Richtlijnen voor PCB-panelen:

Ga naar:

• Panelisatiemethoden
• Ontwerpoverwegingen voor tabrouting panelisatie
• Instructies voor het uitbreken van printplaten
• V-Score vs. Tab-routing PCB-panelen
• Kies MCL voor uw panelisatieproject

Geautomatiseerde assemblageapparatuur voor printplaten heeft vaak moeite met het werken met kleinere borden, wat resulteert in frequentere defecten tijdens het assemblageproces. Om deze defecten te minimaliseren en de doorvoer van het productieproces te verbeteren, gebruiken veel bedrijven een proces dat panelisatie wordt genoemd, wat resulteert in een PCB-paneel.

Wat is een PCB-paneel?

Een PCB-paneel, ook wel PCB-array genoemd, is een enkel bord dat bestaat uit meerdere afzonderlijke borden. Eenmaal geassembleerd, wordt het paneel tijdens het uitbreekproces uit elkaar gehaald of gedepaneld in de afzonderlijke PCB's. Het voordeel van het panelisatieproces van printplaten is een vermindering van defecten, aangezien geautomatiseerde assemblagemachines minder problemen ondervinden tijdens het assemblageproces. Bovendien verlaagt panelisatie ook de kosten door de doorvoer te verbeteren.

Succesvolle PCB-panelisatie vereist meerdere ontwerpspecificaties om correct te werken, inclusief overwegingen met betrekking tot panelisatiemethoden. We zullen deze PCB-paneelmethoden en hun specifieke vereisten grondiger beschrijven in deze set van panelisatierichtlijnen.

Panelisatiemethoden

Er bestaan ​​meerdere panelisatiemethoden, elk met zijn eigen nadelen en voordelen. Het ontwerp van de planken op het paneel en het paneel zelf zal vaak een grote rol spelen in welke paneelmethode het beste past bij de toepassing. De meest opvallende van deze factoren zijn:

• Ontwerp: Het ontwerp van het bord speelt de grootste rol bij het bepalen van de meest geschikte panelisatiemethode. De hoeveelheid speling tussen componenten en de rand van het bord kan bepaalde methoden veel minder geschikt maken dan andere, evenals de aanwezigheid van aan de rand hangende componenten.
• Onderdelen: De soorten componenten die op het bord worden gebruikt, zijn net zo belangrijk als hun plaatsing. Bijzonder gevoelige componenten en connectoren kunnen een rol spelen bij de meest geschikte breakout- en panelisatiemethode.
• Materialen: De materialen die in een PCB worden gebruikt, kunnen beperken welk type panelisatiemethode het meest geschikt is, omdat sommige materialen meer vatbaar zijn voor versplintering tijdens het uitbraakproces. De dikte van de plaat is ook een factor, aangezien bijzonder dunne platen meer kans hebben om te breken tijdens de montage, en dikke platen kunnen problematischer blijken te zijn tijdens het uitbreekproces.

Deze factoren beperken de keuzes die beschikbaar zijn voor elke toepassing. In feite kunnen veel assemblagebedrijven een combinatie van methoden gebruiken voor elk project om de structurele integriteit van de array te waarborgen en toch problemen tijdens het uitbraakproces te verminderen.

Er zijn tegenwoordig drie panelisatietechnieken in gebruik, hoewel er slechts twee algemeen worden toegepast. Dit zijn:

1. V-score panelisatie: Deze gebruikelijke methode van panelisatie scheidt afzonderlijke PCB's met V-vormige groeven. Deze groeven verwijderen met een schuin blad ongeveer een derde van de dikte van de plank aan de boven- en onderkant van de plank. Een machine wordt vaak gebruikt om het uitbreekproces te voltooien, aangezien het resterende derde deel van het bord tussen de groeven verrassend sterk is, en het met de hand breken kan de PCB en de omliggende componenten onder druk zetten.

2. Paneelindeling voor tabbladroutering: PCB-arrays die niet haalbaar een V-groefmethode kunnen gebruiken, gebruiken in plaats daarvan een tabrouteringsmethode. Bij deze methode worden PCB's voorgesneden uit de array en op hun plaats gehouden op het bord met geperforeerde lipjes. In deze perforatiepatronen worden vaak drie tot vijf gaten gebruikt. Deze methode is vaak gunstig voor het vermogen om ontwerpen met aan de rand hangende componenten te ondersteunen. Het kan ook met de hand worden gebroken in plaats van met gereedschap.

