Conception électronique - Concevoir des puzzles de carte PCB en utilisant différentes méthodes

Comme beaucoup de processus dans l'industrie électronique, les panneaux PCB ont d'innombrables possibilités et variantes. Comme chaque fabricant a sa propre approche, en tant que concepteur, vous devez choisir d'adapter votre conception en conséquence ou de rechercher de temps en temps d'autres partenaires de production. Voici les trois méthodes les plus courantes:

Panneaux à rainures en V: dans cette méthode, les cartes individuelles sont séparées les unes des autres par le fraisage de rainures en V, dont la hauteur représente un tiers de la hauteur du panneau. La séparation ultérieure est réalisée par une machine mieux adaptée à la coupe en ligne droite. Cette approche est donc particulièrement recommandée pour les PCB qui répondent aux trois exigences suivantes: pas de composants saillants, pas de coins arrondis, distance suffisante entre les bords des composants et les bords du PCB.

La pannetisation est réalisée par le câblage des cosses: ici, la carte se déplace le long de son contour tout en conservant un petit nombre de ponts de matériaux qui maintiennent fermement la carte en place pendant la fabrication et l'assemblage du panneau. Ce type de panneau ne convient pas aux circuits imprimés avec de grands transformateurs et d'autres composants plus lourds, ce qui complique la séparation. Dans le même temps, il convient de noter que cette méthode réduit la charge sur la carte de circuit imprimé et donc le risque de fragmentation.

Le panneau est réalisé par câblage à bride avec pont de matériau perforé: ce processus est similaire au câblage à bride simple décrit ci - dessus. Cependant, de petits trous supplémentaires ont été percés dans le pont de matériau ici, ce qui simplifie considérablement le processus de séparation et, comme il est facile de prédire le processus de rupture, offre également un plus grand degré de contrôle. Cependant, cette méthode n'est même pas applicable aux cartes de circuits imprimés comportant des composants plus lourds dont le poids peut endommager les ponts de matériaux.

Inconvénients des cartes PCB

Les panneaux PCB sont un moyen de protéger votre intégrité. En outre, la panélisation permet aux fabricants de PCB chinois d'assembler plusieurs plaques simultanément, ce qui réduit les coûts et réduit les temps de production. Les panneaux doivent être fabriqués correctement pour éviter d'endommager la carte de circuit imprimé ou de l'endommager pendant la séparation.

Le défi:

Le Groupe a relevé de nombreux défis dans les domaines suivants: 1. Allez

Lambrissage – inconvénients de certaines méthodes de dé - lambrissage:

Si vous utilisez un routeur, un nettoyage supplémentaire peut être nécessaire avant l'expédition. Cette méthode génère de grandes quantités de poussière qui doivent être éliminées.

2. Remplacez les pièces pré - câblées pour éviter d'interférer avec la carte fille: proéminence

Les pièces peuvent tomber dans les pièces adjacentes.

3. Fichiers de données incomplets les fabricants de PCB fournissent parfois des fichiers incomplets, ce qui peut augmenter les coûts de plusieurs façons:

"Trous" ou "trous de souris" - ces petits trous permettent l'utilisation de petites cartes dans le tableau.

Tolérances cumulatives et logarithmiques en l'absence de tolérances strictes dans le fichier de données, l'effet cumulatif de petits écarts peut entraîner des erreurs. S'il y a plusieurs tables dans un tableau, l'enregistrement n'est plus centré.

Panneaux DFM et PCB

Lorsque les entreprises développent des cartes de circuits imprimés en grand nombre, elles cherchent des moyens de réduire les coûts de fabrication. Si les détails de production sont discutés en détail tôt dans le processus de conception et pris en compte lors du développement des cartes de circuits imprimés, cela nécessitera relativement peu de travail. (fortement recommandé). Cette optimisation précoce de la conception est souvent appelée « conçu pour la production» ou « conçu pour la fabrication» (en abrégé DFM) par rapport au processus de fabrication planifié.

Il existe plusieurs méthodes DFM qui peuvent vous faire économiser beaucoup de coûts à long terme. La stratégie préférée consiste à contacter les entreprises de fabrication le plus tôt possible pour comprendre leurs compétences, leurs défis et leurs modèles commerciaux spécifiques. De cette façon, je peux comprendre quels aspects de ma conception peuvent être facilement mis en œuvre (et donc moins coûteux) et quels éléments nécessitent un effort supplémentaire (et donc un coût plus élevé).

