7 dingen die u moet weten over ontwerprichtlijnen voor PCB-panelen voor ontwerpers

Factoren van PCB-paneelontwerp

Factoren van PCB-paneelontwerp, er zijn verschillende factoren van het ontwerp van de printplaat. Hieronder bespreken we er drie:

• Ontwerp van printplaat

Het ontwerp van een PCB speelt de belangrijkste rol bij het bepalen van de juiste panelisatiemethode die u gaat gebruiken. Over het algemeen bepalen ontwerpers de ideale panelisatiemethode op basis van de ruimte tussen componenten en de rand van de printplaat. Ze kijken ook naar de aanwezigheid van randhangende elementen.

• Componenten printplaat

PCB-componenten zijn de meest vitale onderdelen van het hele paneel. Elk element heeft een specifieke functie. Kenmerken geven de printplaat de unieke eigenschappen die hem geschikt maken voor het beoogde doel.

Het type componenten dat een ontwerper kiest, is net zo cruciaal als hun plaatsing. Vooral gevoelige componenten en connectoren spelen een essentiële rol bij de uitbraak. Enkele kritische PCB-componenten zijn de batterij, weerstanden, LED's, transistors, condensatoren, inductoren, diodes en schakelaars.

• PCB-materiaal

De materialen die u in een PCB gebruikt, kunnen beperken welke panelisatietechniek het meest geschikt is. Dat komt omdat sommige materialen de neiging hebben om te versplinteren tijdens het uitbreekproces. Een andere kritische factor is de plaatdikte. Dat komt omdat skinny boards sneller breken tijdens de montage. Dikke printplaten kunnen daarentegen een uitdaging zijn tijdens het uitbraakproces.

Begrijp de ontwerprichtlijnen voor PCB-panelen

Een van de grootste en duurste fouten die ontwerpers maken, is om essentiële PCB-richtlijnen als een bijzaak te laten. In plaats daarvan besteden ze al hun tijd aan componentselectie en circuitontwerp. Waarom is dit een probleem? Welnu, als u niet voldoende tijd en moeite besteedt aan de basisprincipes van PCB-lay-out, zult u waarschijnlijk eindigen met een circuitontwerp dat slecht presteert, zowel van het digitale domein tot de fysieke realiteit. Het uiteindelijke ontwerp wordt problematisch voor de PCB-fabrikant om te fabriceren.

Dus hoe maakt de ontwerper een ontwerp dat zowel op papier als in fysieke vorm realistisch is? Het eerste dat u moet weten, is dat er niet zoiets bestaat als een standaard PCB. Elke printplaat vervult een unieke functie in het specifieke product waarvoor u het bedoeld.

Als bordontwerper moet u een computerondersteund ontwerpsysteem met speciale ontwerpsoftware gebruiken om uw circuitpatroon op het bord te plaatsen. Vaak is de ruimte tussen twee elektrisch geleidende paden 0,04 inch of minder. Met behulp van de ontwerpsoftware moet u ook de locatie van de gaten voor contactpunten en componenten uitzetten. Al deze informatie is essentieel voor de computergestuurde boormachine tijdens het fabricageproces.

Zodra het circuitpatroon is voltooid, drukt uw computergestuurde systeem een ​​negatief beeld af, ook wel een masker genoemd, op een doorzichtig plastic vel. Dit masker heeft de exacte grootte van de printplaat. Alle gebieden die geen deel uitmaken van het circuitpatroon worden zwart weergegeven terwijl het circuitpatroon duidelijk is.

Ontwerpmethode voor PCB-panelen

Momenteel zijn er verschillende panelisatiemethoden in gebruik. Laten we eens kijken naar drie van de meest voorkomende.

V-Score Panelisatie

V-score van het paneel, een enkele PCB gescheiden door een V-vormige groef. Meestal verwijderen de sleuven ongeveer een derde van de dikte van de printplaat van zowel de boven- als onderkant van het bord met behulp van een schuin blad.

