PCB-panelointia käytetään laajalti elektroniikan valmistuksessa tuotannon tehokkuuden parantamiseksi. Sen sijaan, että yksittäisiä piirilevyjä valmistettaisiin erikseen, useat piirilevyt ryhmitellään suuremmaksi paneeliksi valmistuksen ja kokoonpanon aikana.
Panelointi tarjoaa useita etuja:
- Korkeampi valmistustehokkuus
- parannettu kokoonpanoautomaatio
- alhaisemmat tuotantokustannukset
- helpompi käsittely valmistuksen aikana
Huono paneelisuunnittelu voi kuitenkin johtaa ongelmiin, kuten levyn vääntymiseen, irrotusvaurioihin ja kokoonpanovirheisiin.
PCB-paneelointiohjeiden ymmärtäminen auttaa insinöörejä varmistamaan, että levyt valmistetaan ja kootaan tehokkaasti.
Sisällysluettelo
Mikä on PCB Panelization?
PCB-paneelointi on prosessi, jossa useita PCB-malleja järjestetään suuremmaksi paneeliksi valmistusta varten.
Tyypillinen PCB-tuotantopaneeli voi sisältää:
- useita samanlaisia levyjä
- erilaiset levymallit
- testikupongit ja työkalualueet
Kokoonpanon jälkeen levyt irrotetaan paneelista irrotusmenetelmiä käyttäen.
Täydellinen PCB-valmistuksen työnkulku selitetään asiakirjassa: PCB valmistusprosessi selitetty
Miksi PCB Panelization on tärkeää
Panelointi parantaa sekä valmistuksen tehokkuus ja kokoonpanon luotettavuus.
Tärkeimpiä etuja ovat:
Tehokas PCB-valmistus
Suurempien paneelien käsittely lisää läpimenoaikaa ja lyhentää asetusaikaa.
Parannettu kokoonpanoautomaatio
Pick-and-place-koneet käsittelevät paneeleita helpommin kuin yksittäisiä levyjä.
Vähentää käsittelyvaurioita
Levyt tarjoavat mekaanista vakautta kokoonpanoprosessien, kuten juotospastapainatuksen ja reflow-tulostuksen, aikana.
Alhaisemmat valmistuskustannukset
Panelointi maksimoi materiaalin käytön ja vähentää jätettä.
Valmistustehokkuuden ja kustannusten välistä suhdetta käsitellään: Kuinka vähentää PCB-kustannuksia laatua tinkimättä laadusta
Yleiset PCB Panelization menetelmät
Levyn geometriasta ja tuotantovaatimuksista riippuen käytetään erilaisia panelointimenetelmiä.
V-leikkaus (V-Score) Panelointi
V-leikkaus paneloinnissa käytetään matalia V-muotoisia uria levyn reunoilla.
Ominaisuudet:
- Levyt pysyvät kytkettyinä kokoonpanon aikana
- erottaminen tapahtuu kokoonpanon jälkeen
- sopii suorakaiteen muotoisille levyille
Edut:
- yksinkertainen muotoilu
- alhaisemmat valmistuskustannukset
Rajoitukset:
- ei sovellu epäsäännöllisen muotoisille levyille
Välilehden reititys Panelointi
Välilehtimäisessä reitityksessä käytetään pieniä irrotettavia välilehtiä levyjen yhdistämiseen paneelissa.
Ominaisuudet:
- Jyrsityt reunat määrittelevät levyn ääriviivat
- Pienet kielekkeet pitävät levyt paikallaan
- hiirenpuremien rei'itys auttaa erottamisessa
Edut:
- tukee monimutkaisia levyn muotoja
- joustavat paneelien asettelut
Solid Rail Panelization
Joissakin paneeleissa on lisäkiskot reunoilla.
Kiskoja käytetään:
- kuljettimen kuljetus
- sijoituskoneen tarttuminen
- fiducial sijoittaminen
Kokoonpanokiskot poistetaan valmistuksen jälkeen.
PCB-paneelin kokoa koskevat ohjeet
Paneelin koko riippuu sekä valmistuslaitteista että kokoonpanokoneista.
Tyypilliset paneelikoot:
| Paneelin tyyppi | Tyypillinen koko |
|---|---|
| Standardi PCB-paneeli | 18 × 24 tuumaa |
| Pienemmät tuotantopaneelit | 12 × 18 tuumaa |
Paneelien koon olisi vastattava valmistajan valmiuksia.
Levyjen etäisyys toisistaan paneelisuunnittelussa
Levyjen välit tarvitaan reititystyökaluja tai V-leikkauksia varten.