3. Panelen met solide tabbladen: Arrays kunnen worden ontworpen met stevige lipjes tussen elk bord, waardoor de algehele sterkte wordt verbeterd. De depaneling-methode voor dit type PCB-paneel vereist echter een depaneling-router, een lasersnijmachine of een haakvormig mesgereedschap. De bovenfrees kan stof en trillingen veroorzaken, terwijl de lasersnijder extreem duur en ondoeltreffend is op planken van meer dan 1 mm dik. De optie met haakbladen is minder duur, maar inefficiënt en vatbaar voor bladrotatie. Deze methode komt minder vaak voor dan de andere twee.

V-Score en Tab Routing zijn de voorkeurspaneelmethodes voor de meeste toepassingen. Het belangrijkste voor PCB-ontwerpers is te begrijpen welke van de twee methoden het beste is voor hun toepassing. De volgende stap is om hun array te ontwerpen voor maximale kracht en uitbraaksucces.

Velen geven, indien mogelijk, de voorkeur aan de V-groef-paneelmethode vanwege de efficiëntie en vermindering van oppervlaktespanning. Depaneling-machines voor dit type array zijn ook relatief goedkoop en kostenefficiënt. Sterker nog, ze zijn draagbaar en vergen minimaal onderhoud. Hoewel de methode meestal resulteert in ruwere plaatranden, is dit zelden een probleem voor toepassingen waarbij V-groefpanelen worden gebruikt.

Hoewel panelen met V-groef de voorkeur hebben voor verschillende toepassingen, is het nogal beperkend in termen van PCB-paneelontwerp. V-groefpanelen zijn bijvoorbeeld niet ideaal voor ontwerpen waarbij componenten te dicht bij een rand worden geplaatst of over een rand hangen. Ze introduceren ook verschillende fabricageproblemen waarmee rekening moet worden gehouden tijdens het ontwerpproces, zoals:

• Opruiming: Om ervoor te zorgen dat componenten niet worden aangetast tijdens het snijproces, moet een speling van 0,05 inch worden aangehouden tussen componenten en eventuele V-groeven. Hogere componenten moeten mogelijk verder weg worden geplaatst om ervoor te zorgen dat de snijplotter ze niet hindert. Op het oppervlak gemonteerde meerlagige keramische chipcondensatoren moeten bijvoorbeeld ten minste 1/8 inch van de breuklijn worden gehouden. Componenten met grotere verbindingsgebieden moeten ook verder van de groef worden geplaatst, omdat de spanning van depanelization soldeerverbindingen kan breken als ze te dicht bij de V-groef worden geplaatst.
• Springscores: V-groeven kunnen de structurele integriteit van een PCB-array verminderen, waardoor de voor- en achterranden doorzakken wanneer ze door een golfsoldeermachine worden geleid. Hierdoor kan de array kromtrekken of vast komen te zitten in de golfsoldeermachine. Om een ​​array te versterken en deze problemen te voorkomen, kunnen ontwerpers sprongscores toevoegen aan de voor- en achterrand van de array. Dit kan worden bereikt door een ½ inch afbreekrand op de voor- en achterrand van de array op te nemen en de V-groef ongeveer halverwege deze randen te laten lopen. Instrueer de depaneling operators om deze afgescheiden randen te verwijderen voordat de planken worden gescheiden.

Als deze ontwerpoverwegingen in gedachten worden gehouden, zou een paneel met V-score minimale problemen moeten ondervinden tijdens het fabricage- en montageproces.

