ECC 200 2D Matris Kodlarının Baskılı Devre Kartları Üzerine Lazerle Markalanması

Ev ses ekipmanından otomotiv anahtarsız giriş sistemlerine kadar elektronik cihaz üreticileri, üretim döngüsü, satış dağıtımı ve satış sonrası garanti doğrulaması yoluyla ürünleri benzersiz bir şekilde tanımlamak ve izlemek için güvenilir ve uygun maliyetli bir yöntem arıyor. Özerk, otomatik bir izleme sistemi, her bir ürünü benzersiz bir şekilde tanımlamak için dahili bir baskılı devre kartına kalıcı, makine tarafından okunabilir bir kodun uygulanmasını gerektirir. Kod, dalga lehimi ve kart temizliği dahil üretim süreçlerinde ayakta kalacak kadar dayanıklı olmalı, devre performansını etkilememeli ve bilgileri emlak bilinçli baskılı devre kartlarında bulunan küçük alanda saklamalıdır.

2D matris kodu, alfasayısal karakter dizilerini baskılı devre kartının çok küçük alanlarında saklamak için bir yol sağlar. Lazer markalama teknolojisi, çoğu levha yüzeyine 2B matris kodlarını kalıcı olarak uygulamak için bir yöntem sağlar. Işınla yönlendirilen lazer markalama sistemlerinin yüksek çözünürlüğü ve yüksek doğruluğu, kod boyutuna bakılmaksızın iyi tanımlanmış, yüksek güvenilirlikli kodlar oluşturmak için araçlar sağlar. Lazer markalama aynı zamanda kullanıcıya otomatik ürün takip sistemlerine kolay uygulama için bilgisayar kontrollü bir markalama süreci sağlar.

ECC 200 2D Matris Kodları

İki boyutlu sembolojiler, bilgileri açık / kapalı hücrelerden oluşan bir dama tahtası deseni biçiminde kodlar. Data Matrix kodlarının geleneksel 1D barkodlara göre belirli avantajları şunları içerir:

Geleneksel barkodlardaki verilerin analog kodlamasının aksine bilgileri dijital olarak kodlayın.

Etiket gerektirmeden doğrudan parçalara düşük kontrastlı baskı yapabilir

Çok yüksek bilgi yoğunluğu sunun – diğer yaygın 2D kodlar arasında en yüksek olanı, bu da çok küçük bir alana çok fazla bilgi yerleştirebileceğiniz anlamına gelir.

Ölçeklenebilirler, yani bunları yazdırıp çeşitli büyütme düzeylerinde okuyabileceğiniz anlamına gelir – yalnızca mevcut baskı ve görüntüleme tekniklerinin çözünürlüğü ile sınırlıdır.

Veri Matrisi kodlarının doğasında bulunan yüksek bilgi yoğunluğu nedeniyle, işaret hasar görmüş ve sembolün% 20’si kadar eksik olsa bile bir Veri Matrisi sembolünde kodlanmış mesajın tamamen kurtarılmasına izin veren yerleşik hata düzeltme teknikleri de sunarlar. .

Geleneksel barkodları okumak için kullanılan taranmış lazer ışınının aksine video kameralar tarafından okunurlar, bu da herhangi bir yönde okunabilecekleri anlamına gelir.

ECC 200 Data Matrix, otomotiv, havacılık, elektronik, yarı iletken, tıbbi cihazlar ve diğer üretim birimi düzeyinde izlenebilirlik uygulamalarında yaygın olarak kullanılan en popüler 2-D sembolojidir. Veri Matrisi kodları tipik olarak geleneksel doğrusal barkodların yerini almaz, ancak geleneksel barkodların çok büyük olduğu, yeterli depolama kapasitesi sağlamadığı veya okunamaz olduğu yerlerde kullanılmaktadır.

Veri Matrisi Kod Yapısı

2B matris kodları, açık (beyaz) veya kapalı (siyah) durumda ayrı kareler (hücreler) ile bir “dama tahtası” olarak görünür. Kod, dört farklı unsurdan oluşur.

Bulucu “L” Modeli, okuyucuyu 2B kodun düzenine yönlendiren kodun sol kenarı ve altı boyunca düz bir hücre sırasından oluşur.

Saat İzi, okuyucuya satır / sütun sayısını atayan kodun sağ kenarı ve üstündeki açma / kapama hücreleri dizisidir.

Veri Bölgesi, L modeli içindeki siyah ve beyaz hücrelerin modelidir ve kodun alfanümerik içeriğini içeren saat izleri.

