Teknologi

Ukiran laser kode matriks 2D ECC 200 pada papan sirkuit tercetak

Produsen perangkat elektronik, mulai dari peralatan audio rumah hingga sistem entri tanpa kunci untuk mobil, semakin mencari cara yang andal dan hemat biaya untuk mengidentifikasi dan melacak produk secara unik melalui siklus manufaktur, distribusi penjualan, dan verifikasi garansi purna jual. Sistem pelacakan otomatis independen memerlukan penerapan kode permanen yang dapat dibaca mesin ke papan sirkuit cetak internal untuk mengidentifikasi setiap produk secara unik. Kode harus cukup kuat untuk bertahan dalam proses manufaktur termasuk penyolderan gelombang dan pembersihan pelat, tidak boleh memengaruhi kinerja sirkuit, dan harus menyimpan informasi di ruang kecil yang tersedia di papan sirkuit cetak yang sadar akan real estat.

Kode matriks 2D menyediakan sarana untuk menyimpan string alfanumerik di area yang sangat kecil dari papan sirkuit tercetak. Teknologi penandaan laser menyediakan cara untuk menerapkan simbol matriks 2D secara permanen ke sebagian besar substrat papan. Presisi dan akurasi tinggi dari sistem penandaan laser yang dipandu sinar menyediakan sarana untuk menghasilkan kode yang terdefinisi dengan baik dan keandalan yang tinggi terlepas dari ukuran kode. Penandaan laser juga memberi pengguna proses penandaan yang dikendalikan komputer untuk memfasilitasi penerapan dalam sistem pelacakan produk otomatis.

Kode Matriks 2D ECC 200

Kode dua dimensi mengkodekan informasi dalam bentuk pola kotak-kotak untuk sel hidup/mati. Keuntungan spesifik dari kode matriks data dibandingkan barcode 2D tradisional meliputi:

Enkripsi informasi secara digital, berbeda dengan pengkodean data analog dalam kode batang tradisional.

Dapat mengakomodasi pencetakan kontras rendah langsung pada bagian tanpa perlu label

Menawarkan kepadatan informasi yang sangat tinggi – yang tertinggi di antara kode 2D umum lainnya, yang berarti Anda dapat memasukkan banyak informasi ke dalam area yang sangat kecil.

Ini terukur, yang berarti Anda dapat mencetak dan membacanya pada tingkat perbesaran yang berbeda – hanya dibatasi oleh ketepatan teknik pencetakan dan pencitraan yang tersedia.

Karena kepadatan informasi yang tinggi yang melekat dalam kode matriks data, ini juga menyediakan teknik debugging built-in yang memungkinkan pemulihan penuh dari pesan yang dikodekan dalam kode matriks data bahkan jika tag rusak dan hingga 20% dari kode hilang. .

Mereka dibaca oleh kamera video alih-alih sinar laser yang dipindai yang digunakan untuk membaca barcode tradisional, yang berarti mereka dapat dibaca ke segala arah.

Matriks data ECC 200 adalah kode 2D paling umum dengan penggunaan ekstensif dalam otomotif, dirgantara, elektronik, semikonduktor, perangkat medis, dan aplikasi pelacakan tingkat unit manufaktur lainnya. Kode matriks data biasanya tidak menggantikan barcode linier tradisional, tetapi digunakan ketika barcode tradisional terlalu besar, tidak menyediakan kapasitas penyimpanan yang cukup, atau tidak dapat dibaca.

Struktur kode matriks data

Simbol matriks 2D muncul sebagai ‘papan catur’ dengan masing-masing kotak (sel) menyala (putih) atau mati (hitam). Kode terdiri dari empat elemen berbeda.

Formulir Finder “L” terdiri dari deretan sel padat di sepanjang tepi kiri dan bawah kode yang mengarahkan pembaca ke tata letak kode 2D.

Jalur jam adalah serangkaian sel hidup/mati di sepanjang tepi kanan dan atas kode yang memberikan jumlah baris/kolom kepada pembaca.

Area data adalah pola sel hitam dan putih dalam pola L dan jalur jam yang berisi konten alfanumerik simbol.

