Menguasai Panelisasi PCB: 7 Pedoman Desain Utama yang Harus Diketahui Setiap Insinyur

Faktor Desain Panelisasi PCB

Faktor Desain Panelisasi PCB ,ada beberapa faktor desain papan sirkuit cetak. Di bawah, kita membahas tiga di antaranya:

• Desain Papan Sirkuit

Desain PCB memainkan peran paling signifikan dalam menentukan metode panelisasi yang tepat yang akan Anda gunakan. Secara umum, desainer menentukan metode panelisasi ideal berdasarkan ukuran jarak antara komponen dan tepi papan sirkuit cetak. Mereka juga melihat keberadaan elemen yang tergantung di tepi.

• Komponen Papan Sirkuit

Komponen PCB adalah bagian paling penting dari seluruh panel. Setiap elemen memiliki fungsi yang berbeda. Fitur memberikan PCB kualitas unik yang membuatnya cocok untuk tujuan yang dimaksudkan.

Jenis komponen yang dipilih desainer sama pentingnya dengan penempatannya. Komponen sensitif dan konektor, khususnya, memainkan peran penting dalam breakout. Komponen PCB kritis meliputi baterai, resistor, LED, transistor, kapasitor, induktor, dioda, dan saklar.

• Bahan PCB

Bahan yang Anda gunakan dalam PCB dapat membatasi teknik panelisasi mana yang paling cocok. Itu karena beberapa bahan cenderung pecah saat proses breakout. Faktor kritis lain adalah ketebalan papan. Itu karena papan tipis lebih rentan pecah saat rangkaian. Papan sirkuit tebal, di sisi lain, dapat terbukti menantang selama proses breakout.

Memahami Pedoman Desain Panelisasi PCB

Salah satu kesalahan terbesar dan paling mahal yang dilakukan desainer adalah meninggalkan pedoman PCB penting sebagai pikiran terakhir. Sebaliknya, mereka menyeluruhkan semua waktu mereka pada pemilihan komponen dan desain sirkuit. Mengapa ini menjadi masalah? Nah, jika Anda tidak menyediakan waktu dan usaha yang cukup untuk dasar-dasar tata letak PCB, Anda cenderung akhirnya dengan desain sirkuit yang berkinerja buruk, baik dari domain digital hingga kenyataan fisik. Desain akhir menjadi masalah bagi produsen PCB untuk memproduksi.

Jadi bagaimana desainer menciptakan desain yang realistis pada kertas dan dalam bentuk fisik? Hal pertama yang perlu Anda ketahui adalah tidak ada yang namanya PCB standar. Setiap papan sirkuit melakukan fungsi unik dalam produk tertentu yang Anda tujukan.

Sebagai desainer papan, Anda akan perlu menggunakan sistem desain terkomputerisasi dengan perangkat lunak desain khusus untuk melayangkan pola sirkuit Anda pada papan. Seringkali, jarak antara dua jalur konduktif listrik adalah 0,04 inci atau kurang. Dengan menggunakan perangkat lunak desain, Anda juga perlu menempatkan lubang untuk titik kontak dan komponen. Semua informasi ini penting untuk mesin bor yang dikontrol komputer selama proses manufaktur.

Segera setelah pola sirkuit selesai, sistem terkomputerisasi Anda mencetak gambar negatif, juga dikenal sebagai masker, pada lembar plastik jernih. Masker ini berukuran tepat dengan papan sirkuit. Semua area yang tidak akan menjadi bagian dari pola sirkuit muncul hitam sementara pola sirkuit jernih.

Metode Desain Panelisasi PCB

Saat ini, ada berbagai metode panelisasi yang digunakan. Mari kita lihat tiga yang paling umum.

Panelisasi V-Score

V-Score dari panel, satu PCB dipisahkan oleh garis V. Biasanya, slot menghapus sekitar satu dari tiga ketebalan papan sirkuit dari sisi atas dan bawah papan menggunakan pisau berudara.

