¿Cuándo uso fiduciales para componentes individuales en una PCB?

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Obviamente, el panel necesita fiduciales, y también coloco tres de ellos en cada PCB. Sin embargo, algunas huellas de CI también muestran fiduciales locales. Los he visto, por ejemplo, para ciertas huellas de TQFP. ¿Cuándo se requieren?

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stevenvh
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¿Te importa explicar qué es un fiducial?
Kellenjb
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@Kellenjb: los fiduciales son puntos de referencia (como círculos de cobre) para la máquina de selección y colocación. Deben estar claramente aislados de cualquier otra cosa en el tablero (incluida la serigrafía). Por lo general, agrega 3 o 4 de ellos cerca de las esquinas de la PCB.
stevenvh

Respuestas:

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La máquina de selección y colocación utiliza los fiduciales para proporcionar una mayor precisión al colocar componentes en la PCB. Hay una cámara que reconoce los fiduciales y la usa como punto de registro para calibrar dónde cree que está la máquina en la PCB.

Hay dos tipos de fiduciales: globales y locales.

Normalmente, una PCB tendrá 3 fiduciales globales por lado (arriba y abajo), y generalmente en las esquinas de la PCB. Esto es para que pueda reconocer la orientación y posición general de las tablas.

Los fiduciales locales se encuentran cerca de algunas de las partes críticas. Por lo general, hay dos fiduciales para cada parte, en esquinas opuestas. SI tiene varias partes críticas que están juntas, entonces un fiducial puede ser compartido por dos o más partes, reduciendo el número de fiduciales requeridos y el espacio de PCB ocupado por ellos.

Donde necesite fiduciales locales realmente depende de la máquina de selección y colocación que se utilizará, y la precisión de colocación requerida por el componente. Las fichas con un paso de pin más fino necesitarán más fiduciales.

Es interesante notar que los TQFP necesitan más fiduciales que la mayoría de los BGA. La mayoría de los TQFP tienen un paso de pin de alrededor de 0.5 mm, mientras que la mayoría de los BGA son de 0.8 a 1.27 mm. Los BGA también tienen una capacidad genial para autoalinearse un poco debido a la tensión superficial de la soldadura fundida. Pero debo enfatizar que esto depende mucho de los componentes y la máquina, así que consulte con su taller de ensamblaje.

También dependerá de la máquina la construcción del fiducial. Cosas como qué tan grande es la almohadilla y cuánto se retira la máscara de soldadura. Por lo general, el fiducial es redondo, pero a veces cuadrado o con forma de corbata de lazo.

Otra cosa es que algunos talleres de ensamblaje solicitarán fiduciales para sentirse bien con las cosas, pero realmente no las necesitan. Mi penúltimo PCB había tenido muchos BGA, QFN y TQFP de tono fino y no tenía fiduciales, pero no había problemas con la colocación de piezas. Mi tablero actual no es tan difícil, pero están solicitando fiduciales. Imagínate. Los humorizaré y le pondré los fiduciales.


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Estoy de acuerdo con la autoalineación de los BGA, pero ¿eso no se aplica también a los QFP? Todos los QFP que he visto están perfectamente centrados en sus pads. ¿Sería el tono el criterio para usar fiduciales? ¿Como se requiere para un paso de 0,5 mm o menos?
stevenvh
@stevenvh Todas las partes se autoalinearán hasta cierto punto. En el caso de QFP y TSSOP, no se necesita mucho para que un solo pin cubra la brecha entre dos pads. Si eso sucede, la parte no se autoalineará. El peor de los casos es cuando la pieza gira ligeramente. Todo se debe a las almohadillas / pasadores delgados y largos en un tono fino. Los BGA son un poco más indulgentes debido a la geometría de los pads.
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Se usan con mayor frecuencia con dispositivos BGA, porque las almohadillas no se pueden ver cuando el chip se coloca en posición manualmente. La mayoría de las empresas de montaje insisten en ellos. No creo que los haya visto utilizados con piezas TQFP.

Leon Heller
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Una máquina de selección y colocación posiciona una parte utilizando coordenadas absolutas de fiduciales (globales o locales), no tratando de alinear alfileres y almohadillas.
Kevin Vermeer
¿Por qué el voto negativo?
Leon Heller
Ninguno de los tableros que tengo con partes de TQFP en ellos tienen fiduciales, presumiblemente fueron ensamblados con máquinas de recogida y colocación.
Leon Heller
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@Leon: el voto negativo se debe a que "la respuesta no es útil": la idea de alineación de clavija / almohadilla es incorrecta, según tengo entendido, y he visto fiduciales en TQFP (perfil rectangular de paso de 0,5 mm utilizado en algunos de los circuitos integrados de video que utilizamos trabajar con) pero no en BGA. Además, como señaló David, el tono más bajo en los TQFP lo hace más importante. ¡No es nada personal!
Kevin Vermeer
Son necesarios para la colocación manual de BGA, según los ensambladores que he usado.
Leon Heller
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Mi experiencia es que si el paso del pasador de la pieza es mayor a .635 mm, entonces los fiduciales globales son adecuados. Si la parte tiene un paso de pin de .635 mm o menor, entonces debe tener sus propios fiduciales. No distingo entre partes qfp o bga. Utilizo un punto smt de 1 mm dentro de un espacio libre de 3 mm de diámetro para todos mis fiduciales y los coloco en las esquinas opuestas donde no interferirán con las marcas del pin 1 (A1).

David
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