Area tenang di sekitar ikon harus bebas dari fitur apa pun yang mungkin terlihat oleh pembaca. Lebar zona tenang harus minimal 2 baris / 2 kolom untuk kode yang terbuat dari sel persegi. Lebar zona diam harus setidaknya empat baris / kolom untuk bilah yang terbuat dari sel melingkar (titik).

Kode Matriks Data ECC 200 dapat menyimpan hingga 3.116 karakter alfanumerik, 2.335 karakter alfanumerik, atau 1.555 byte informasi biner dalam 144 kolom sebanyak 144 baris. Dimensi simbol yang lebih realistis untuk papan sirkuit tercetak masih dapat berisi banyak informasi.

sistem penandaan laser

Sistem penandaan laser terdiri dari sumber laser, optik pembentuk sinar, dan sistem pemandu sinar.

Laser adalah penguat optik yang menghasilkan sinar cahaya paralel yang terang dengan panjang gelombang tertentu. Untuk aplikasi FR4 dan pengelasan topeng, sebagian besar pengguna memilih laser karbon dioksida berpendingin udara yang beroperasi pada panjang gelombang inframerah-jauh 10.640 nm. Laser ini menawarkan beberapa keunggulan kinerja dan biaya, dan juga menghasilkan hasil penandaan yang sangat baik.

Sinar laser diproyeksikan melalui dua cermin pantul sinar yang dipasang pada galvanometer berkecepatan tinggi dan presisi tinggi. Saat cermin diputar di bawah arahan komputer sistem, sinar laser memindai melintasi permukaan penandaan target untuk ‘menggambar’ gambar penandaan yang diinginkan.

Setelah sinar laser menyimpang dari cermin pemandu sinar, itu difokuskan pada titik sekecil mungkin melalui optik fokus bidang datar. Grup fokus bidang datar adalah perangkat optik multi-elemen yang dirancang untuk mempertahankan bidang fokus sinar laser terfokus pada bidang yang relatif datar di seluruh bidang penandaan. Sinar laser terfokus sangat meningkatkan kepadatan daya dan daya penandaan terkait.

Fungsi kereta laser optik adalah memfokuskan sinar laser pada titik kecil dan memindai sinar laser di atas permukaan target dengan kecepatan dan akurasi tinggi. Dengan laser CO2 yang dikonfigurasi, diameter titik fokus dan lebar garis penandaan terkait adalah sekitar 0,0035″ hingga 0,004″. Karakter teks yang dapat dibaca bisa sekecil 0,040″ dan simbol matriks 2D dapat dihasilkan dari fitur individual sekecil satu titik 0,004″.

Pelabelan PCB

Untuk menandai papan sirkuit tercetak, panas dari sinar laser secara termal mengubah permukaan papan untuk membuat tanda kontras yang dapat dibaca. Prosesnya tidak memerlukan stiker, stensil, pukulan, atau perangkat tambahan atau habis pakai lainnya.

Untuk aplikasi papan sirkuit tercetak, banyak variasi teknologi ini dapat digunakan untuk bahan papan/pelapis yang berbeda dan kondisi latar belakang.

Masker solder atau pelapis lain yang cocok pada pelat FR4 –

Sinar laser dapat mengubah tekstur lapisan, memberikan tampilan kontras yang lebih terang, atau dapat menghilangkan lapisan sepenuhnya untuk mengekspos substrat dasar atau permukaan tanah tembaga.

FR4 tidak dilapisi –

Sinar laser mengubah tekstur permukaan FR4 yang menghasilkan tampilan hampir putih.

Blok tinta tenun sutra –

Untuk pengguna yang telah memiliki identifikasi komponen silkscreen atau informasi statis lainnya pada pelat, blok tinta sutra putih dapat bertindak sebagai latar belakang kode matriks 2D untuk meningkatkan keterbacaan. Teknik ini sangat berguna ketika …

o Warna latar belakang lukisan mirip dengan warna tanda laser.

o Sirkuit dasar dapat mengaburkan gambar pelabelan dari pembaca kode.

o Bahan chipboard tidak cocok untuk pengukiran laser, seperti substrat keramik.

Kode verifikasi matriks 2D

Memeriksa kejelasan dan isi kode matriks 2D merupakan langkah penting dalam program kualitas total. Setelah menandai setiap lingkaran, pembaca memeriksa integritas tag sebelum mengindeks kepala penanda laser ke lokasi penandaan berikutnya. Pembaca mengambil string teks alfanumerik dari kode dua dimensi dan membandingkannya dengan string teks yang akan ditandai.