Tyypilliset suuntaviivat:
V-leikkausväli: V-väli: 0 mm (jaettu reuna)
Välilehtien reititysväli: 2-3 mm
Riittävä etäisyys estää mekaaniset vauriot irrotuksen aikana.
Työkalujen reiät ja merkkipaalut
Paneelien on sisällettävä kokoonpanolaitteiden viiteominaisuudet.
Työkalujen reiät
Käytetään mekaaniseen kohdistamiseen kokoonpanon aikana.
Tyypilliset suuntaviivat:
- 3 mm halkaisijaltaan olevat reiät
- sijaitsevat lähellä paneelin kulmia
Lujuusmerkit
Käytetään pick-and-place-koneissa optiseen kohdistukseen.
Tyypit:
- globaalit viitearvot (paneelitaso)
- paikalliset viitearvot (komponenttialue)
Oikea kohdistus parantaa sijoitustarkkuutta.
Miten suunnitella PCB-paneeli (askel askeleelta)
Insinöörit noudattavat yleensä jäsenneltyä prosessia luodessaan paneelien asetteluja.
- Vaihe 1 - Tuotantomäärän määrittäminen
Vähäiset prototyypit eivät välttämättä vaadi monimutkaista panelointia.
- Vaihe 2 - Valitse panelointimenetelmä
Valitse V-leikkaus tai välileikkausreititys levyn muodon perusteella.
- Vaihe 3 - Määritä paneelikiskot
Lisää kiskoja, jos kokoonpanolaitteet vaativat lisätukea.
- Vaihe 4 - Aseta kiinnityspisteet ja työkalureiät.
Varmista, että koneet pystyvät kohdistamaan paneelin tarkasti.
- Vaihe 5 - Suorita DFM-tarkastukset
Valmistajat varmistavat, että paneelien asettelut ovat yhteensopivia valmistuslaitteiden kanssa.
DFM:n tarkistusprosessi selitetään seuraavassa: PCB DFM tarkistuslista ennen Gerber-tiedostojen lähettämistä
Yleiset PCB Panelization virheet
Useat yleiset suunnitteluvirheet voivat vaikuttaa valmistuksen tehokkuuteen.
Paneelit ilman asennuskiskoja
Joissakin automaattisissa kokoonpanojärjestelmissä tarvitaan kiskoja kuljettimien kuljettamista varten.
Riittämätön väli levyjen välillä
Levyt voivat halkeilla irrotuksen aikana.
Puuttuvat kohdistusmerkit
Sijoituskoneissa voi esiintyä kohdistusvirheitä.
Heikot irrotettavat kielekkeet
Paneelit voivat rikkoutua ennenaikaisesti kokoonpanon aikana.
Valmistukseen liittyvät seikat
PCB-valmistajat tarkastelevat yleensä paneelien asetteluja CAM-suunnittelun analyysin aikana.
Ne arvioivat:
- paneelin mitat
- levyn etäisyys toisistaan
- irrotusmenetelmät
- kiskojen suunnittelu
- fiducial sijoittaminen
PCB-valmistajilla, kuten TOPFAST, panelointisuunnitelmat optimoidaan usein suunnitteluvaiheessa sekä valmistuksen tehokkuuden että kokoonpanon luotettavuuden parantamiseksi.
Päätelmä
PCB-paneelointi on tärkeä vaihe, joka yhdistää PCB-suunnittelun valmistus- ja kokoonpanoprosesseihin.
Noudattamalla paneloinnin suunnitteluohjeita - kuten sopivia paneelikokoja, välyssääntöjä ja irrotusmenetelmiä - insinöörit voivat parantaa merkittävästi tuotannon tehokkuutta ja vähentää valmistusriskejä.
Asianmukainen paneelisuunnittelu varmistaa myös yhteensopivuuden automaattisten kokoonpanojärjestelmien kanssa ja auttaa ylläpitämään tasaista tuotantolaatua.
FAQ
V: PCB-paneelointi on prosessi, jossa yhdistetään useita piirilevyjä yhdeksi paneeliksi valmistusta ja kokoonpanoa varten.
V: V-leikkauksessa käytetään levyn reunoilla olevia uria erottamiseen, kun taas välilehtimäisessä reitityksessä levyt liitetään toisiinsa rei'itetyillä irrotettavilla välilehdillä.
V: Sidosmerkit auttavat automaattisia kokoonpanokoneita kohdistamaan paneelin tarkasti komponenttien sijoittelun aikana.
V: Välilevyjen reitityksessä väli on tyypillisesti seuraavanlainen 2-3 mm, kun taas V-leikattujen paneelien reunat voivat olla yhteiset ja niiden väli on minimaalinen.