PCB Mark點

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$ s# Y3 Q7 T, d7 U! U
9 h4 n7 [. w, R) t3 m5 I! g* z一、基準(zhǔn)點（mark點）是什么意思？
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/ `8 E/ [; e. m2 cmark點也叫基準(zhǔn)點，也叫光學(xué)定位點，是貼片機(jī)使用時的定位點。由于PCB在大批量生產(chǎn)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(shè)備都可以準(zhǔn)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(shè)置機(jī)器。

mark 點

mark 點
" R+ Z8 o' S8 C, a& e1 a. X
" W4 `) C0 n' n3 j5 g2 k, s二、mark點在PCB板上的作用

- _4 R: `& n9 q/ l( P當(dāng)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(biāo)文件（PNP文件）。這些文件會用自動貼片機(jī)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。
* a" D* @. ]2 E* O如果我們在電路板上使用mark 點就可以讓機(jī)器更好的放置組件，準(zhǔn)確度更高，而且不依賴機(jī)器公差或者人工的誤差。
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mark 點
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9 W# }% f' N1 {/ y0 v4 ~/ ^三、mark點識別原理

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PCB 上的mark 點是表面貼裝技術(shù)(smt) 和自動光學(xué)檢測(AOI) 等自動化機(jī)械使用的參考標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)記由一個遠(yuǎn)離任何其他可見地標(biāo)的單獨銅墊組成，沒有基準(zhǔn)標(biāo)記，機(jī)器要么放置組件不正確，要么完全拒絕運行。然而，通過讀取放置在 PCB 上的各種基準(zhǔn)標(biāo)記位置，自動化設(shè)備可以確定放置或掃描組件的確切位置。
. L# J1 U1 v1 {不過大多數(shù)機(jī)器在技術(shù)上不會讀取放置在 PCB 上的內(nèi)容，相反，它識別mark 點焊盤的反射。
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' {7 m  t0 s' w3 E2 E0 w, g/ p! M四、不同類型的mark點
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1、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(zhǔn)，是基于三個網(wǎng)絡(luò)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。

全局mark點

0 _' M4 o6 g$ I3 ?. v) D4 [% e! Y- _2、局部mark點
8 ~; p8 T- D* M+ M5 Q% c
3 F% u" {0 q9 U! e$ 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。
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局部mark點
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4 U& ]- ^9 G& M: H9 s5 U  W3、工藝邊mark點

- {; a8 i- \- D. }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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工藝邊mark點
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五、mark點定位的一般原則和步驟

  O" N2 e' B' D1 w; _1、mark點形狀

3 p; ?( t. m/ _$ B( T4 @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。
為什么通常都使用圓形mark點？
●圓形物體更容易被機(jī)器定位。
( z- v: r# T6 |$ a1 `, \* p●對于 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。
●機(jī)器更容易找到圓形的中心。
! {' l7 n  E- N/ p, T●圓形的表面積最小。
. P5 r% b1 o: ?$ ?: A* }●均勻蝕刻圓形形狀。
: k- ^( x( f* `- V9 O! }4 i: N●可以使用多個基準(zhǔn)點，而不是效率較低的奇形怪狀基準(zhǔn)點，后者在理論上可能包含旋轉(zhuǎn)信息，但難以處理。
, g* ?( o! y/ W# X8 c8 E0 h2 G●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。
4 t6 F, j1 \6 r  G* f7 z1 J●圓形安裝孔可以兼作便宜的基準(zhǔn)。
9 S9 O4 a# Q( k+ @) f5 s( W機(jī)器視覺需要準(zhǔn)確地找到基準(zhǔn)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

6 |! o1 ~4 u7 U8 O2、mark點 尺寸
1 i; V$ n$ [8 M/ T0 v9 |基準(zhǔn)標(biāo)記可以有多種尺寸，主要取決于裝配的機(jī)器。
1 `$ W1 E" O1 b: k3.2mm 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(jī)器。
, C& c7 K) P7 `' g7 \9 I, o7 g同一印刷電路板上的基準(zhǔn)標(biāo)記尺寸不應(yīng)超過 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。
. P6 u2 f6 b: F+ _/ k參考點周圍應(yīng)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(biāo)記。空白區(qū)域的最小尺寸應(yīng)為參考點半徑的兩倍。
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PCB 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 個基準(zhǔn)點，因為這會提供 2 個角度對齊測量值，并允許貼片機(jī)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(shè)備。
一般來說，阻焊層開口的直徑應(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 ~25 微米。
4 Q/ t( C5 c, p# l) W如果要組裝 2 層板，則頂層和底層基準(zhǔn)點應(yīng)位于彼此之上。頂層和底層 PCB 基準(zhǔn)尺寸應(yīng)相同，包括阻焊層開口。
, O9 R/ z0 K9 f% y7 G1 ]
' n% e6 x1 E, P: d' |  \$ `兩種常見的 PCB mark點尺寸和阻焊層開口建議
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9 S) a8 |  M4 t+ t  R- {局部基準(zhǔn)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。
局部 PCB 基準(zhǔn)尺寸通常不超過 1 毫米，以便進(jìn)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(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。
3、mark點 邊緣距離
避免將基準(zhǔn)點靠在 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，則問題很嚴(yán)重�？梢詫⒒鶞�(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）