Fabrikanten gebruiken vaak een machine om het uitbreekproces te voltooien, omdat het resterende deel van het bord tussen de bovenste en onderste groeven aanzienlijk is. Als ze dat onderdeel handmatig zouden breken, zou dat overmatige druk uitoefenen op het bord en de omliggende componenten.

Vaste Panelen met tabbladen

Om de algehele sterkte van de printplaat te verbeteren, kunnen ontwerpers stevige lipjes tussen elk bord plaatsen. Het breken van dit type paneel vereist echter een lasersnijmachine, een depaneling router , of een haakvormig stuk gereedschap.

Deze panelisatiemethode komt minder vaak voor omdat de tools die worden gebruikt voor depaneling niet zo efficiënt zijn als fabrikanten. De router kan bijvoorbeeld trillingen en stof veroorzaken. De lasersnijder kan nogal duur zijn en werkt niet goed voor dikkere platen. Het gereedschap met haakblad is gevoelig voor bladrotatie.

Paneelindeling voor tabbladroutering

Wanneer PCB-fabrikanten de V-groefmethode niet haalbaar kunnen gebruiken, kiezen ze voor de tab-rootingtechniek. Deze methode omvat het voorsnijden van PCB's uit de array en ze op hun plaats op de printplaat te houden met behulp van geperforeerde lipjes.

Fabrikanten gebruiken meestal drie tot vijf gaten in de perforatiepatronen. Tabrouting panelization is vooral voordelig als het gaat om ontwerpen met randhangende gereedschappen. Bovendien kun je met deze methode handen gebruiken in plaats van gereedschap als het gaat om breken.

Aandachtspunten bij het ontwerpen van PCB-panelen

We moeten ervoor zorgen dat de printplaat voldoende sterkte en functie heeft, en ontwerpers moeten met verschillende factoren rekening houden. Deze omvatten:

Kloof

Een opening van 0,05 inch tussen componenten en V-groeven is nodig om te voorkomen dat componenten tijdens het snijproces worden aangetast. Bij grotere onderdelen moet deze speling mogelijk groter zijn. Als componenten grotere aansluitvlakken hebben, plaats ze dan verder van de groef af. De soldeerverbindingen kunnen breken als gevolg van de depanelization stress als ze te dicht bij de V-groef zijn.

Labelplaatsingsprobleem

Tabbladplaatsing is cruciaal als het gaat om het behoud van de integriteit van het PCB-arrayontwerp. Plaats lipjes om de twee tot drie inch langs de rand van het bord als u een geperforeerd lipje met vijf gaten gebruikt. Voor geperforeerde lipjes met drie gaten plaatst u de lipjes om de 1,5 inch. Zorg ervoor dat de kosten groot genoeg zijn om borden te ondersteunen.

De locatie van de perforatie

Vermijd het plaatsen van perforaties in het midden van het lipje om uitsteeksels aan de zijkanten van het bord te voorkomen. Plaats ze in plaats daarvan dicht bij de PCB-rand.

PCB-array-rangschikking

Zorg er bij het rangschikken van PCB's altijd voor dat de lipjes die collineair zijn tegelijkertijd breken. Het zorgt ervoor dat breeklijnen consistent zijn in de hele array.

Ontwerp van PCB-panelen – Problemen die gemakkelijk te zien zijn in de PCB-array

Zelfs als het ontwerp van de PCB-array perfect is, kunnen er tijdens het uitbraakproces enkele vragen opduiken. Hieronder geven we u enkele tips om deze problemen op te lossen:

Handmatig tabbladen breken

U kunt een door tabs gerouteerd paneel breken met handgereedschap. Om fouten te voorkomen, gebruikt u een brede bektang bij het buigen van een cheque in een breuklijn. Buig de kosten in de tegenovergestelde richting om ze volledig te scheiden langs de breuklijn.

Breken met een machine

Het bord is te dik om met de hand te breken; het is het beste om een ​​snijgereedschap te gebruiken. Gebruik in dit geval een depaneling router of een hook blade machine voor de beste resultaten.