Carte PCB pour réduire les coûts

Une méthode de DFM de bas niveau et largement utilisée est ce qu'on appelle la panélisation. Avec cette méthode, il est possible d'appliquer différentes conceptions de carte à un substrat ou un panneau plus grand, puis de l'assembler de cette manière. Les économies nécessaires proviennent de la capacité de fabriquer plusieurs PCB simultanément.

Une fois le processus de fabrication et d'assemblage terminé, les panneaux sont divisés en cartes de circuit imprimé individuelles. De cette façon, vous obtenez simultanément un tas de produits finis et (espérons - le) des PCB entièrement fonctionnels en attente d'installation et de vente. Cela semble facile, n'est - ce pas? Mais pas si vite: pour que la production à grande échelle de BPC se déroule le mieux possible et offre les économies requises, il y a quelques détails importants à prendre en compte lors de la fabrication des panneaux.

Facteurs influençant le coût des panneaux PCB

Bien sûr, la plupart des concepteurs sont moins intéressés par les détails techniques des différents processus que par les coûts et les défis associés. La règle de base ici est que le coût et la charge de travail dépendent de la complexité de la conception à fabriquer et à développer. Il convient également de noter que la fabrication à base de panneaux pose les défis suivants, qui ont également un impact sur les coûts:

Séparation: si un routeur est utilisé pour séparer un PCB entièrement assemblé, les puces et autres débris resteront sur la surface du PCB et devront ensuite être éliminés à l'étape suivante, ce qui entraînera une charge de travail et des coûts supplémentaires. Si vous souhaitez remplacer la raboteuse par une scie, lors de la conception du contour de la planche, gardez à l'esprit que seules les coupes droites peuvent être effectuées ici. La troisième option consiste à utiliser un laser moderne. Cependant, ce laser ne peut être utilisé que sur des PCB de 1 mm ou moins d'épaisseur, de sorte que vous ne pouvez pas créer une conception de PCB multicouche de toute épaisseur dans ce cas.

Rupture: la plupart des processus de séparation laissent une rupture grossière sur le côté de la pièce - En particulier dans le cas d'un lambrissage par un câblage à brides avec des ponts de matériaux perforés (voir ci - dessus). Pour manipuler en toute sécurité des PCB individuels, ils doivent être mis à la terre à l'endroit approprié, ce qui signifie un travail supplémentaire.

Les éléments de suspension: Comme mentionné précédemment, les éléments en saillie limitent considérablement le nombre de méthodes de panneaux pouvant être utilisées dans la conception. Dans ce cas, la séparation du PCB terminé peut également être problématique, car la tête de fraisage peut entrer en collision avec des pièces en saillie, endommageant ainsi l'ensemble du panneau. Inutile de dire que cet échec implique des coûts et des retards imprévus.

La possibilité de détecter et de prendre des mesures préventives tôt pour résoudre les problèmes potentiels.

Les concepteurs de PCB expérimentés comptent sur une variété de méthodes fiables pour détecter et corriger les problèmes potentiels à un stade précoce.

Comme mentionné précédemment, la conception basée sur le principe DFM peut efficacement assurer que les panneaux et la production sont aussi rentables que possible. Pour les panneaux PCB, il est nécessaire, entre autres, de connaître la bonne entreprise de fabrication et son processus de fabrication dans les premières étapes du projet de conception. De cette façon, vous pouvez concevoir le produit qui convient le mieux à la production dès le début.

De plus, de nombreux défis liés à la fabrication automatique de PCB seront plus faciles à maîtriser si vous utilisez un logiciel de conception de premier ordre. Étant donné que le design original n'est pas simplement copié sur le panneau, mais lié au panneau, les modifications apportées au design original sont évidentes dans la conception du panneau.

Bien sûr, en plus des panneaux, il existe de nombreuses autres façons d'économiser sur les coûts de fabrication. Cependant, cela mérite une attention particulière, car une erreur ici peut rapidement entraîner des coûts supplémentaires imprévus ou même des PCB totalement inappropriés.

Par conséquent, vous devez absolument prêter attention à la technologie et aux principes de DFM ici et dans de nombreux autres articles, ainsi qu’à la conception axée sur la production tout au long du processus de conception. Cela vous fait non seulement gagner du temps, mais réduit également les coûts de fabrication et les risques de correction ultérieure.