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Tecnologia PCBA
Circa l'importanza della serigrafia per l'assemblaggio di PCBA
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Circa l'importanza della serigrafia per l'assemblaggio di PCBA

Circa l'importanza della serigrafia per l'assemblaggio di PCBA

2021-11-11
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Author:Downs

Have you ever wondered how the vision and robotic system in a surface mount SMT placement machine (SMT) can accurately place electronic components in the required positions on a tiny printed circuit board with very small tolerances?

The goals of the Sistema di visione SMT are diverse: match the circuit pattern of the artwork with the top or bottom of the manufactured printed circuit board (PCB), determine the position of the PCB on the x, y, and z planes, Posizionare la posizione precisa per posizionare componenti specifici. With the help of the indexing (positioning) system, the PCB is positioned according to the program parameters, ma questo posizionamento non è abbastanza preciso per il posizionamento dei componenti. The silk screen provides a reference point for the imaging system.

Cos'è la serigrafia?

Anche se sembra un termine finanziario, the term "benchmark" refers to a fixed reference basis for comparison purposes. Generalmente, silk screens are embedded object or surface markings that are used as a directional measurement or reference point for indexing and imaging systems.

scheda pcb

La serigrafia è utilizzata in molteplici settori e applicazioni, such as physics, Grafica informatica 3D, optics and photography. Sono utilizzati nel volo geofisico per fare riferimento ai risultati di misurazione, in augmented reality media to locate the position of activated composite images or game boards, e nell'imaging medico correlando scansioni corporee con posizioni corporee.

Nelle applicazioni di assemblaggio elettronico automatizzato, la serigrafia è un segno di allineamento utilizzato nel sistema di indicizzazione per rendere il PCB orientato nella direzione corretta e distorto. Il sistema di visione utilizza il posizionamento serigrafico per inserire accuratamente i componenti nel circuito. La serigrafia, nota anche come "marchio di riconoscimento del modello del circuito", è un aspetto chiave dei test e del confezionamento durante l'intero processo di produzione automatizzato. L'importanza del posizionamento dello schermo serigrafico non può essere sottovalutata, perché se la posizione esatta del circuito o del circuito PCB non può essere misurata correttamente in qualsiasi momento durante il processo di assemblaggio, apparirà un "rottame" automatizzato!

How does the placement of the silk screen affect the insertion of components?

Il posizionamento preciso della serigrafia assicura che il PCB sia rivolto nella direzione corretta e sia allineato il più vicino possibile alla perfezione. La macchina di posizionamento SMT utilizza la fotocamera per individuare il serigrafo e quindi regola la posizione dei componenti in base alla posizione esatta del circuito stampato.

Lo svantaggio dei bracci di assemblaggio robotici è che non si lamenteranno di quanto tempo sono le ore di lavoro.

Il PCB viene consegnato alla macchina SMT per il montaggio dal nastro trasportatore. La direzione di fissaggio o bloccaggio di ogni PCB è leggermente diversa dagli altri PCB e questa piccola modifica è sufficiente a distruggere il circuito stampato a meno che non sia ricalibrato. A tal fine, due o tre fiduciali sono contrassegnati sul PCB in modo che il robot di posizionamento possa determinare con precisione la direzione del circuito stampato. Confrontando la posizione effettiva del serigrafo rispetto alla vista planimetrica del circuito stampato memorizzato nella memoria della macchina, il sistema di visione può calcolare in modo affidabile l'"offset" su cui il pezzo deve essere spostato per posizionare accuratamente il pezzo.

How to set the silk screen on the printed circuit board?

La serigrafia è fatta solitamente rendendo l'area circolare del circuito stampato non coperta dalla maschera di saldatura. In quest'area circolare è esposta la placcatura di rame sottostante. Un buon riconoscimento delle immagini non richiede nulla intorno allo schermo da seta, quindi durante il montaggio, è necessario prestare attenzione allo sfondo "opaco" intorno allo schermo da seta. In alternativa, una maschera di saldatura trasparente può essere utilizzata per coprire i fiduciali perché il sistema di visione può ancora rilevare l'anello di rame.

From the first two reference points (placed diagonally to each other), La macchina può identificare la posizione del PCB e l'inclinazione del PCB nel morsetto di trasferimento attraverso le sue posizioni X e Y. Finally, Il terzo benchmark può aiutare la macchina a compensare qualsiasi restringimento o allungamento del PCB.

Se i componenti sono posizionati su una progettazione PCB bifacciale, i punti di riferimento devono essere posizionati su entrambi i lati del PCB. Il posizionamento di schermi multipli di seta per il posizionamento PCB è chiamato "dato globale". I componenti che richiedono un'elevata precisione di posizionamento possono avere un singolo "dato locale" posizionato vicino alla posizione del componente per fornire una maggiore precisione.

What will happen if silk screen is not used?

Se si assembla manualmente una scheda singola o prototipo, è bene non utilizzare serigrafia. Tuttavia, se si prevede di automatizzare la produzione, allora si scopre che le macchine di posizionamento SMT non saranno un'opzione perché il loro funzionamento richiede punti di riferimento sul PCB per allinearli correttamente. Inoltre, l'assemblaggio manuale comporterà una percentuale più alta di schede che falliscono i test e gli standard di qualità e ci vorrà molto tempo per riparare la saldatura manuale imperfetta.

Suggerimenti per il posizionamento del serigrafo:

Impianto di elaborazione di chip SMT: I seguenti sono alcuni suggerimenti per posizionare serigrafie sui circuiti stampati:

1. La migliore dimensione dello schermo di seta dovrebbe essere tra 1mm e 3mm. Aim for a matt "buffer" area that is roughly the same size as the diameter of the mark around the mark.

2. La serigrafia non deve avere maschera di saldatura, a meno che la copertura non sia trasparente.

3. For the overall reference, ci dovrebbero essere almeno 2 marchi, preferibilmente 3 marchi per garantire l'accuratezza del posizionamento dei componenti. The marks should be located on opposite ends of each other and separated as much as possible on the board. Se hai 3 serigrafie, please place them in a triangle and keep the space as wide as possible on the board.

4. Se non c'è abbastanza spazio sul bordo del circuito stampato, è necessario uno schermo serigrafico globale.

5. The distance from the silk screen to the edge of the board should be 0.3 pollici, excluding the silk screen buffer area.

6. Per i punti fiduciari locali, posizionare almeno due serigrafie diagonalmente sul bordo esterno intorno al componente specifico. Per correggere gli errori di posizionamento sui componenti, è possibile utilizzare anche serigrafie locali.

7. The placement of silk screens can make a smooth assembly line different from an assembly line that continuously needs adjustment. Anche se il fornitore vi dice di aver aggiornato la macchina per funzionare senza marcatura, it is wise to always incorporate silk screen into the progettazione di circuiti stampati. Potrebbero essere necessari questi marchi durante i test o quando potrebbe essere necessario rielaborare in futuro.