Pembaca juga mengevaluasi keterbacaan kode berdasarkan berbagai parameter termasuk kontras latar depan/latar belakang, akurasi geometris (miring, kuadrat, dll.) dan akurasi dimensi untuk sel bertanda dan tidak bertanda. Kemudian kode matriks 2D dikategorikan sebagai Lulus (Hijau), Peringatan (Kuning) atau Gagal (Merah). Untuk mencapai efisiensi produksi secara keseluruhan, sistem laser dapat diprogram untuk memeriksa hanya beberapa kode 2D di papan, dan kemudian secara otomatis beralih untuk memeriksa setiap kode jika kejelasan kode di bawah tingkat yang ditentukan.

Pembaca hari ini melakukan pekerjaan yang sangat baik dalam membaca kode 2D kontras rendah. Jika sistem penandaan laser dipasang pada jalur perakitan dengan pembaca matriks 2D yang lebih tua di bagian hilir daripada tag laser, pembaca validasi dapat dikonfigurasi untuk mengevaluasi kode berdasarkan kinerja pembaca akhir yang lebih lama untuk memastikan kinerja yang konsisten selama proses perakitan.

tandai kinerjanya

Mesin penandaan papan sirkuit tercetak modular ini adalah sistem penandaan laser transmisi otomatis yang sesuai dengan SMEMA. Produktivitas keseluruhan mesin penandaan laser terdiri dari beberapa langkah yang membentuk siklus penandaan. Langkah-langkah yang diperlukan untuk membedakan papan multimatriks adalah…

1. Pindahkan dan posisikan pelat di area penandaan.

2. Pengungkapan posisi iman (Opsional)

3. Tandai lingkaran pertama dalam matriks

4. Periksa kode matriks 2D yang diberikan (Opsional)

5. Pergerakan kepala penanda laser ke sirkuit berikutnya dalam matriks.

6. Ulangi langkah 3 dan 4 untuk sisa lingkaran dalam matriks.

7. Pindahkan pelat keluar dari sistem penandaan laser (sinonim untuk membawa pelat berikutnya)

Biaya operasi

Biaya operasi jauh lebih kecil dari $1,00 per jam. Persyaratan utilitas umum adalah 110 volt AC, fase tunggal, 12 amp. Sumber udara terkompresi diperlukan untuk udara terkompresi. Total biaya utilitas pada daya laser maksimum (laser seharusnya sudah beroperasi kurang dari 80% daya pengenal) adalah $0,12 per jam. Item konsumsi utama adalah tabung laser CO2 yang harus diganti setiap 3 sampai 5 tahun dengan biaya biasanya antara $1,000.00 dan $1,500.00. Dengan asumsi 40 jam kerja per minggu dan umur tabung 3 tahun, biaya penggantian tabung akan sama dengan $0,18 per jam dengan total biaya operasi $0,30 per jam dalam kondisi terburuk. Biaya pengoperasian yang sebenarnya akan lebih rendah karena penggunaan listrik yang lebih sedikit dan umur tabung yang lebih lama.

Untuk aplikasi penandaan laser PCB biasa, biaya penandaan kurang dari $0,0003 per sirkuit.

Ringkasan

Industri elektronik telah mencari cara yang hemat biaya dan efektif secara teknis untuk menerapkan kode yang dapat dibaca mesin ke papan sirkuit tercetak sejak tahun 1980-an. Upaya awal termasuk menandai barcode linier dengan laser di tepi pelat, tantangan yang membosankan untuk menyelaraskan pembaca, dan menandai barcode linier di sebelah jejak lingkaran, juga tantangan untuk pembaca barcode. Konten barcode terbatas pada beberapa karakter karena keterbatasan ruang dan kapasitas barcode per inci.

Pengembangan kode matriks 2D yang dikombinasikan dengan akurasi, kontinuitas, dan kecepatan teknologi penandaan laser yang dipandu sinar kini memberi produsen sarana yang andal, hemat biaya, fleksibel, dan dapat diverifikasi untuk mengidentifikasi setiap produk secara unik melalui produksi, distribusi, dan purnajual.

Related Articles

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Back to top button