Progettazione PCB - Utilizzare diversi metodi per progettare il puzzle del circuito stampato PCB

Come molti processi nell'industria elettronica, i pannelli PCB hanno innumerevoli possibilità e varianti. Poiché ogni produttore ha il suo metodo, come designer, è necessario scegliere di adattare il proprio design di conseguenza o trovare altri partner di produzione di volta in volta. I tre metodi più comuni sono descritti di seguito:

Pannelli scanalati a V: In questo metodo, i singoli circuiti stampati sono separati l'uno dall'altro dalla fresatura di scanalature a V, l'altezza di queste scanalature è un terzo dell'altezza del pannello. La successiva separazione viene eseguita da una macchina più adatta al taglio dritto. Pertanto, questo metodo è particolarmente raccomandato per PCB che soddisfano i seguenti tre requisiti: nessun componente sporgente, nessun angolo arrotondato e distanza sufficiente tra il bordo del componente e il bordo del PCB.

Pannellaggio tramite cablaggio a aletta: qui, il circuito stampato si muove lungo il suo profilo, mantenendo una piccola quantità di ponti materiali che tengono saldamente il circuito stampato in posizione durante il processo di produzione e assemblaggio del pannello. Questo tipo di pannello non è adatto per circuiti stampati con trasformatori di grandi dimensioni e altre parti più pesanti, che possono complicare la separazione. Allo stesso tempo, va notato che questo metodo riduce il carico sul circuito stampato, riducendo così il rischio di scheggiatura.

Pannellaggio tramite cablaggio flangiato con un ponte di materiale perforato: questo processo è simile al semplice cablaggio flangiato descritto sopra. Tuttavia, il ponte materiale qui è inoltre forato con piccoli fori, il che semplifica notevolmente il processo di separazione e poiché è facile prevedere il processo di frattura, fornisce anche un maggiore grado di controllo. Tuttavia, questo metodo non è nemmeno adatto per circuiti stampati con componenti più pesanti il cui peso può danneggiare il ponte materiale.

Svantaggi della scheda PCB

Il pannello PCB è un modo per proteggere la tua integrità. Inoltre, la panelizzazione consente ai produttori cinesi di PCB di assemblare più schede contemporaneamente, riducendo così i costi e accorciando i tempi di produzione. Il pannello deve essere fabbricato correttamente per evitare danni al circuito stampato o danni durante il processo di separazione.

sfida:

Il panel pone molte sfide nei seguenti aspetti: 1. Vai

Panelizzazione-gli svantaggi di alcuni metodi di de-panel:

Se viene utilizzato un router, potrebbe essere necessaria una pulizia aggiuntiva prima della spedizione. Questo metodo genera una grande quantità di polvere che deve essere rimossa.

2. Sostituire le parti di pre-cablaggio per evitare interferenze con il sub-board: prominente

Le parti possono cadere in parti adiacenti.

3. File di dati incompleti-produttori di PCB a volte forniscono file incompleti, che aumenteranno i costi in molti modi:

"Hole holes" o "mouse pits" - questi piccoli fori consentono l'uso di schede di circuito piccole nell'array.

Tolleranze cumulative e logaritmiche - Se non ci sono tolleranze rigorose nel file di dati, gli effetti cumulativi di piccole deviazioni possono causare errori. Se nell'array sono presenti più tabelle, i record non saranno più centrati.

Pannelli DFM e PCB

Quando le aziende sviluppano circuiti stampati in gran numero, cercheranno modi per ridurre i costi di produzione. Se i dettagli di produzione sono discussi in dettaglio all'inizio del processo di progettazione e considerati nello sviluppo del circuito stampato, questo richiederà relativamente poco lavoro. (altamente raccomandato). Rispetto al processo di produzione pianificato, l'ottimizzazione precoce di questo progetto è spesso indicata come "design for production" o "design for manufacturing" (abbreviato come DFM).

Esistono diversi metodi DFM che possono farti risparmiare molti costi a lungo termine. La strategia preferita è semplicemente contattare l'azienda manifatturiera il prima possibile e comprendere le sue specifiche competenze, sfide e modelli di business. In questo modo, posso capire quali aspetti del mio design possono essere facilmente raggiunti (quindi il costo è inferiore) e quali elementi richiedono uno sforzo supplementare (di conseguenza richiedono costi più elevati).

