Pedoman Panelisasi PCB

Langsung ke:

• Metode Panelisasi
• Pertimbangan Desain untuk Panelisasi Perutean Tab
• Petunjuk untuk Membongkar Papan PCB
• V-Score vs. Panel PCB Perutean Tab
• Pilih MCL untuk Proyek Panelisasi Anda

Peralatan perakitan papan sirkuit otomatis sering mengalami masalah saat bekerja dengan papan yang lebih kecil, sehingga lebih sering terjadi kerusakan selama proses perakitan. Untuk meminimalkan cacat ini dan meningkatkan hasil proses manufaktur, banyak perusahaan menggunakan proses yang disebut panelisasi, yang menghasilkan panel PCB.

Apa itu panel PCB?

Panel PCB, juga disebut susunan PCB, adalah papan tunggal yang terdiri dari beberapa papan individu. Setelah dirakit, panel kemudian dipecah, atau depanelisasi, ke dalam masing-masing PCB selama proses breakout. Manfaat dari proses panelisasi papan sirkuit tercetak adalah penurunan cacat karena mesin perakitan otomatis cenderung mengalami lebih sedikit masalah selama proses perakitan. Selain itu, panelisasi juga mengurangi biaya dengan meningkatkan throughput.

Panelisasi PCB yang berhasil memerlukan beberapa spesifikasi desain agar berfungsi dengan baik, termasuk pertimbangan seputar metode panelisasi. Kami akan merinci metode panel PCB ini dan persyaratan spesifiknya secara lebih menyeluruh dalam kumpulan pedoman panelisasi ini.

Metode Panelisasi

Ada beberapa metode panelisasi, masing-masing dengan kekurangan dan kelebihannya sendiri. Desain papan pada panel dan panel itu sendiri sering memainkan peran besar di mana metode panelisasi paling sesuai dengan aplikasi. Yang paling menonjol dari faktor-faktor ini meliputi:

• Desain: Desain papan memainkan peran terbesar dalam menentukan metode panelisasi yang paling tepat. Jumlah jarak bebas antara komponen dan tepi papan dapat membuat metode tertentu menjadi kurang cocok dibandingkan metode lainnya, seperti halnya keberadaan komponen yang menggantung tepi.
• Komponen: Jenis komponen yang digunakan di papan sama pentingnya dengan penempatannya. Komponen dan konektor yang sangat sensitif mungkin berperan dalam metode breakout dan panelisasi yang paling tepat.
• Bahan: Bahan yang digunakan dalam PCB dapat membatasi jenis metode panelisasi mana yang paling tepat, karena beberapa bahan lebih rentan pecah selama proses penembusan. Ketebalan papan juga merupakan faktor, karena papan yang sangat tipis mungkin lebih mudah pecah selama perakitan, dan papan yang tebal mungkin terbukti lebih bermasalah selama proses pemecahan.

Faktor-faktor ini membatasi pilihan yang tersedia untuk satu aplikasi. Faktanya, banyak perusahaan perakitan dapat menggunakan kombinasi metode pada satu proyek untuk memastikan integritas struktural array sambil tetap mengurangi masalah selama proses breakout.

Ada tiga teknik panelisasi yang digunakan saat ini, meskipun hanya dua yang umum dipraktikkan. Mereka adalah:

1. Panelisasi Skor-V: Metode panelisasi umum ini memisahkan masing-masing PCB dengan alur berbentuk V. Alur ini menghilangkan kira-kira sepertiga dari ketebalan papan dari bagian atas dan bawah papan dengan bilah miring. Mesin biasanya digunakan untuk menyelesaikan proses breakout, mengingat sepertiga papan yang tersisa di antara alur sangat kuat, dan hand-breaking dapat memberi tekanan pada PCB dan komponen di sekitarnya.

2. Panelisasi Perutean Tab: Array PCB yang tidak dapat menggunakan metode V-groove secara layak akan menggunakan metode perutean tab. Dengan metode ini, PCB dipotong terlebih dahulu dari susunan dan ditahan di papan dengan tab berlubang. Tiga sampai lima lubang sering digunakan dalam pola perforasi ini. Metode ini sering bermanfaat karena kemampuannya untuk mendukung desain dengan komponen gantung tepi. Itu juga bisa dipatahkan dengan tangan, bukan dengan alat.