Kodun etrafındaki Sessiz Bölge, okuyucu tarafından görülebilecek tüm özelliklerden arınmış olmalıdır. Sessiz bölge, kare hücrelerden oluşturulmuş kodlar için en az iki sıra / sütun genişliğinde olmalıdır. Sessiz bölge, dairesel hücrelerden (noktalardan) oluşturulan kodlar için en az dört sıra / sütun genişliğinde olmalıdır.

ECC 200 Veri Matrisi kodları, 144 sütuna 144 satırlık bir dizide 3.116 sayısal, 2.335 alfanümerik karakter veya 1.555 bayta kadar ikili bilgi depolayabilir. Baskılı devre kartları için daha gerçekçi sembol boyutları yine de önemli miktarda bilgi içerebilir.

Lazer İşaretleme Sistemi

Lazer markalama sistemi, lazer kaynağı, ışın şekillendirme optikleri ve ışın yönlendirme sisteminden oluşur.

Lazer, belirli bir dalga boyunda parlak, koşutlanmış bir ışık huzmesi üreten bir ışık yükselticidir. FR4 ve lehim maskesi uygulamaları için çoğu kullanıcı, 10,640 nm uzak kızılötesi dalga boyunda çalışan hava soğutmalı CO2 lazeri seçer. Bu lazer, çeşitli performans ve maliyet avantajları sunar ve mükemmel markalama sonuçları üretir.

Lazer ışını, yüksek hızlı, yüksek hassasiyetli galvanometrelere monte edilmiş iki ışın saptırıcı aynadan yansıtılır. Aynalar sistem bilgisayarının yönü altında döndürüldüğünde, lazer ışını istenen işaretleme görüntüsünü “çizmek” için hedef işaretleme yüzeyini tarar.

Lazer ışını, ışın yönlendirmeli aynalardan saptırıldıktan sonra, düz alan odaklama optikleri ile mümkün olan en küçük noktaya odaklanır. Düz alan odaklama tertibatı, odaklanmış lazer ışınının odak düzlemini işaretleme alanı boyunca nispeten düz bir düzlemde tutmak için tasarlanmış çok elemanlı bir optik cihazdır. Odaklanmış lazer ışığı, güç yoğunluğunu ve ilgili markalama gücünü önemli ölçüde artırır.

Lazer optik dizinin işlevi, lazer ışınını küçük bir noktaya odaklamak ve lazer ışınını hedef yüzey üzerinde yüksek hız ve doğrulukla taramaktır. CO2 lazer konfigürasyonu ile odaklanmış nokta çapı ve ilgili işaretleme çizgisi genişliği yaklaşık 0,0035 “ila 0,004” arasındadır. İnsan tarafından okunabilir metin karakterleri 0,040 “kadar küçük olabilir ve 2D matris kodları, tek bir 0,004” nokta kadar küçük bireysel özelliklerden oluşturulabilir.

PCB Markalama

Baskılı devre kartlarını işaretlemek için, lazer ışını tarafından üretilen ısı, kartın yüzeyini termal olarak değiştirerek kontrast oluşturan, okunaklı bir işaret oluşturur. İşlem, etiket, şablon, zımba veya herhangi bir yardımcı donanım veya sarf malzemesi gerektirmez.

Baskılı devre kartı uygulamaları için, bu tekniğin birkaç farklı varyasyonu, farklı kart / kaplama malzemeleri ve arka plan koşulları için kullanılabilir.

FR4 Kartlarda lehim maskesi veya diğer Uygun Kaplamalar –

Lazer ışını, kaplamanın dokusunu değiştirerek ona daha açık bir kontrast görünüm kazandırabilir veya alttaki substratı veya bakır zemin düzlemini açığa çıkarmak için kaplamayı tamamen kaldırabilir.

Kaplamasız FR4 –

Lazer ışını, FR4 yüzeyinin dokusunu değiştirerek beyaza yakın bir görünüm oluşturur.

Serigrafi Mürekkep Bloğu –

Halihazırda serigrafi bileşen tanımlaması veya panolarda diğer sabit bilgiler olan kullanıcılar için, serigrafi ile üretilmiş beyaz mürekkep bloğu, okunabilirliği optimize etmek için 2D matris kodunun arka planı olarak işlev görebilir. Bu teknik özellikle şu durumlarda yararlıdır:

o Kartın arka plan rengi, lazer işaretinin rengine benzer.

o Altta yatan devre, kod okuyuculara işaretleme görüntüsünü gizleyecektir.

o Levha malzemesi, seramik alt tabakalar gibi lazer markalamaya uygun değildir.

2D Matris Kod Doğrulaması

2D matris kodlarının okunabilirliğinin ve içeriğinin doğrulanması, genel kalite programında önemli bir adımdır. Her bir devrenin işaretlenmesinden sonra okuyucu, lazer markalama kafasını bir sonraki markalama konumuna indekslemeden önce markanın bütünlüğünü doğrular. Okuyucu, alfasayısal metin dizesini 2D koddan alır ve işaretlenecek metin dizesiyle karşılaştırır.

