。
PCB mark點 標記應沿著每個小板的對角線放置，如下圖 所示。

; S5 I& B/ K0 q( ~4 Y% `7 i9 P8 l  iPCB mark點 位置布局
( e0 f+ q* R4 O* R
2）局部 mark點
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局部mark點 位置應滿足以下要求：對于超過 100 個引腳的 QFP 元件，應沿對角線放置 2 個 mark點 ，如圖 a 所示。對于引腳數(shù)超過 160 的 QFP 元件，應在四個角放置 4 個標記，如圖 b 所示。
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6 j: l3 h7 W9 Y' @' z% W0 H
1 _4 j, _$ F# e* G  o* d局部mark 點

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/ J; Z- D, o& H, S/ \8 J6 kmark點
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3 Q  I/ @# ]1 c9 Q* ?; f8 E7 L6、mark點 切口間隙
# G4 T3 t5 g) v: N; S/ P. O
mark點周圍的適當間隙至關重要。在焊盤周圍放置一個開放區(qū)域（無銅、阻焊層、絲網印刷等）。有了這個空間，相機就可以在沒有視覺干擾的情況下拾取標記。
開放空間的直徑應至少是焊盤尺寸的兩倍。因此，對于 2mm 的焊盤，你需要在其周圍至少留出 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)域是兩種流行的設計。


mark點 切口間隙
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7 a( |, n9 z" N% v9 e- a- ^* z9 [, T7、mark點 材料
mark點 焊盤需要用電路板其余部分使用的金屬完成。（記住，焊盤是用來反射光的。）因此，不要用阻焊層、絲網印刷或任何其他材料覆蓋焊盤。
( ?& o, o- v3 b$ |9 N( }8、mark點 數(shù)量
' ]% R/ t0 O6 }8 d7 F9 C三個基準點的數(shù)量是消除模板相對于 PCB 意外錯位的最佳數(shù)字。
1）1 個mark點
只有一個基準標記可用，掃描軟件無法確定 PCB 的正確旋轉。一臺機器實際上無法運行只有一個基準標記的 PCB。
$ }) `7 ?; ]/ ?/ q, a6 z8 {2）2個 mark點
有兩個可用的基準標記，機器可以正常運行。然而，這里有兩個風險在起作用。
●雙標記設置提供了很好但通常不是很好的位置跟蹤。如果使用的是細間距組件，可能就不會那么準確
6 G+ k( @% `) c% F- a( `0 |' @●相反的基準點可能會導致操作員錯誤。如果將 PCB 倒置插入，機器可能仍會看到基準點并繼續(xù)其愉快的工作。這種失誤最好的情況是浪費時間，最壞的情況是導致災難性的組件堆積或永久性 PCB 和設備損壞。
3）3 個mark點
/ `4 ]) s( y. c2 Y" |  W三個是正確運行 PCB 的最佳基準標記數(shù)，包括第三個基準標記可以為三角測量增加一個額外的點，從而提高整體精度。它還消除了錯誤旋轉的板通過相機的任何可能性。
2 t; |: p  B- Q: K4 n4）4 個mark點
雖然看起來添加四個點只能進一步提高準確性，但很少有更多的東西可以通過這一點獲得。這里的主要缺點是第四個基準標記會重新引入處理倒置面板的危險。走這條路線時要格外小心。
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. b$ S5 ?# K( h" S$ `4 S; {% m0 Ymark 點

" v/ \# v6 [' A3 y1 T9、mark 點銅飾面

4 \- r  F* G+ }$ Ymark 點焊盤需要是平穩(wěn)的以反映均勻的圖像，銅標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，而熱風焊料的變化往往更大一些。
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mark 點銅飾面
如果飾面的厚度有任何變化，則無法正確反映。雖然并非無法克服，但它確實迫使生產操作員花費額外的時間來恢復標記。根據(jù)問題的嚴重程度，就需要編輯軟件程序以進行補償，或完全重新焊接基準點。簡而言之，修復需要花費大量時間。
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! I9 _4 P: x' L- m3 ^2 i' z) a10、mark 點 對比度

' s0 M$ t  _  C7 L當 mark點標記與印制板基板材料之間存在高對比度時，可實現(xiàn)最佳性能。對于所有標記點，內部背景必須相同。
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六、mark點怎么制作？
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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，焊接時滲錫性好。需要注意的是線路板出廠時的孔徑存在誤差。近似誤差為±0.05mm。每0.05mm為一鉆。直徑超過3.20mm，每0.1mm為一鉆。因此，在設計器件孔徑時，應將單位換算為毫米，孔徑應設計為0.05的整數(shù)倍。制造商根據(jù)用戶提供的鉆孔數(shù)據(jù)設定鉆孔工具的尺寸。鉆具尺寸通常比用戶要求的成型孔大0.1-0.15mm。越少越好。
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0 {0 A. Y7 K4 M$ A3 Ymark 點制作
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1 B7 @: J5 _3 S. u七、MARK點設計不良實例
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