PCB e fiducial marker: a cosa servono e come si applicano

Tutto quello che c’è da sapere su PCB e fiducial marker

Spesso gli addetti ai lavori del settore tecnologico avranno avuto a che fare con i PBC e i fiducial marker, almeno una volta nella loro esperienza professionale. Per PCB, dall’inglese printed circuit board, s’intende un preciso supporto costituito da un insieme di piste in rame disegnate su un supporto isolante. In sintesi, queste piste in rame hanno il compito di collegare tra loro i componenti che costituiscono il circuito elettronico. Per la loro progettazione è possibile utilizzare la tecnologia Through-hole ( THM ) o la più avanzata Surface mount technology ( SMT ). Intorno a questi argomenti si creano spesso dubbi e perplessità che non è semplice fugare. Ad esempio, perché utilizzare la tecnologia Through-Hole nella progettazione di PCB?

Nonostante il primo metodo sia meno recente, infatti, risulta essere ancora largamente utilizzato. Per rispondere a questa e altre domande, è utile consultare il BLOG PCB DESIGN dove si potranno trovare informazioni interessanti.

All’interno dello scenario dei PCB (di cui esistono diverse tipologie) si fanno poi spazio i fiducial marker che sono pezzi di rame di forma tondeggiante che agiscono come punti di riferimento per scegliere e collocare macchine d’assemblaggio.

Nello specifico servono alle macchine per riconoscere l’orientazione del PCB e la sua superficie, montano componenti con contenitori che hanno piccoli passi, tra questi si ricordano Quad Flat Package (QFP) e Ball Grid Arrays (BGA), ma non solo.

Tipologie di fiducial marker

Quando si parla di punti di riferimento detti, appunto, fiducial marker in progettazioni di circuiti stampati è possibile distinguerne principalmente due tipologie:

Fiducial marker globali. Si tratta di riferimenti in rame posizionati sull’orlo del PCB che permette alla macchina di capire l’orientazione della scheda rispetto all’asse X-Y. Le macchine li usano anche per compensare ogni disallineamento quando il PCB è livellato.

Fiducial marker locali. Sono riferimenti in rame che sono posizionati all’esterno dell’angolo di un contenitore quad di un componente montato in superficie. Vengono usati per macchine d’assemblaggio con lo scopo di localizzare con precisione l’impronta (footprint) di un componente e ridurre possibili errori nel posizionamento del componente. Risultano molto importanti nel caso in cui si abbiano componenti con ampi contenitori quad e passo fine.

Si può affermare che quelli locali, in alcuni casi specifici, si possono eliminare.

Si usano ancora?

Se la domanda è quella che pone il dubbio dell’utilità dei fiducial marker anche oggi con la moderna tecnologia, la risposta è sì. Nello specifico, come abbiamo già accennato, sono i locali a poter essere eliminati e non in tutti i casi, solitamente quando si tratta di schede più piccole. Quello che è certo è che quelli globali sono ancora necessari nei PCB.

Tra le informazioni utili da sapere prima di utilizzare questi strumenti in un progetto ci sono le seguenti:

– Le dimensioni perfette sono quelle che vanno da 1 a 3 mm

– Devono mantenere una distanza di 0.3 pollici dall’orlo della scheda escludendo l’area di autorizzazione del fiducial marker

– Ogni fiducial marker deve essere libero dalla maschera di saldatura

Conoscendo questi semplici dettagli sarà possibile utilizzare al meglio questi strumenti in un circuito stampato anche per quelli che con la tecnologia hanno a che fare ogni giorno sia per diletto che per professione.