Okuyucu ayrıca kodun okunaklılığını ön plan / arka plan kontrastı, geometrik doğruluk (eğim, karelik vb.) Ve hem işaretli hem de işaretsiz hücrelerin boyutsal doğruluğu dahil olmak üzere çeşitli parametrelere göre değerlendirir. 2D matris kodları daha sonra geçti (yeşil), uyarıldı (sarı) veya başarısız (kırmızı) olarak kategorize edilir. Genel üretim verimliliği için lazer sistemi, bir panelde yalnızca seçilmiş birkaç 2D kodu doğrulayacak ve ardından kod okunabilirliği belirli bir düzeyin altına düşerse her kodu doğrulamaya otomatik olarak geçecek şekilde programlanabilir.

Günümüz okuyucuları, düşük kontrastlı 2D kodları okumak için mükemmel bir iş çıkarmaktadır. Lazer markalama sistemi, lazer markalayıcıdan sonraki eski 2D matris okuyuculara sahip bir montaj hattına kurulursa, doğrulama okuyucusu, montaj süreci boyunca tutarlı performans sağlamak için eski aşağı akış okuyucularının performansına dayalı olarak kodları değerlendirecek şekilde yapılandırılabilir.

Markalama Performansı

Tipik baskılı devre kartı kalemi, tam otomatik, SMEMA uyumlu, konveyör içinden geçen bir lazer markalama sistemidir. Lazer işaretleyicinin genel üretkenliği, markalama döngüsünü oluşturan birkaç adımdan oluşur. Bir çok dizili paneli işaretlemek için gereken adımlar şunlardır:

1. Panelin işaretleme alanına taşınması ve konumlandırılması.

2. İtibari konum tespiti (isteğe bağlı)

3. Dizideki ilk devrenin işaretlenmesi

4. İşaretli 2D matris kodunun doğrulanması (isteğe bağlı)

5. Lazer işaretleme kafasının dizideki bir sonraki devreye hareketi.

6. Dizideki kalan devreler için 3. ve 4. adımları tekrarlayın.

7. Panelin lazer markalama sisteminden çıkarılması (sonraki panelin içeri sokulmasıyla eş anlamlıdır)

İşletme Maliyeti

İşletme maliyeti saatte 1,00 dolardan çok daha az. Tipik yardımcı programlar gereksinimleri 110VAC, 1 fazlı, 12A’dır. Pnömatikler için basınçlı hava kaynağı gereklidir. Maksimum lazer gücünde toplam kamu hizmetleri maliyetleri (lazer aslında% 80’in altında nominal güçte çalışmalıdır) saatte 0,12 ABD dolarıdır. Birincil sarf malzemesi, tipik olarak 1.000,00 ila 1.500,00 ABD Doları tutarında bir maliyetle her 3 ila 5 yılda bir değiştirilmesi gereken CO2 lazer tüpüdür. 40 saatlik bir çalışma haftası ve 3 yıllık bir tüp ömrü varsayıldığında, tüp değiştirme maliyeti, en kötü durum koşullarında saatte 0,30 $ ‘lık bir toplam işletme maliyeti için saatte 0,18 $’ a eşit olacaktır. Maksimum elektrik kullanımı ve daha uzun tüp ömrü nedeniyle gerçek işletim maliyetleri daha düşük olacaktır.

Tipik pcb lazer markalama uygulamaları için, markalama maliyeti devre başına 0.0003 $ ‘dan azdır.

Özet

Elektronik endüstrisi, 1980’lerden beri basılı devre kartlarına makine tarafından okunabilir kodların uygulanması için maliyet ve teknik olarak etkili bir yol arıyor. İlk girişimler, kart kenarında lineer barkodları lazerle işaretlemeyi, okuyucu hizalaması için ürkütücü bir zorluğu ve devre izlerinin yanında lineer barkodları markalamayı içeriyordu, ayrıca barkod okuyucular için bir zorluk. Sınırlı alan ve barkodların inç başına karakter kapasitesi nedeniyle barkod içeriği birkaç karakterle sınırlıydı.

Işın yönlendirmeli lazer markalama teknolojisinin çözünürlüğü, kalıcılığı ve hızı ile birleştirilen 2D matris kodunun geliştirilmesi, artık üreticilere üretim, dağıtım ve satış sonrası her ürünü benzersiz bir şekilde tanımlamak için güvenilir, uygun maliyetli, esnek ve doğrulanabilir bir yol sunuyor.