La panélisation des circuits imprimés est largement utilisée dans la fabrication de produits électroniques pour améliorer l'efficacité de la production. Au lieu de produire des cartes individuelles séparément, plusieurs circuits imprimés sont regroupés en un panneau plus grand au cours de la fabrication et de l'assemblage.
La panélisation présente plusieurs avantages :
- Efficacité accrue de la production
- amélioration de l'automatisation de l'assemblage
- réduction des coûts de production
- une manipulation plus aisée lors de la fabrication
Cependant, une mauvaise conception des panneaux peut entraîner des problèmes tels que le gauchissement de la carte, des dommages dus à la dépanélisation et un mauvais alignement de l'assemblage.
La compréhension des directives de conception des panneaux de circuits imprimés permet aux ingénieurs de s'assurer que les cartes sont fabriquées et assemblées de manière efficace.
Table des matières
Qu'est-ce que l'encartage de circuits imprimés ?
La panélisation des circuits imprimés est le processus qui consiste à organiser plusieurs circuits imprimés en un panneau plus grand pour la fabrication.
Un panneau de production de PCB typique peut contenir
- plusieurs tableaux identiques
- différents modèles de cartes
- coupons d'essai et zones d'outillage
Après l'assemblage, les cartes sont séparées du panneau à l'aide de méthodes de dépanélisation.
Le processus complet de fabrication des circuits imprimés est expliqué dans le document : Explication du processus de fabrication des PCB
Pourquoi la mise en panneaux des circuits imprimés est-elle importante ?
La panélisation améliore à la fois efficacité de la fabrication et fiabilité de l'assemblage.
Les principaux avantages sont les suivants :
Fabrication efficace de circuits imprimés
Le traitement de panneaux plus grands augmente le débit et réduit le temps de préparation.
Amélioration de l'automatisation de l'assemblage
Les machines Pick-and-Place manipulent plus facilement les panneaux que les planches individuelles.
Réduction des dommages dus à la manutention
Les panneaux offrent une stabilité mécanique pendant les processus d'assemblage tels que l'impression de pâte à braser et la refusion.
Coût de fabrication réduit
Les panneaux maximisent l'utilisation des matériaux et réduisent les déchets.
La relation entre l'efficacité de la fabrication et le coût est examinée dans le document : Comment réduire le coût des circuits imprimés sans compromettre la qualité
Méthodes courantes de mise en panneaux des PCB
Différentes méthodes de panneautage sont utilisées en fonction de la géométrie du panneau et des exigences de production.
V-Cut (V-Score) Panelisation
La coupe en V du panneau utilise des rainures peu profondes en forme de V le long des bords du panneau.
Caractéristiques :
- Les cartes restent connectées pendant l'assemblage
- la séparation a lieu après l'assemblage
- convient pour les panneaux rectangulaires
Avantages :
- conception simple
- coût de fabrication réduit
Limites :
- ne convient pas aux formes irrégulières des panneaux
Panelisation de l'acheminement des onglets
Le routage par languettes utilise de petites languettes détachables pour relier les cartes à l'intérieur du panneau.
Caractéristiques :
- Les bords fraisés définissent les contours du panneau
- De petites languettes maintiennent les panneaux en place
- les perforations en forme de morsure de souris facilitent la séparation
Avantages :
- prend en charge les formes complexes des panneaux
- des dispositions de panneaux flexibles
Panneaux en rail plein
Certains panneaux comportent des rails supplémentaires le long des bords.
Rails est utilisé pour :
- transport par convoyeur
- placement de la machine de préhension
- placement fiduciaire
Les rails d'assemblage sont retirés après la fabrication.
Lignes directrices concernant la taille des panneaux de circuits imprimés
La taille des panneaux dépend à la fois de l'équipement de fabrication et des machines d'assemblage.
Dimensions typiques des panneaux :
| Type de panneau | Taille typique |
|---|---|
| Panneau PCB standard | 18 × 24 pouces |
| Panneaux de production plus petits | 12 × 18 pouces |
La taille des panneaux doit correspondre aux capacités du fabricant.
Espacement des cartes dans la conception des panneaux
L'espacement entre les planches est nécessaire pour les outils de fraisage ou les coupes en V.