3. Panelisasi Tab Padat: Array dapat dirancang dengan tab padat di antara setiap papan, meningkatkan kekuatan secara keseluruhan. Namun, metode depaneling untuk jenis panel PCB ini memerlukan router depaneling, mesin pemotong laser, atau alat pisau berbentuk kait. Perute dapat menimbulkan debu dan getaran, sedangkan pemotong laser sangat mahal dan tidak efektif pada papan setebal lebih dari 1 mm. Opsi bilah kait lebih murah tetapi tidak efisien dan rentan terhadap rotasi bilah. Metode ini cenderung kurang umum dibandingkan dua lainnya.

V-Score dan Tab Routing adalah metode panelisasi yang disukai untuk sebagian besar aplikasi. Hal terpenting bagi desainer PCB adalah memahami mana dari kedua metode tersebut yang terbaik untuk aplikasi mereka. Langkah selanjutnya adalah mendesain susunannya untuk kekuatan maksimal dan kesuksesan breakout.

Banyak yang lebih menyukai metode panelisasi alur-V bila memungkinkan untuk efisiensi dan pengurangan tegangan permukaan. Mesin depaneling untuk jenis array ini juga relatif murah dan hemat biaya. Lebih baik lagi, mereka portabel dan membutuhkan perawatan minimal. Meskipun metode ini cenderung menghasilkan tepi papan yang lebih kasar, hal ini jarang menjadi perhatian untuk aplikasi yang menggunakan panelisasi alur-V.

Namun, meskipun panelisasi alur-V lebih disukai untuk berbagai aplikasi, panelisasi ini agak membatasi dalam hal desain panel PCB. Misalnya, panelisasi alur-V tidak ideal untuk desain di mana komponen ditempatkan terlalu dekat atau menggantung di tepi. Mereka juga memperkenalkan berbagai masalah manufaktur yang harus dipertimbangkan selama proses desain, seperti:

• Pembersihan: Untuk memastikan komponen tidak terpengaruh selama proses pemotongan, jarak bebas 0,05 inci harus dijaga antara komponen dan setiap alur-V. Komponen yang lebih tinggi mungkin perlu ditempatkan lebih jauh untuk memastikan pemotong tidak mengganggunya. Misalnya, kapasitor chip keramik multilayer yang dipasang di permukaan harus dijaga setidaknya 1/8 inci dari garis skor. Komponen dengan area sambungan yang lebih besar juga harus ditempatkan lebih jauh dari alur, karena tegangan depanelisasi dapat mematahkan sambungan solder jika ditempatkan terlalu dekat dengan alur-V.
• Melompat-Skor: Alur-V dapat mengurangi integritas struktural susunan PCB, menyebabkan tepi depan dan belakang melorot saat dijalankan melalui mesin solder gelombang. Ini dapat menyebabkan larik melengkung atau tersangkut di mesin solder gelombang. Untuk memperkuat larik dan mencegah masalah ini, desainer dapat menambahkan skor lompatan ke tepi depan dan belakang larik. Hal ini dapat dicapai dengan memasukkan tepi pemisah inci pada tepi larik terdepan dan akhir dan menjalankan alur-V kira-kira setengah jalan melalui tepi ini. Cukup instruksikan operator depaneling untuk menghapus tepi yang memisahkan diri ini sebelum memisahkan papan.

Jika pertimbangan desain ini diingat, panel skor-V akan mengalami masalah minimal selama proses pembuatan dan perakitan.

Pertimbangan Desain untuk Panelisasi Perutean Tab

Panelisasi perutean tab cenderung lebih disukai dalam aplikasi di mana komponen ditempatkan sangat dekat atau di atas tepi. Ini juga lebih disukai untuk PCB yang dibuat dalam bentuk non-persegi panjang seperti lingkaran. Namun, karena tab adalah titik putus untuk larik ini, beberapa pilihan desain harus dibuat untuk memastikan kekuatan dan fungsionalitas larik ini, terutama selama proses pelarian. Beberapa pertimbangan tersebut antara lain:

• Pembersihan: Karena tekanan yang ditempatkan pada titik pemisah dan potensi pecah, jauhkan komponen dan jejak setidaknya 1/8 inci dari tab. Kapasitor chip keramik multilayer yang dipasang di permukaan harus dijauhkan, setidaknya inci dari tab untuk memastikan gangguan minimal.
• Knock-Out: Jika desain PCB Anda memiliki lubang lebih besar dari 0,6 inci, placeholder, atau knockout, mungkin diperlukan untuk mencegah masalah selama proses penyolderan gelombang. Knockout sangat penting di tengah array, di mana array PCB lebih cenderung melorot. Knockout persegi panjang yang lebih kecil dapat memiliki tab berlubang lima lubang yang lebar pada satu sisi, sementara knockout yang lebih besar dan berbentuk lebih tidak beraturan mungkin memerlukan beberapa tab berlubang tiga lubang.

• Penempatan Tab: Penempatan tab penting untuk menjaga integritas desain susunan PCB Anda. Tab harus ditempatkan setiap 2 hingga 3 inci di sepanjang tepi papan untuk tab berlubang lima lubang, dan setiap 1,5 inci untuk tab berlubang tiga lubang. Tab harus ditempatkan sedekat mungkin dengan tepi papan untuk menghindari melengkung di tepi papan, tetapi tidak boleh ditempatkan di bawah komponen yang menggantung. Perancang juga harus memastikan tab cukup besar untuk menopang papan, tetapi tidak cukup besar untuk mengganggu proses breakout.
• Penempatan Perforasi: Jika Anda ingin menghindari tonjolan dari sisi papan Anda, jangan pernah menempatkan perforasi tab di tengah tab – alih-alih, jalankan di dekat tepi PCB, atau di setiap sisi tab jika ditempatkan di antara dua PCB.
• Pengaturan Array: Saat mengatur PCB, pastikan semua tab yang patah pada satu waktu sejajar sehingga ada garis putus-putus yang konsisten di seluruh susunan. Jika garis putus-putus tidak konsisten, beberapa tab akan pecah sementara yang lain hanya ditarik tegak lurus ke permukaan papan, yang dapat merobek laminasi.

Dengan mengingat pertimbangan ini, desain Anda harus menghadapi masalah minimal selama proses pembuatan dan pemecahan.

Petunjuk untuk Membongkar Papan PCB

Bahkan jika Anda mendesain susunan PCB dengan sempurna, masalah masih dapat terjadi selama proses breakout. Dari pecah dan sobek hingga kerusakan komponen, proses breakout dapat menghancurkan papan jika dilakukan dengan tidak benar. Itulah mengapa metode pemutusan papan yang tepat sangat penting untuk menekan biaya seminimal mungkin. Ingatlah pedoman berikut selama proses breakout untuk menghindari masalah seperti itu:

• Melanggar Tab dengan Tangan: Panel PCB yang dirutekan dengan tab yang dirancang dengan benar sering kali dapat rusak dengan perkakas tangan. Untuk hasil terbaik dengan perkakas tangan, gunakan tang berhidung lebar untuk membengkokkan setiap tab dalam garis putus-putus hingga terdengar retak. Untuk memisahkan sepenuhnya di sepanjang garis putus, tekuk tab ke arah yang berlawanan.
• Melanggar Tab dengan Mesin: Dalam beberapa kasus, papan mungkin terlalu tebal untuk dipecahkan seluruhnya dengan tangan. Dalam hal ini, menggunakan alat pemotong mungkin lebih disukai. Pisau pengait atau router depaneling mungkin merupakan pilihan yang baik di sini, seperti yang telah dibahas sebelumnya dengan panelisasi tab yang solid.
• Menghancurkan V-Groov dengan Tangan: Bergantung pada desain papan dan seberapa dekat komponen dengan tepi papan, panel skor-V dapat dipecahkan dengan tangan menggunakan metode seperti yang digunakan untuk memecahkan tab.
• Memotong V-Groov: Panel V-Scored membutuhkan jenis mesin depaneling untuk membebaskan diri. Mesin ini menggunakan pisau jenis pemotong pizza, yang relatif murah dan membutuhkan sedikit perawatan. Satu-satunya kelemahan adalah bahwa tepinya akan sedikit lebih kasar daripada opsi yang dirutekan.

