PCB Mark點

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2 N" L) n: E( `* {0 F! z. S一、基準點（mark點）是什么意思？
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7 H; f0 d, [9 |' S' k9 A/ @/ Fmark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(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。

* p# V8 o% u2 d1 \/ fmark 點

7 u* w& X* s8 W' C% [. `mark 點

二、mark點在PCB板上的作用

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。
& j+ F% C. Y. g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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2 Y) [( L* Q* m/ _6 Imark 點

三、mark點識別原理

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9 V# k4 N$ U4 ^. O( kPCB 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。
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。


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$ }" Y) _. m# T! ?+ U5 x6 A四、不同類型的mark點
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1 e% D# n2 M- C; @# K+ T6 y3 t5 A
$ {! i& M' y+ R) i5 X; S4 ~* i1、單板mark點
2 O3 y1 @7 |" K) w6 [. s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(wǎng)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。
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, X5 W1 @3 U; a. v( E. W1 H1 \0 v全局mark點

2、局部mark點

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
: H8 Z6 A4 R0 s1 d+ [# V4 U
' V+ g0 d) q6 }3 ~+ {; [3、工藝邊mark點

$ s' D0 {3 j5 ]3 b  A作用在拼接板上，輔助定位所有電路功能，輔助定位。

/ k" e7 K1 ~  ?0 f8 b$ H工藝邊mark點
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  f2 O6 ]" C- M' S: E; B2 V8 l五、mark點定位的一般原則和步驟

1、mark點形狀

3 S; J0 Q9 v7 J6 u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。
8 ^  d( o" N& p2 _( X; A2 [( p+ c為什么通常都使用圓形mark點？
( s  P4 j/ i' e- x" z●圓形物體更容易被機器定位。
●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。
4 S1 U3 S) f2 H1 b2 w- ^* w1 |. B●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。
●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。
" o5 `$ G) D" D: k7 e●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。
* A9 S% l0 J' d& W0 P  F●圓形安裝孔可以兼作便宜的基準。
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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5 w9 [# M" `# U2 q$ Emark點形狀

2、mark點 尺寸
( D, k5 G# u3 p# V1 n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。
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。
' Z" }" ]8 z5 T! j# r2 \8 O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。
' D2 M8 n1 T9 }8 x- s9 G
+ ?9 i2 C8 ?$ m3 H5 q& `( k6 ?( W. dPCB 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。
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。
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兩種常見的 PCB mark點尺寸和阻焊層開口建議
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; E2 @( H+ ?) [, v, b, c8 A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。
! A- J- ?+ \1 \. H+ @, C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。
3、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）
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mark點 邊緣距離

4、mark點 組成
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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的目標
●側面的選項文本標簽
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- e! b4 `/ Y2 G+ i6 amark點 組成
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8 n1 S7 F8 I; e/ Z6 S3 [5、mark 點 位置布局
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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。
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) ~! m3 T2 Z% r# Y( _( |1 |" [1）pcb mark點
mark點 的布局位置由貼片機的PCB傳輸方式?jīng)Q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。
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區(qū)域標記無法定位
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●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 。
9 P; p& h, W" f! l2 |PCB mark點 標記應沿著每個小板的對角線放置，如下圖 所示。

PCB mark點 位置布局
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4 T, I7 ]5 K5 E8 z4 l2）局部 mark點

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。


+ a$ J! p* t" B% q局部mark 點

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( D7 J) u' n- C5 f; q& u+ cmark點
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, H' W: i: Z; u/ x  s) G6、mark點 切口間隙

8 g* ]/ l! O  N3 J5 j" Vmark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(wǎng)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。
$ N1 G; W& W3 G4 A8 G4 J& K3 m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。


5 }( F% ~. W9 C- nmark點 切口間隙
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7、mark點 材料
7 A: \" m  ?" Cmark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
三個基準點的數(shù)量是消除模板相對于 PCB 意外錯位的最佳數(shù)字。
$ B9 F( l/ E9 L( z3 k1 o) }# F, J1）1 個mark點
! f' z# v" E* ]1 m6 Q* \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。
3 d- x& i. |- V* G  ~( B2）2個 mark點
9 |* F1 ^' E$ \0 ~, D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。
, D) C: o" ~( E+ q6 Q* ]●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
●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
& V( [* Y' K% Z% C- A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。
) x( \8 w2 \- Z; p8 \4）4 個mark點
6 q, l0 I" l) h; G, t3 ^- Y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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3 @$ d$ [$ F  _, S! s# R1 @: Qmark 點
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' v" T( ~& i5 g7 ~  @* t/ p) B2 m9、mark 點銅飾面

mark 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。

' V6 y) D  a8 t; Hmark 點銅飾面
1 u  V7 \2 M1 _* s% A5 H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。

10、mark 點 對比度
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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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% g) G! g# o! F. H+ |$ w六、mark點怎么制作？

% w: {- |) \, {) g4 U' ^6 f( ~# M. c4 F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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mark 點制作
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七、MARK點設計不良實例

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; o. {$ q: _0 X7 e+ k8 W" ?! ^0 _; ]聲明：
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