. p1 _4 u5 u8 ]9 Umark點 邊緣距離

4、mark點 組成

1 G. l) i% q* ~mark點 組成由 3 部分組成：
●頂部或底部銅層上的實心銅環(huán)
●阻焊層中的圓圈是我們需要對準(zhǔn)的目標(biāo)
●側(cè)面的選項文本標(biāo)簽

  f% F  y1 \9 }+ G! xmark點 組成
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/ D' u2 U6 `- P( ^& C5、mark 點 位置布局
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( r* r: O7 A- J0 n需要在PCBA的四個角或?qū)�角線上，形成多點面定位，定位準(zhǔn)確，距離越遠(yuǎn)越好。
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1）pcb mark點
% \1 l/ O4 m  ]0 _( _% z. ^8 m0 Zmark點 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，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。


! J1 [3 a! U+ C5 r& J% U  c: T6 E區(qū)域標(biāo)記無法定位

1 t& G: L- D9 @+ q  }" u6 g●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(nèi)。PCB mark點 位置應(yīng)沿對角線放置，并且它們之間的距離應(yīng)盡可能大。
●對于長度小于200mm 的 PCB，至少應(yīng)放置2 個標(biāo)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(biāo)記應(yīng)沿著每個小板的對角線放置，如下圖 所示。

PCB mark點 位置布局

2）局部 mark點

局部mark點 位置應(yīng)滿足以下要求：對于超過 100 個引腳的 QFP 元件，應(yīng)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(yīng)在四個角放置 4 個標(biāo)記，如圖 b 所示。


  f+ \0 D: m! D局部mark 點


mark點

6、mark點 切口間隙

6 a) F4 X  @7 }mark點周圍的適當(dāng)間隙至關(guān)重要。在焊盤周圍放置一個開放區(qū)域（無銅、阻焊層、絲網(wǎng)印刷等）。有了這個空間，相機(jī)就可以在沒有視覺干擾的情況下拾取標(biāo)記。
開放空間的直徑應(yīng)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(shè)計。

2 D, h, p2 K/ H. ^9 p; Y
; g3 f8 `  k' s% ^! g  @8 k- Zmark點 切口間隙
5 l; U9 i. d0 V; M* G6 u8 P
7、mark點 材料
  M3 U, ~0 W( _. H; [6 t  i5 q4 F% [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(wǎng)印刷或任何其他材料覆蓋焊盤。
8、mark點 數(shù)量
三個基準(zhǔn)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
, v! E! c$ c3 h- j$ G+ [4 X8 v9 B只有一個基準(zhǔn)標(biāo)記可用，掃描軟件無法確定 PCB 的正確旋轉(zhuǎn)。一臺機(jī)器實際上無法運行只有一個基準(zhǔn)標(biāo)記的 PCB。
, i* u/ k6 o7 \2 X  X. T" ~9 r2）2個 mark點
2 r# O2 K9 L6 ?  E3 o# \有兩個可用的基準(zhǔn)標(biāo)記，機(jī)器可以正常運行。然而，這里有兩個風(fēng)險在起作用。
●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，可能就不會那么準(zhǔn)確
●相反的基準(zhǔn)點可能會導(dǎo)致操作員錯誤。如果將 PCB 倒置插入，機(jī)器可能仍會看到基準(zhǔn)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(dǎo)致災(zāi)難性的組件堆積或永久性 PCB 和設(shè)備損壞。
# @- k& o3 P" i( D3）3 個mark點
, V- c  y. M8 \$ X' J) G三個是正確運行 PCB 的最佳基準(zhǔn)標(biāo)記數(shù)，包括第三個基準(zhǔn)標(biāo)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(zhuǎn)的板通過相機(jī)的任何可能性。
4）4 個mark點
1 t2 Q7 a% o6 R  _& e雖然看起來添加四個點只能進(jìn)一步提高準(zhǔn)確性，但很少有更多的東西可以通過這一點獲得。這里的主要缺點是第四個基準(zhǔn)標(biāo)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。
, U( @7 g7 l. Z: {& ]  F: V
mark 點
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+ v4 Y; g6 V; h* d' v0 [$ f9、mark 點銅飾面
1 a, g1 U5 u6 c3 d2 c
mark 點焊盤需要是平穩(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。

- h8 ]: {4 e: O1 A/ Omark 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(chǎn)操作員花費額外的時間來恢復(fù)標(biāo)記。根據(jù)問題的嚴(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。簡而言之，修復(fù)需要花費大量時間。

2 C# n9 V" L% `' k4 X10、mark 點 對比度
5 M: K3 B- j: @. r6 _- h5 R
" ?+ Z. }" D1 @3 X8 F& }' ~; @當(dāng) mark點標(biāo)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(biāo)記點，內(nèi)部背景必須相同。

六、mark點怎么制作？

( `+ Q$ s/ g1 ~$ \$ h% d- \" Z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(shè)計器件孔徑時，應(yīng)將單位換算為毫米，孔徑應(yīng)設(shè)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(shè)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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' M$ M  q( @' Q0 J; _1 K$ l
, i& T, H+ g; b- g/ t% Lmark 點制作

七、MARK點設(shè)計不良實例


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9 X# U' ?8 O7 {; E; o% \聲明：
7 L+ q9 @4 s, O; l2 o5 W聲明：文章來源網(wǎng)絡(luò)。本號對所有原創(chuàng)、轉(zhuǎn)載文章的陳述與觀點均保持中立，推送文章僅供讀者學(xué)習(xí)和交流。文章、圖片等版權(quán)歸原作者享有，如有侵權(quán)，聯(lián)系刪除。投稿/招聘/推廣/宣傳 請加微信：woniu26a推薦閱讀▼
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