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硬学|Mark点的设计与应用

阿里云创新中心宁波高新基地2018-06-19 13:30:39
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Mark点的设计与应用

  一、 Mark点的作用及类别

1、什么是Mark点

Mark点是电路板设计中PCB板在自动贴片机上的位置识别点也称为基准点。Mark点标记可以是裸铜、清澈的防氧化涂层保护的裸铜。PCB板Mark点,为表面贴装工艺中的所有步骤提供共同的可测量点,保证了SMT设备能精确的定位PCB板元件,因此,Mark点对SMT生产至关重要。

2、Mark点分类

单板MARK:单块板上定位所有电路特征的位置,其作用必不可少。

拼板MARK:拼板上辅助定位所有电路特征的位置,其作用辅助定位。

局部MARK:定位单个元件的基准点标记,以提高贴装精度 (QFP、CSP、 BGA等重要元件必须有局部MARK),其作用必不可少。   

二、Mark点设计规范

1、形状:要求Mark点标记为实心圆;

2、组成:一个完整的MARK点包括标记点(或特征点)和空旷区域。

3、位置:

1)Mark点位于电路板或组合板上的对角线相对位置且尽可能地距离分开。最好分布在最长对角线位置;

2)为保证贴装精度的要求,SMT要求:每1pcsPCB板内必须至少有一对符合设计要求的可供SMT机器识别的MARK点,即必须有单板MARK(单板和拼板时,板内MARK位置如下图所示)。拼板MARK或组合MARK只起辅助定位的作用;

 3)拼板时,每一单板的MARK点相对位置必须一样。不能因为任何原因而挪动拼板中任一单板上MARK点的位置,而导致各单板MARK点位置不对称;

4) PCB板上所有MARK点只有满足:在同一对角线上且成对出现的两个MARK,方才有效。因此MARK点都必须成对出现,才能使用。

4、尺寸:

1)Mark点标记最小的直径为 1.0mm,最大直径是 3.0mm。Mark点标记在同一块印制板上尺寸变化不能超过25 微米;

 2)特别强调:同一板号PCB上所有Mark点的大小必须一致(包括不同厂家生产的同一板号的PCB)

3)建议RD-layout将所有图档的Mark点标记直径统一为1.0mm;

5、边缘距离:Mark点( 边缘)距离印制板边缘必须  ≥5.0mm (机器夹持PCB最小间距要求),且必须在PCB板内而非在板边,并满足最小的Mark点空旷度要求。

6、空旷度要求 :在Mark点标记周围,必须有一块没有其它电路特征或标记的空旷面 积。空旷区圆半径  r≥2R, R为MARK点半径,r达到3R时,机器识别效果更好 

常有发现MARK点空旷区为字符层所遮挡或为V-CUT所切割,造成SMT机器无法识别。

7、材料: Mark点标记可以是裸铜、清澈的防氧化涂层保护的裸铜、镀镍或镀锡、或焊 锡涂层。如果使用阻焊(soldermask),不应该盖Mark点或其空旷区域

8、平整度:Mark点标记的表面平整度应该在15 微米之内。

9、对比度:

1)当Mark点标记与印制板的基质材料之间出现高对比度时可达到最佳的性能

 2)对于所有Mark点的内层背景必须相同。

三、制作Mark点的方法

Mark点的中间是一个实心圆盘,直径1mm,周围阻焊开窗,直径3mm。

以下是以AD软件为例制作Mark点步骤:

1、在封装库中新建一个元件,起名“MARK”然后在坐标原点添加一个“pad”,

Layer选择Toplayer,并设置直径为1mm。然后选中“Solder Mask Expansion”组合菜单中的“Specify expansion value”选项,并将值设为1mm,单击OK确定。

然后会看到这样一个带有大阻焊窗的焊盘

2、新建一个空PCB文件,在该PCB文件中画一个圆,并设置半径为1.5mm

选中该圆,然后点击“Tool”à“Convert”à“Creat Region from Selected Primitives”,之后会变成这样的图像:

将选中的边上的圆删除掉,只剩下整个实心圆,双击该实心圆,弹出一个对话框,选中其中的“Polygon Cutout”,点击OK确定。它的作用是阻止其他器件或是覆铜放在这个区域内。

之后这个红色的实心圆就变成了这样的

然后将这个“Region”剪切到第一步制作的封装库中,可以看到外部有一层圆虚线。

到此一个Mark点就制作完成。

此处制作MARK点的链接:http://www.mcukey.com/thread-18-1-1.html

四、MARK点设计不良实例

1、PCB板上所有MARK点标记直径只有0.85MM,且形状不规则,SMT机器难以识别

2、MARK点没有空旷区域,只有标记点,造成SMT机器无法识别。

3、PCB板内无MARK点,板边MARK位置不对称,造成SMT无法作业。

4、板内无MARK,拼板尺寸有误差,贴装后元件坐标整体偏移,造成SMT作业困难。

5、MARK点距板边距离≤5mm,SMT机器无法识别。 

6、MARK点为V-cut所切,SMT机器无法识别。

7、 MARK点空旷区域为字符层或电路特征所遮挡,SMT机器无法识别。

END

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文章来源公众号-硬功馆(ID:ekoplat)作者:雨哥,未经许可,请勿转载。

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