V-Score vs. Panel PCB Perutean Tab

Memilih apakah akan menggunakan metode skor-V atau perutean tab di panel PCB Anda akan sangat bergantung pada desain PCB yang sedang Anda kerjakan. Pertimbangkan faktor-faktor berikut saat membuat keputusan:

• Bentuk Papan: Bentuk PCB yang termasuk dalam array memainkan peran besar dalam metode panelisasi. Untuk papan persegi atau persegi panjang, skor-V bekerja dengan baik. Perutean tab lebih sesuai saat bekerja dengan bentuk yang tidak biasa.
• Komponen Tepi: Jika PCB Anda bergantung pada keberadaan komponen gantung tepi, atau komponen yang ditempatkan dekat dengan tepi, beberapa variasi perutean tab mungkin lebih sesuai daripada skor-V. Pastikan tab tidak terletak di dekat komponen tepi ini.
• Kualitas Tepi: Jika kualitas tepi berperan, perutean tab mungkin lebih disukai daripada skor-V. Meskipun prosesnya meninggalkan nubs kasar kecil dari laminasi, ini dapat dengan mudah diampelas, dan tepi yang tersisa halus dari proses perutean. Skor-V, sebaliknya, menghasilkan tepi yang kasar di sekelilingnya, yang mungkin memerlukan lebih banyak pengamplasan jika diperlukan tepi yang halus.
• Biaya Waktu: Perutean tab cenderung membutuhkan lebih banyak waktu dan tenaga untuk disiapkan, karena memerlukan banyak waktu di router. Skor-V, di sisi lain, membutuhkan lebih sedikit waktu di bawah mesin.
• Sampah: Jika limbah material menjadi perhatian, skor-V menawarkan manfaat paling besar. Metode ini membuang bahan jauh lebih sedikit daripada perutean tab, yang berarti jauh lebih sedikit biaya keseluruhan per papan.

Penting juga untuk mempertimbangkan bahwa metode Perutean Tab dan skor-V tidak saling eksklusif. Metode-metode ini dapat digunakan dalam kombinasi dalam keadaan tertentu. Misalnya, perutean tab dapat digunakan untuk tepi PCB yang memiliki komponen dekat atau menggantung di tepi, sedangkan skor-V dapat digunakan di tepi lainnya.

Pilih MCL untuk Proyek Panelisasi Anda

Desain susunan PCB memiliki dampak besar pada keberhasilan atau kegagalan masing-masing komponen dan biaya keseluruhan proyek. Hal ini membuat pertimbangan desain susunan PCB yang dijelaskan di atas sangat penting. Meskipun bukan merupakan kumpulan pedoman yang komprehensif atau konkret, aturan ini memberikan dasar yang baik untuk desain susunan PCB Anda. Namun, yang lebih penting untuk kesuksesan desain Anda adalah memilih layanan panelisasi PCB yang tepat untuk pekerjaan itu. Di situlah MCL dapat membantu.

MCL adalah salah satu pemasok PCB paling berpengalaman dan cakap di Amerika Serikat, dengan pengalaman lebih dari 10 tahun. Jika Anda lebih suka, MCL dapat menangani semua panelisasi yang Anda butuhkan untuk proyek Anda.

Di MCL, kami secara konsisten memberikan produk unggulan tepat waktu dan mendukung pelanggan kami dengan layanan teknik berkualitas tinggi di setiap proyek. Kami bangga menjadi pemasok yang komprehensif, menawarkan berbagai produk untuk mendukung aplikasi apa pun. Untuk layanan dukungan teknik kami, staf teknik dan manufaktur ahli kami memiliki pengetahuan dan sumber daya untuk membantu berbagai industri dengan DRC, DFM, dan layanan pengeditan untuk menjamin desain yang sukses setiap saat.

Hubungi MCL hari ini untuk mendiskusikan proyek pembuatan panel PCB Anda berikutnya, dan pastikan untuk bertanya kepada kami tentang opsi harga yang menarik. Tim layanan pelanggan kami yang luar biasa siap dan menunggu untuk membantu Anda menemukan solusi terbaik untuk proyek panel PCB Anda berikutnya. Hubungi kami di (717) 558-5975 atau hubungi kami secara online.

Minta Penawaran Gratis