Produsen biasanya menggunakan mesin untuk menyelesaikan proses breakout karena bagian yang tersisa dari papan di antara garis atas dan bawah cukup besar. Jika mereka secara manual memecahkan bagian itu, itu akan menimbulkan stres berlebih pada papan dan komponen di sekitarnya.

Panelisasi Tab Padat

Untuk meningkatkan kekuatan keseluruhan PCB, desainer dapat menempatkan tab padat di antara setiap papan. Namun, memecahkan jenis panel ini memerlukan mesin pemotong laser, router depaneling, atau alat berbentuk kait.

Metode panelisasi ini kurang umum karena alat yang digunakan untuk depaneling tidak seefisien produsen. Router, misalnya, dapat menyebabkan getaran dan debu. Pemotong laser bisa cukup mahal dan tidak bekerja dengan baik untuk papan tebal. Alat kait berlisensi rentan rotasi lisensi.

Panelisasi Tab Routing

Saat produsen PCB tidak dapat secara memungkinkan menggunakan metode V-groove, mereka memilih teknik tab rooting. Metode ini melibatkan pemotongan PCB dari array dan memegangnya di tempat pada papan sirkuit menggunakan tab berlubang.

Produsen biasanya menggunakan tiga hingga lima lubang dalam pola berlubang. Panelisasi tab routing sangat menguntungkan ketika datang ke desain yang memiliki alat yang tergantung di tepi. Selain itu, metode ini memungkinkan Anda menggunakan tangan daripada alat ketika datang ke memecahkan.

Hal yang Perlu Diperhatikan dalam Desain Panelisasi PCB

Kita perlu memastikan papan PCB memiliki kekuatan dan fungsionalitas yang cukup, dan desainer perlu mempertimbangkan beberapa faktor. Ini meliputi:

Jarak

Jarak 0,05 inci antara komponen dan V-groove diperlukan untuk menghindari mempengaruhi komponen selama proses pemotongan. Di mana komponen lebih tinggi, jarak ini mungkin perlu lebih besar. Jika komponen memiliki area koneksi yang lebih besar, letakkan mereka lebih jauh dari garis. Joint solder dapat pecah akibat stres depanelisasi jika mereka terlalu dekat dengan V-groove.

Masalah Penempatan Label

Penempatan tab krusial ketika datang ke memelihara integritas desain array PCB. Letakkan tab setiap dua hingga tiga inci di sepanjang tepi papan jika Anda menggunakan tab berlubang lima lubang. Untuk tab berlubang tiga lubang, letakkan tab setiap 1,5 inci. Pastikan biaya cukup besar untuk mendukung papan.

Lokasi Perforasi

Hindari menempatkan perforasi tab di tengah tab untuk menghindari pancaran dari sisi papan. Sebaliknya, jalankan mereka dekat dengan tepi PCB.

Pengaturan Array PCB

Selalu pastikan break tab yang kolinear pada saat yang sama saat mengatur PCB. Ini memastikan bahwa garis break konsisten di seluruh array.

Desain Panelisasi PCB – Masalah yang Mudah Muncul dalam Array PCB

Bahkan ketika desain array PCB sempurna, beberapa pertanyaan dapat muncul selama proses breakout. Di bawah, kita memberi Anda beberapa tips untuk mengatasi masalah ini:

Memecahkan Tab Secara Manual

Anda dapat memecahkan panel tab routed menggunakan alat tangan. Untuk menghindari kesalahan, gunakan pancing hidung lebar saat membentang check di garis break. Bentang biaya di arah yang berlawanan untuk memisahkannya sepenuhnya di sepanjang garis break.

Memecahkan dengan Mesin

Papan terlalu tebal untuk dipecahkan dengan tangan; sebaiknya gunakan alat pemotong. Dalam hal ini, gunakan router depaneling atau mesin pisau kait untuk hasil terbaik.