Ontwerpoverwegingen voor panelisering van tabbladroutering

Paneelverdeling voor tabrouting heeft de voorkeur in toepassingen waarbij componenten zeer dicht bij of over een rand worden geplaatst. Het heeft ook de voorkeur voor PCB's die zijn gemaakt in niet-rechthoekige vormen zoals cirkels. Omdat de tabbladen echter de breekpunten zijn voor deze arrays, moeten er verschillende ontwerpkeuzes worden gemaakt om de sterkte en functionaliteit van deze arrays te waarborgen, vooral tijdens het uitbraakproces. Enkele van deze overwegingen zijn:

• Opruiming: Vanwege de spanning op de losbreekpunten en het potentieel voor versplintering, moet u componenten en sporen op een afstand van minstens 1/8 inch van de lipjes houden. Op het oppervlak gemonteerde meerlaagse keramische chipcondensatoren moeten verder weg worden gehouden, ten minste ¼ inch van de lipjes om minimale interferentie te garanderen.
• Knock-outs: Als uw PCB-ontwerp gaten bevat die groter zijn dan 0,6 inch, kan een tijdelijke aanduiding of knock-out nodig zijn om problemen tijdens het golfsoldeerproces te voorkomen. Knock-outs zijn vooral belangrijk in het midden van een array, waar PCB-arrays meer kans hebben om door te zakken. Kleinere rechthoekige uitsparingen kunnen een brede geperforeerde lip met vijf gaten aan een enkele rand hebben, terwijl grotere, meer onregelmatig gevormde uitsparingen mogelijk meerdere geperforeerde lipjes met drie gaten nodig hebben.

• Tabbladplaatsing: De plaatsing van de tabs is belangrijk om de integriteit van uw PCB-arrayontwerp te behouden. Tabs moeten om de 2 tot 3 inch langs een bordrand worden geplaatst voor geperforeerde tabs met vijf gaten en elke 1,5 inch voor geperforeerde tabs met drie gaten. Tabs moeten zo dicht mogelijk bij de rand van een plank worden geplaatst om kromming aan de rand van een plank te voorkomen, maar mogen niet onder overhangende onderdelen worden geplaatst. De ontwerper moet er ook voor zorgen dat de lipjes groot genoeg zijn om de borden te ondersteunen, maar niet groot genoeg om het uitbreekproces te verstoren.
• Perforatieplaatsing: Als u uitsteeksels aan de zijkant van uw bord wilt voorkomen, plaats dan nooit perforaties in het midden van een lipje - plaats ze in plaats daarvan dicht bij de rand van de PCB, of aan elke kant van het lipje als ze tussen twee PCB's worden geplaatst.
• Array-indeling: Zorg er bij het rangschikken van PCB's voor dat alle tabs die tegelijk zijn gebroken, collineair zijn, zodat er consistente breuklijnen door de array zijn. Als de breuklijnen niet consistent zijn, zullen sommige lipjes breken, terwijl andere gewoon loodrecht op het bordoppervlak worden getrokken, waardoor het laminaat kan scheuren.

Met deze overwegingen in gedachten, zou uw ontwerp minimale problemen moeten ondervinden tijdens de fabricage- en breakout-processen.

Instructies voor het uitbreken van printplaten

Zelfs als u een PCB-array perfect ontwerpt, kunnen er nog steeds problemen optreden tijdens het uitbraakproces. Van versplintering en scheuren tot schade aan componenten, het uitbreekproces kan een plank vernietigen als het niet goed wordt gedaan. Daarom zijn goede methoden voor het uitbreken van het bord essentieel om de kosten tot een minimum te beperken. Houd de volgende richtlijnen in gedachten tijdens het uitbraakproces om dergelijke problemen te voorkomen:

• Tabbladen handmatig breken: Een goed ontworpen door tabs gerouteerd PCB-paneel kan vaak worden gebroken met handgereedschap. Gebruik voor de beste resultaten met een handgereedschap een tang met wijde neus om elk lipje in een breuklijn te buigen totdat het hoorbaar barst. Buig de lipjes in de tegenovergestelde richting om volledig te scheiden langs de breuklijn.
• Tabbladen per machine breken: In sommige gevallen kan het bord te dik zijn om volledig met de hand te breken. In dit geval kan het gebruik van een snijgereedschap de voorkeur hebben. Een hook blade of depaneling router kan hier een goede optie zijn, zoals eerder besproken met solid tab panelization.
• V-groeven met de hand breken: Afhankelijk van het ontwerp van het bord en hoe dicht de componenten zich bij de randen van het bord bevinden, kunnen V-vormige panelen met de hand worden gebroken met een methode zoals die wordt gebruikt voor het breken van lipjes.
• V-groeven snijden: V-Gescoorde panelen vereisen een type depaneling machine om los te komen. Deze machine maakt gebruik van een mes van het type pizzasnijder, een mes dat relatief goedkoop is en weinig onderhoud vereist. Het enige nadeel is dat de randen wat ruwer zullen zijn dan gerouteerde opties.