Scheda PCB riduce i costi

Un metodo DFM di basso livello e ampiamente utilizzato è la cosiddetta panelizzazione. Utilizzando questo metodo, i vari disegni del circuito possono essere applicati a substrati o pannelli più grandi e poi assemblati in questo modo. Il risparmio desiderato deriva dalla capacità di produrre più PCB contemporaneamente.

Dopo aver completato il processo di produzione e assemblaggio, il pannello è diviso in singoli circuiti stampati. In questo modo, è possibile ottenere un sacco di prodotti finiti e (si spera) PCB completamente funzionanti in una sola volta, in attesa di essere installati e venduti. Sembra facile, vero? Ma non così veloce: al fine di rendere la produzione di massa di PCB il più agevole possibile e fornire i risparmi richiesti, alcuni dettagli importanti devono essere presi in considerazione durante la produzione dei pannelli.

Fattori che influenzano il costo dei pannelli PCB

Naturalmente, la maggior parte dei progettisti è meno interessata ai dettagli tecnici dei vari processi che ai costi e alle sfide associati. La regola fondamentale è che il costo e il carico di lavoro dipendono dalla complessità del progetto da produrre e sviluppare con esso. Va inoltre notato che la produzione basata su pannelli comporta le seguenti sfide, che hanno anche un impatto sui costi:

Separazione: se un router viene utilizzato per separare un PCB completamente assemblato, chip e altri detriti rimarranno sulla superficie del PCB, che devono quindi essere rimossi in un'altra fase successiva, che comporterà carico di lavoro e costi aggiuntivi. Se si desidera utilizzare una sega al posto di una piallatrice, quando si progetta il profilo del circuito stampato, ricordare che qui si possono effettuare solo tagli dritti. La terza opzione è quella di utilizzare laser moderni. Tuttavia, questo laser può essere utilizzato solo con spessori PCB di 1mm o meno, quindi in questo caso, non è possibile creare un design PCB multistrato di qualsiasi spessore.

Frattura: la maggior parte dei processi di separazione lascia fratture ruvide sul lato del pezzo. - Soprattutto nel caso di pannelli tramite cablaggio flangiato con ponti in materiale perforato (vedi sopra). Per gestire in modo sicuro i singoli PCB devono essere messi a terra nella posizione pertinente, il che a sua volta significa lavoro supplementare.

Componenti sospesi: Come accennato in precedenza, i componenti sporgenti possono limitare notevolmente il numero di metodi di rivestimento che possono essere utilizzati nel vostro progetto. In questo caso, la separazione del PCB completato può anche essere problematica perché la testa di fresatura può scontrarsi con il componente sporgente, danneggiando così l'intero pannello. Inutile dire che tali insuccessi comportano costi e ritardi imprevisti.

La possibilità di individuare e adottare quanto prima misure preventive per risolvere potenziali problemi.

I progettisti di PCB esperti si affidano a una varietà di metodi affidabili per rilevare e correggere tempestivamente potenziali problemi.

Come accennato in precedenza, il design basato sul principio DFM può efficacemente garantire che il pannello e la produzione siano il più redditizio possibile. Per i pannelli PCB, tra le altre cose, è necessario comprendere la corretta azienda di produzione e il suo processo di produzione nella fase iniziale del progetto di progettazione. In questo modo, è possibile progettare il meglio per la produzione fin dall'inizio.

Inoltre, se si utilizza un software di progettazione di prima classe, molte delle sfide associate alla produzione automatica di PCB saranno più facili da padroneggiare. Poiché il design originale non è semplicemente copiato sul pannello, ma collegato al pannello, le modifiche al design originale sono immediatamente evidenti nel design del pannello.

Naturalmente, oltre al pannello, ci sono molti altri modi per risparmiare i costi di produzione. Tuttavia, questo punto merita una particolare attenzione, perché gli errori in questo caso possono portare rapidamente a costi aggiuntivi imprevisti o persino a PCB completamente inappropriati.

Pertanto, dovresti assolutamente prestare attenzione alle tecniche e ai principi DFM che si trovano qui e in molti altri articoli, e prestare attenzione al design orientato alla produzione durante tutto il processo di progettazione. Ciò non solo consente di risparmiare tempo, ma riduce anche i costi di produzione e il rischio di post-correzione.