Memecahkan V-Groove Secara Manual

Desainer dapat memecahkan panel V-scored secara manual tergantung pada desain papan dan keakraban komponen ke papan. Ikuti prosedur yang sama dengan memecahkan tab secara manual.

Memotong V-Groove

Anda juga dapat memecahkan panel V-scored menggunakan komputer depaneling. Mesin biasanya menggunakan pisau yang relatif murah dan mudah dirawat. Kelemahan utama dari metode ini adalah tepi papan cenderung lebih kasar.

Desain Panelisasi PCB – Metode Pemasangan Panel

Menentukan metode puzzle yang tepat untuk digunakan tergantung pada beberapa faktor. Ini meliputi:

Bentuk Papan Sirkuit

Bentuk PCB yang Anda desain menentukan metode panelisasi PCB yang akan Anda gunakan. Untuk papan persegi panjang atau persegi, gunakan V-scoring.

Komponen Tepi

Untuk PCB yang bergantung pada komponen yang tergantung di tepi atau komponen dekat tepi, Anda mungkin perlu menggunakan variasi tab-routing daripada V-scoring.

Kualitas Tepi

Di mana kualitas tepi adalah faktor, gunakan tab routing. Meski proses ini akan meninggalkan beberapa nub laminat, Anda dapat dengan mudah menggosoknya.

Waktu yang Diperlukan

Secara umum, tab routing membutuhkan lebih banyak waktu dan memerlukan lebih banyak tenaga kerja untuk penyiapan. Dalam perbandingan, V-scoring membutuhkan lebih sedikit waktu di bawah mesin.

Buangan Bahan

Di mana Anda khawatir tentang buangan bahan, gunakan V-scoring karena ia menghasilkan buangan lebih sedikit dibandingkan tab-routing. Anda, oleh karena itu, menghabiskan jauh lebih sedikit pada biaya keseluruhan per papan.

Pertimbangan Lainnya untuk Desain Panelisasi PCB

Sebelum kita mengakhiri panduan ini, mari kita lihat beberapa faktor lain yang perlu Anda pertimbangkan ketika datang ke desain PCB. Ini meliputi:

Kontrol Kualitas

Selama proses desain dan manufaktur PCB, Anda akan perlu melakukan pemeriksaan visual dan listrik. Pemeriksaan ini membantu Anda mendeteksi cacat apa pun dan memperbaikinya sebelum terlambat. Beberapa cacat ini meliputi komponen yang tidak tepat tempat, solder berlebih, dan sebagainya. Segera setelah papan selesai, Anda juga akan perlu mengujinya untuk kinerja fungsional untuk memverifikasi apakah outputnya memenuhi batas yang diinginkan.

Pertimbangan Keselamatan

Beberapa bahan yang Anda gunakan untuk membuat PCB mengandung timbal, yang merupakan bahan beracun. Asap dari solder juga merupakan bahaya kesehatan. Itulah mengapa penting untuk memiliki perlengkapan pelindung diri yang tepat di setiap penyedia layanan PCB yang benar. Untungnya, ada berbagai tahap proses manufaktur PCB.

Ringkasan

Desain array PCB memiliki dampak signifikan terhadap kesuksesan dan biaya keseluruhan proses manufaktur PCB. Itulah alasan desainer harus mempertimbangkan pertimbangan desain di atas dengan sangat hati-hati. Pedoman ini memberi Anda dasar yang kokoh untuk desain array papan sirkuit cetak Anda di masa depan. Namun mungkin yang lebih krusial untuk kesuksesan proses desain PCB Anda adalah bekerja dengan produsen PCB yang tepat. Itulah tempat WellPCB hadir.

Di WellPCB, kami menyediakan layanan panelisasi PCB yang luar biasa untuk ribuan pelanggan di seluruh dunia. Dengan tim profesional yang sangat berpengalaman kami, kami dapat menjamin untuk menjaga semua kebutuhan panelisasi PCB Anda. Hubungi kami hari ini untuk penawaran.