Lignes directrices typiques :
Espacement des coupes en V : 0 mm (bord commun)
Espacement des onglets : 2-3 mm
Un espacement adéquat permet d'éviter les dommages mécaniques lors de la dépanélisation.
Trous d'outillage et marques fiduciaires
Le panneautage doit comprendre des éléments de référence pour l'équipement d'assemblage.
Trous d'outillage
Utilisé pour l'alignement mécanique pendant l'assemblage.
Lignes directrices typiques :
- Trous de 3 mm de diamètre
- situés près des coins du panneau
Marques fiduciaires
Utilisé par les machines pick-and-place pour l'alignement optique.
Types :
- fiduciaires globales (au niveau du panel)
- les repères locaux (zone des composants)
Un alignement correct améliore la précision du placement.
Comment concevoir un panneau de circuit imprimé (étape par étape)
Les ingénieurs suivent généralement un processus structuré lorsqu'ils créent des schémas de panneaux.
- Étape 1 - Déterminer le volume de production
Les prototypes de faible volume peuvent ne pas nécessiter de panneaux complexes.
- Étape 2 - Choisir la méthode de panélisation
Sélectionnez la découpe en V ou la découpe par onglets en fonction de la forme du panneau.
- Étape 3 - Définir les rails des panneaux
Ajouter des rails si l'équipement d'assemblage nécessite un support supplémentaire.
- Étape 4 - Placement des repères et des trous d'outillage
S'assurer que les machines peuvent aligner le panneau avec précision.
- Étape 5 - Exécuter les contrôles DFM
Les fabricants vérifient que la disposition des panneaux est compatible avec l'équipement de fabrication.
Le processus de révision de la DFM est expliqué dans le document : Liste de contrôle DFM PCB avant l'envoi de fichiers Gerber
Erreurs courantes de mise en panneaux de circuits imprimés
Plusieurs erreurs de conception courantes peuvent affecter l'efficacité de la fabrication.
Panneaux sans rails d'assemblage
Certains systèmes d'assemblage automatisés nécessitent des rails pour le transport des convoyeurs.
Espacement insuffisant entre les planches
Les cartes peuvent se fissurer pendant la dépanélisation.
Marques fiduciaires manquantes
Les machines de placement peuvent présenter des erreurs d'alignement.
Languettes de rupture faibles
Les panneaux peuvent se briser prématurément lors de la manipulation de l'assemblage.
Considérations relatives à la fabrication
Les fabricants de circuits imprimés examinent généralement la disposition des panneaux au cours de l'analyse technique de la FAO.
Ils évaluent :
- dimensions du panneau
- espacement des panneaux
- les méthodes de dépanélisation
- conception des rails
- placement fiduciaire
Chez les fabricants de circuits imprimés tels que TOPFASTLa conception des panneaux est souvent optimisée au cours de la phase de révision technique afin d'améliorer l'efficacité de la fabrication et la fiabilité de l'assemblage.
Conclusion
Le panneautage des circuits imprimés est une étape importante qui relie la conception des circuits imprimés aux processus de fabrication et d'assemblage.
En suivant les lignes directrices de la conception des panneaux, telles que la taille appropriée des panneaux, les règles d'espacement et les méthodes de rupture, les ingénieurs peuvent améliorer considérablement l'efficacité de la production et réduire les risques de fabrication.
Une bonne conception des panneaux garantit également la compatibilité avec les systèmes d'assemblage automatisés et permet de maintenir une qualité de production constante.
FAQ
R : La panélisation des circuits imprimés est le processus qui consiste à combiner plusieurs circuits imprimés en un seul panneau pour la fabrication et l'assemblage.
R : La découpe en V utilise des rainures le long des bords de la carte pour la séparation, tandis que le routage par onglets relie les cartes à l'aide d'onglets de rupture avec des perforations.
R : Les marques fiduciaires aident les machines d'assemblage automatisées à aligner le panneau avec précision lors de la mise en place des composants.
R : Pour le routage des onglets, l'espacement est généralement de 2-3 mmtandis que les panneaux coupés en V peuvent partager des bords avec un espacement minimal.