PCB design for manufacturing ถ้ามีอุปกรณ์ประเภท fine-pitch หรือที่ขามันถี่มากๆ จะต้องมีสิ่งที่ทำให้กล้องของเครื่องวางอุปกรณ์ สามารถจับตำแหน่งของอุปกรณ์บนบอร์ดได้แม่นยำ จุดอ้างอิงนั้นเรียกว่า Fiducial ครับ
ถ้า เลี่ยงไม่ได้ถึงจะเสริมขอบสำหรับวางบน conveyer ขนาด 5~10mm โดยถ้ามี fiducial ใน PCB อยู่แล้วจะใช้ 5 mm ถ้าไม่มี fiducial เลยถึงจะเสริมขอบขนาด 10 mm โดยใส่ fiducial เข้าไปที่ขอบเสริมด้วย ปกติการทำเป็น panel และ เสริมขอบ รวมทั้ง fiducial ที่ขอบเป็นหน้าที่ของโรงงาน pcb เราไม่ต้องไปออกแบบ panel ให้มันก็ได้แค่บอกมันก็พอ
อย่างแบบรูปข้างล่างนี้ก็ OK แต่เราใช้แค่ 2 มุม ก็พอ เพราะถ้าดู 3 มุม มันเสียเวลา มันไม่ได้แม่นกว่ากันหรอก แค่ป้องกันการใส่บอร์ดกลับทิศใน smt แค่นั้น
Fiducial ที่ดีสุดจะเป็นสี่เหลี่ยมจัตุรัสตามรูปข้างล่าง เพราะปกติกล้องจะดู pixel เป็นสี่เหลี่ยม และถ้าเป็นวงกลม บางครั้ง pcb มาจากโรงงานบางทีมันก็ไม่กลม แถมยังแหว่งๆนูนๆ
ส่วนมากเราจะเห็น Fiducial วงกลมบนบอร์ด คงเป็นเพราะความเคยชินของผู้ออกแบบ
Fiducial ที่เล็กสุดจะเป็นขนาด 0.5 x 0.5 mm โดยเปิด solder mask ขนาด 1.5x1.5 mm เพื่อให้เห็นทองแดง (ที่ใช้ขนาด 0.5x0.5 เพราะบางทีไม่มีที่จะวาง fiducial)
ถ้า พื้นที่มีมากพอก็ใช้ fiducial ใหญ่ขึ้นอาจเป็น 0.75 x 0.75 หรือ 1.0 x 1.0 เพราะยิ่งโตยิ่งดียิ่งแม่น แต่ต้องเปิด solder mask มากๆด้วย (มากกว่า 2 เท่าของทองแดง จะให้ดีก็ 3 เท่าเลย)
แต่ถ้าจะให้สวยก็เปิด solder mask ให้กว้างกว่าขอบทองแดงของ fiducial แค่ด้านละ 1 mm ก็พอ เพราะปกติเครื่อง smt เองก็กำหนดกรอบออกไปประมาณ 1 mm เหมือนกัน
เช่น มีที่ว่างขนาด กxย 1.75 mm ก็ใช้ fiducial 0.75mm เปิด solder mask 1.75x1.75
ถ้า มีพื้นที่แค่ 1.25 mm ก็ ใช้ fiducial 0.5mm เปิด solder mask 1.25x1.25 ก็ได้ แต่ไม่ควรเปิด solder mask น้อยกว่านี้ เพราะบางทีโรงงานมันจะทำ solder mask มาเลอะทองแดง
ถ้า board เล็กมากจนไม่ค่อยจะมีที่วาง fiducial ทั้ง global และ local พร้อมกัน ก็หาที่ใกล้ๆกับ อุปกรณ์ fine pitch แค่ 2 จุดก็พอ แต่ขอให้มี fiducial แม่นๆ ก็ใช้ได้แล้วครับ
นอกจากจะไม่มีที่วาง fiducial จริงๆเราถึงจะเอาไปไว้ที่ขอบเสริมครับ แต่ความแม่นยำจะลดลงครับ
(บทความจาก พี่ต้น Styromatics (Thailand))
