¿Qué son fiduciales y cómo diseñarlos?
Fiduciales son unos símbolos o marcas que deben tener las tarjetas de circuitos impresos cuando van a ser sometidas a procesos automáticos de montaje de componentes (Pick & Place), de inspección de defectos de soldadura y ensamble (AOI), de test eléctrico etc. Las máquinas utilizadas en dichos procesos necesitan esas marcas como puntos de referencia para alinearse automáticamente con la tarjeta que se va a procesar y lograr posicionarse precisamente sobre las coordenadas y poder efectuar la labor requerida.
Formas estándar usadas como fiduciales
Como se puede observar en la figura 1, hay varias formas de fiduciales aceptadas por los sistemas automáticos de alineamiento, siendo la forma circular la más fácil de implementar y reconocer actualmente en procesos automatizados.
Fiduciales globales
Son las marcas de registro ubicadas dentro de un circuito impreso y usualmente deberán estar distribuidas de la siguiente forma:
Los globales deberán ser incorporados a la tarjeta cumpliendo las siguientes características:
- Deberán tener la forma de un pad circular entre 1 y 1.2 mm de diámetro.
- No deberá estar cubierto por máscara antisoldante.
- Su superficie deberá ser totalmente plana y altamente reflectiva.
- Deberá estar rodeado de un área circular mínimo de 2.4 mm (preferiblemente de 3.6 mm) de diámetro libre de cualquier objeto de cobre, como pistas, pads, etc. así como de máscara antisolder y leyenda de componentes. Esto garantizará el mayor contraste posible para ser identificado por los sistemas de reconocimiento automático.
- Deberán estar ubicados en todas las caras que contengan componentes que vayan a ser ensamblados automáticamente.
- Si la tarjeta tiene componentes SMT en ambas caras, la ubicación de los fiduciales de una misma esquina deberá ser idealmente, uno exactamente detrás del otro pero en diferente capa.
- La distancia de los bordes de la tarjeta deberá ser por lo menos 4 mm desde el borde del fiducial como se ilustra en la figura 2.
Importante: Idealmente, los fiduciales deberían ser colocados sobre la tarjeta al inicio del diseño para su correcta ubicación. Sin embargo, si ya hemos finalizado ese proceso y/o las esquinas de la tarjeta contienen objetos que no queremos reubicar, podremos incluir los fiduciales ubicándolos diagonalmente lo más cerca de las esquinas y separándolos entre si la mayor distancia posible como se ilustra en la siguiente figura.
Fiduciales locales
Cuando una tarjeta contenga elementos de montaje superficial de Fine Pitch que requieran un alto grado de precisión para su montaje, se deben colocar dos marcas de registro denominados Fiduciales locales, ubicados diagonalmente y lo más cerca posible del footprint del componente, así como lo ilustra la figura 4. Esto es requerido para que las máquinas Pick & Place coloquen con precisión componentes como QFNs, QFPs, BGAs, etc., utilizando para ello dichos registros en lugar de los fiduciales globales obteniendo así una mayor precisión al momento de alinear el componente con sus respectivos pads. Si la tarjeta no tiene espacio disponible, se podrá ubicar un solo fiducial local en el centro de componentes que no tengan un footprint tipo BGA o pads térmicos como algunos encapsulados QFN.
Para más información sobre estos y otros servicios de montajes de placas consulta con nuestros expertos que te asesorarán sin compromiso. Aunque estamos ubicados en Barcelona ofrecemos nuestros servicios en todo el territorio nacional. Puedes contactar con Montajes Medyp por teléfono o email y, también te invitamos a seguirnos a través de LinkedIn oTwitter.