La pannellizzazione del PCB può migliorare il tuo processo di produzione: ecco come
Come la pannellizzazione del PCB può migliorare il vostro processo di produzione
La pannellizzazione dei circuiti stampati è l’arte di organizzare più schede su un singolo pannello per produrre in modo più efficiente. Dalla saldatura, all’assemblaggio di componenti, al test del PCB, includere più schede su un singolo quadrotto standardizzato è un modo sicuro per rendere la produzione più veloce ed economicamente efficiente.
Per sfruttare al massimo i benefici della pannellizzazione dei circuiti stampati, ci sono alcuni aspetti ai quali dovete porre attenzione prima di inviare i vostri Gerber al vostro fornitore di circuiti stampati o PCB.
Ecco alcuni suggerimenti e trucchi che potete sfruttare nei vostri progetti per ottenere il massimo dalla pannellizzazione delle schede.
Comprendere come funzionano i fiducial
Un particolare spesso trascurato dai nuovi progettisti di circuiti stampati sono quelle piccole piazzole di rame che vedrete a volte ai bordi di un PCB. I fiducial potranno non avere uno scopo funzionale al circuito, ma sono essenziali per qualsiasi processo produttivo che si basi, per l’automazione, sulla visione computerizzata.
Le macchine per automatizzazione dei processi come le “Pick-and-Place” non “vedono” nel modo in cui noi vediamo. Hanno bisogno dell’aiuto di piccoli marcatori fiducial da usare come punti di riferimento per aiutarli a rilevare con precisione la posizione di un oggetto nello spazio tridimensionale.
I marcatori fiducial aiutano le macchine per l’assemblaggio a capire se l’allineamento di un circuito stampato sia corretto. I fiducial sono una necessità stringente per le macchine per assemblare componenti a montaggio superficiale.
Ecco alcune regole pratiche per i marcatori fiducial:
- il pad di rame dovrebbe essere circolare e di diametro da 1 a 2 mm.
- realizzare il fiducial nel layer di rame per garantire l’accuratezza della sua posizione (lo strato di rame viene creato in una singola operazione, quindi è un buon riferimento per l’intero PCB).
- fornire ampio margine tra il pad e i via, le tracce, ecc…
- il pad di rame dovrebbe esse esposto per aiutare con il contrasto (non ricopritelo con serigrafie o pasta saldante).
Fate attenzione al rischio di simmetria quando si piazzano i marcatori fiducial. 3 marcatori sono raccomandati dallo standard IPC-7351b-3-10 perché l’orientamento sia chiaro alla macchina. 2 marcatori possono anche essere utilizzati, se disallineati.
Non fate l’errore di posizionare quattro marcatori, uno in ogni angolo della scheda. Questo renderà difficile per la macchina distinguere l’orientamento su una scheda vuota, portando ad errori di produzione.
Rendere la separazione dei circuiti priva di stress meccanico
Quando fatta correttamente, la pannellizzazione riduce il rischio di danni causati dalle sollecitazioni meccaniche introdotte dalle linee di assemblaggio. Questo non significa comunque che lo stress meccanico sia stato completamente eliminato. Alcuni metodi di separazione dei circuiti sono più rischiosi di altri.
Ecco un rapido riepilogo delle opzioni disponibili:
- I testimoni sono spesso il metodo più economico e rapido dal punto di vista del disegno della scheda. Ad ogni modo, portano con sé anche il rischio maggiore di danneggiamento, a causa delle sollecitazioni meccaniche durante l’estrazione del circuito stampato dal pannello.
- L’incisione a V prevede di tracciare un solco sui lati superiore e inferiore di un pannello lungo i bordi della scheda. Le singole schede possono essere separate lungo i solchi applicando pressione manualmente o tramite un macchinario. L’incisione a V è un metodo rapido ma possibile solo su schede rettangolari.
- La fresatura prevede di separare le schede attraverso una macchina chiamata depaneling router. Simile ad una fresa per il legno, usa una punta rotante per scavare i bordi dei circuiti stampati per rimuoverli dal pannello. Mentre avrete meno probabilità di rompere una scheda o un componente come con testimoni e solchi, la sollecitazione vibrazionale della punta può danneggiare i componenti sensibili.
- Il taglio laser è il metodo migliore di separazione per disegni con tolleranze stringenti e forme insolite. Produce la minor sollecitazione meccanica tra le tecniche di separazione. È anche l’opzione più costosa.
Disegnare per la pannellizzazione sin dall’inizio
Il modo migliore per evitare mal di testa e complicazioni durante la produzione, è di considerare la pannellizzazione nei vostri disegni sin dall’inizio. Un po’ di pianificazione porterà molto lontano.
Articolo a cura del gruppo OrCAD PCB Solutions: soluzioni di disegno PCB per passare dalla prototipizzazione alla produzione in meno tempo e senza reiterazioni, grazie a controlli in tempo reale.