Handmatig V-groeven breken

Ontwerpers kunnen V-gescoorde panelen handmatig breken, afhankelijk van het ontwerp van het bord en de nabijheid van componenten tot het bord. Volg dezelfde procedure als voor het handmatig breken van tabbladen.

V-groeven snijden

U kunt V-gescoorde panelen ook breken met behulp van een depaneling-computer. De machine gebruikt meestal een mes dat relatief goedkoop en gemakkelijk te onderhouden is. Het belangrijkste nadeel van deze methode is dat de randen van het bord ruwer zijn.

Ontwerp PCB-paneelbedrading – Methode voor paneelbedrading

Het bepalen van de juiste puzzelmethode die moet worden gebruikt, is afhankelijk van verschillende factoren. Deze omvatten:

Printplaatvorm

De vorm van de PCB die u ontwerpt, bepaalt de PCB-panelisatiemethode die u gaat gebruiken. Gebruik V-scoring voor rechthoekige of vierkante borden.

Randcomponenten

Voor PCB's die afhankelijk zijn van aan de rand hangende componenten of componenten die zich dicht bij de rand bevinden, moet u mogelijk een variant van tab-routing gebruiken in plaats van V-scoring.

Randkwaliteit

Als randkwaliteit een factor is, gebruikt u tabrouting. Hoewel er bij dit proces wat noppen laminaat achterblijven, kun je ze er gemakkelijk afschuren.

Besteede tijd

Over het algemeen kost het routeren van tabbladen meer tijd en vereist het meer arbeid om in te stellen. Ter vergelijking:V-scoring neemt minder tijd in beslag onder de machines.

Verspilling van materialen

Als u zich zorgen maakt over materiaalverspilling, gebruik dan V-scoring omdat dit minder materiaal verspilt in vergelijking met tab-routing. U besteedt daarom veel minder aan de totale kosten per bord.

Andere overwegingen bij het ontwerpen van PCB-panelen

Laten we, voordat we op deze gids ingaan, eens kijken naar enkele andere factoren waarmee u rekening moet houden als het gaat om PCB-ontwerp. Ze omvatten:

Kwaliteitscontrole

Tijdens het ontwerp- en fabricageproces van PCB's moet u visuele en elektrische inspecties uitvoeren. Deze inspecties helpen u eventuele gebreken op te sporen en op te lossen voordat het te laat is. Sommige van deze gebreken zijn onder meer misplaatste componenten, overtollig soldeer, enzovoort. Zodra het bord compleet is, moet je ze ook testen op functionele prestaties om te controleren of hun output aan de gewenste limieten voldoet.

Veiligheidsoverwegingen

Sommige materialen die u gebruikt om PCB's te maken, bevatten lood, een giftig materiaal. Dampen van het soldeer zijn ook een gevaar voor de gezondheid. Daarom is het belangrijk om bij elke juiste PCB-dienstverlener de juiste persoonlijke beschermingsmiddelen te hebben. Gelukkig zijn er verschillende fasen in het productieproces van PCB's.

Samenvatting

Het ontwerp van PCB-arrays heeft een aanzienlijke invloed op het algehele succes en de kosten van het PCB-fabricageproces. Het is de reden waarom ontwerpers de bovenstaande ontwerpoverwegingen zeer zorgvuldig moeten nemen. Deze richtlijnen geven u een solide basis voor uw toekomstige printplaatarrayontwerpen. Maar misschien wel belangrijker voor het succes van uw PCB-ontwerpproces is het samenwerken met de juiste PCB-fabrikant. Dat is waar WellPCB binnenkomt.

Bij WellPCB bieden we uitzonderlijke PCB-panelisatiediensten aan duizenden klanten over de hele wereld. Met ons uitgebreid ervaren team van professionals kunnen we garanderen dat we voor al uw behoeften op het gebied van PCB-panelen zorgen. Neem vandaag nog contact met ons op voor een offerte.