V-Score vs. Tab Routing PCB-panelen

Kiezen of u V-score of tab-routeringsmethoden in uw PCB-paneel wilt gebruiken, hangt grotendeels af van het ontwerp van de PCB waarmee u werkt. Houd rekening met de volgende factoren bij het nemen van uw beslissing:

• Bordvormen: De vormen van de PCB's die in een array zijn opgenomen, spelen een grote rol bij de panelisatiemethode. Voor vierkante of rechthoekige borden werkt V-scoring goed. Tabrouting is geschikter bij het werken met ongebruikelijke vormen.
• Edge-componenten: Als uw PCB afhankelijk is van de aanwezigheid van aan de rand hangende componenten of componenten die dicht bij een rand zijn geplaatst, is een variatie in tab-routing wellicht meer geschikt dan V-scoring. Zorg er wel voor dat de lipjes zich niet in de buurt van deze randcomponenten bevinden.
• Randkwaliteit: Als randkwaliteit een factor speelt, kan tab-routing de voorkeur hebben boven V-scoring. Hoewel het proces kleine ruwe noppen laminaat achterlaat, kunnen deze gemakkelijk worden weggeschuurd en de resterende randen zijn glad door het freesproces. V-scoring daarentegen resulteert in ruwe randen rondom, waarvoor mogelijk meer moet worden geschuurd als gladde randen nodig zijn.
• Tijdkosten: Tab-routing kost meestal meer tijd en arbeid om in te stellen, omdat ze veel tijd op de router vergen. V-scoring daarentegen kost veel minder tijd onder de machines.
• Afval: Als materiaalverspilling een probleem is, biedt V-scoring het meeste voordeel. De methode verspilt veel minder materiaal dan tab-routing, wat betekent dat de totale kosten per bord veel lager zijn.

Het is ook belangrijk om te bedenken dat Tab Routing en V-scoring methoden elkaar niet uitsluiten. Deze methoden kunnen onder bepaalde omstandigheden in combinatie worden gebruikt. Tabrouting kan bijvoorbeeld worden gebruikt voor PCB-randen met componenten dicht bij of hangend over de rand, terwijl V-scoring op andere randen kan worden gebruikt.

Kies MCL voor uw panelisatieproject

PCB-arrayontwerpen hebben een enorme impact op het succes of falen van de afzonderlijke componenten en de totale kosten van het project. Dit maakt de hierboven beschreven overwegingen bij het ontwerp van de PCB-array absoluut essentieel. Hoewel het nauwelijks een uitgebreide of concrete reeks richtlijnen is, bieden deze regels een goede basis voor uw PCB-arrayontwerpen. Nog belangrijker voor het succes van uw ontwerp is echter het kiezen van de juiste PCB-panelisatieservices voor de klus. Dat is waar MCL kan helpen.

MCL is een van de meest ervaren en capabele PCB-leveranciers in de Verenigde Staten, met meer dan 10 jaar ervaring. Als u wilt, kan MCL zorgen voor alle panelen die u nodig heeft voor uw project.

Bij MCL leveren we consequent superieure producten op tijd en ondersteunen we onze klanten met hoogwaardige engineeringdiensten bij elk project. We zijn er trots op een allesomvattende leverancier te zijn en een verscheidenheid aan producten aan te bieden om elke toepassing te ondersteunen. Wat betreft onze technische ondersteuningsservices, ons deskundige engineering- en productiepersoneel heeft de kennis en middelen om een ​​verscheidenheid aan industrieën te helpen met DRC, DFM en bewerkingsservices om elke keer succesvolle ontwerpen te garanderen.

Neem vandaag nog contact op met MCL om uw volgende project voor het maken van PCB-panelen te bespreken en vraag ons naar onze aantrekkelijke prijsopties. Ons uitstekende klantenserviceteam staat klaar om u te helpen bij het vinden van de beste oplossing voor uw volgende PCB-paneelproject. Bel ons op (717) 558-5975 of neem online contact met ons op.

Vraag een gratis offerte aan