Passermarker in der SMD Bestueckung. Sie werden auf Leiterplatten als optische Referenzpunkte für automatisierte Fertigungsverfahren verwendet. Daher sind Passermarker in der SMD Bestückung zwingend notwendig, um Fehlerquellen zu minimieren und eine optimale Bestückungsqualität zu erreichen
Optimale Gestaltung von Passermarker für die SMD Bestückung
Optimale Gestaltung von Passermarker für die SMD Bestückung
Passermarker in der SMD Bestückung
Passermarken – auch öfters als Fiducial bezeichnet – werden auf Leiterplatten als optische Referenzpunkte für automatisierte Fertigungsverfahren verwendet.
Um Fehlerquellen zu minimieren und eine optimale Bestückungsqualität zu erreichen sind Passermarken für die SMD Bestückung zwingend notwendig.
Die Passermarken werden optisch durch Kameras erfasst um die Position der Leiterplatte im Siebdrucker, Bestückungsautomat oder AOI zu erfassen. Passermarken dienen nur der Produktion. In wenigen Fällen werden diese auch noch für Testpunkte verwendet.
Optimal ist es, wenn die Fiducial von Anfang an im Pick&Place (Koordinaten-File) vorhanden sind.
Optimale Masse für Passermarker
Wo sind Passermarken unbedingt notwendig – wie sollen diese platziert werden?
Gemäss IPC7351 sind drei Passermarken normiert:
Panel Fiducial (Nutzen Passermarker)
Zur optimalen Ausrichtung im Pastendruckprozess benötigt es 3 Fiducial auf dem Nutzenrand.
Sofern Sie – wie auf dem nächsten Bild – 4 Marker anbringen möchten, sollten diese unbedingt assymetrisch sein, damit bei einem falschen Beladen des Siebdruckers diese Leiterplatte nicht erkannt wird.
Globale Fiducial (Leiterplatten Passermarker)
Globale und/oder Panel-Referenzpunkte sollten idealerweise auf einem Dreipunktgitter basierenden System liegen, wobei der untere linke Referenzpunkt auf dem 0,0-Nullpunkt liegt und die beiden anderen Referenzpunkte in der positiven X- und Y-Richtung liegen.
Daher sollten sich Globale Referenzpunkte sollten auf allen Leiterplatten befinden, welche Komponenten enthalten, die automatisiert bestückt werden sollen.
Dies gilt selbst dann, wenn der Schaltungsentwurf keine Fine Pitch (<= .020″ Pitch) Komponenten enthält. Die meisten modernen Bestückungsgeräte verwenden für die Ausrichtung der Leiterplatte eine Bilderkennung.
Zwar können auch andere Schaltungsobjekte (Durchkontaktierungen usw.) verwendet werden, doch kann dies die genaue Komponentenplatzierung beeinträchtigen.
Mindestens drei globale Referenzmarken sind vorzusehen, wenn es notwendig ist, nichtlineare Verzerrungen wie Skalierung, Dehnung und Verdrehung zu korrigieren.
Diese globalen Referenzmarken sollten sich in einem dreieckigen Muster befinden und auf der Leiterplatte so weit wie möglich voneinander entfernt sein.
Local Fiducial (Lokale Passermarker)
Auf sehr großen Leiterplatten bei denen für Finepitch-IC eine hohe Bestückpräzision gefordert ist, sind lokale Passermarker sinnvoll. Vor allem bei Bauteilen mit einem Pitch unter 0,5 bei QFN- oder BGA Gehäusen wird die Ausrichtung der Bauteile durch die lokale Referenzierung nochmals genauer.
Mögliche Platzierung der lokalen Passermarker
Vermassung der lokalen Passermarkern
Eine mögliche Platzierung der Fiducials auf einem Nutzen mit vier Leiterplatten
Standard bei Horelec GmbH
Obwohl in der IPC Norm die Lokalen Passermarker beschrieben werden, benötigen die heutigen Maschinen diese kaum noch. Für die Produktion bei der Horelec GmbH werden die Nutzen und Globalen Passermarker benötigt.
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