Faktor Utama Desain PCB untuk Manufaktur SMT Optimal

Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi modern menyebabkan semakin kecilnya ukuran komponen elektronik serta penerapan luas teknologi dan perangkat SMT dalam produk elektronik. Perangkat manufaktur SMT memiliki atribut otomatisasi penuh, presisi tinggi, dan kecepatan tinggi. Seiring meningkatnya tingkat otomatisasi, persyaratan terhadap desain PCB juga semakin ketat. Desain PCB harus memenuhi persyaratan perangkat SMT; jika tidak, efisiensi dan kualitas produksi akan terpengaruh, bahkan proses SMT otomatis komputer mungkin gagal diselesaikan. Misalnya, mesin akan sering mengalami gangguan jika MARK tidak terpenuhi sepenuhnya; desain yang tidak tepat dalam bentuk PCB, tepi klem, dan panel akan mempengaruhi efisiensi produksi serta menyebabkan cacat pad atau bahkan gagal diproduksi oleh mesin.

SMT dan Atributnya

SMT, singkatan dari Surface Mount Technology, adalah teknologi manufaktur elektronik canggih yang memasang dan menyeldering komponen pada tempat yang ditentukan di PCB. Dibandingkan dengan THT (Through Hole Technology) tradisional, fitur paling signifikan dari SMT adalah tingkatan otomatisasi manufaktur yang meningkat, sehingga cocok untuk produksi otomatis massal.

Pengenalan Lin Produksi SMT

Sebuah lin produksi SMT terintegrasi dasar harus terdiri dari loader, printer, chip mounter, reflow oven, dan unloader. PCB dimulai dari loader, diteruskan melalui jalur transmisi, dan melewati berbagai peralatan hingga produksi selesai. Kemudian PCB akan melalui proses penyolderan suhu tinggi melalui reflow oven dan diteruskan ke unloader dengan proses pencetakan, pemasangan, dan penyelesaian soldering telah selesai. Proses ini dapat dilihat pada Gambar 1 di bawah ini.

Elemen Desain PCB yang Mempengaruhi Manufaktur SMT

Desain PCB adalah elang kunci dalam teknologi SMT dan merupakan elemen penting yang menentukan kualitas manufaktur SMT. Artikel ini akan menganalisis elemen desain PCB yang mempengaruhi kualitasnya dari perspektif manufaktur peralatan SMT. Persyaratan desain PCB dari perangkat manufaktur SMT terutama mencakup: pola PCB, ukuran, lubang lokasi, tepi klem, MARK, cara panel, dan lain-lain.

Pola PCB

Dalam lin produksi SMT otomatis, produksi PCB dimulai dari loader dan selesai setelah pencetakan, pemasangan chip, dan soldering. Akhirnya, PCB akan dikeluarkan dari unloader sebagai papan jadi. Dalam proses ini, PCB ditransmisikan melalui jalur peralatan, yang mengharuskan pola PCB sesuai dengan jalur transmisi antar peralatan.

Gambar 2 menunjukkan PCB persegi panjang standar yang tepi klem jalurnya segaris seperti garis lurus, sehingga jenis PCB ini cocok untuk transmisi jalur. Kadang-kadang sudut siku-siku dirancang menjadi chamfer.

Untuk desain PCB pada Gambar 3, tepi klem jalurnya bukan garis lurus, sehingga lokasi dan transmisi PCB dalam peralatan akan terpengaruh. Ruang kosong pada Gambar 3 dapat ditambahkan agar tepi klemnya menjadi garis lurus seperti pada Gambar 4. Metode lain adalah menambahkan tepi retak pada PCB, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 5.

Ukuran PCB

Ukuran desain PCB harus sesuai dengan persyaratan ukuran maksimum dan minimum printer dan chip mounter. Hingga saat ini, ukuran sebagian besar peralatan berada dalam rentang 50mmx50mm hingga 330mmx250mm (atau 410mmx360mm).

Jika ketebalan PCB terlalu tipis, ukuran desainnya tidak boleh terlalu besar. Jika tidak, deformasi PCB akan terjadi akibat suhu reflow. Rasio panjang-lebar yang ideal adalah 3:2 atau 4:3.

Jika ukuran PCB lebih kecil dari persyaratan ukuran minimum peralatan, panelisasi harus dilakukan. Jumlah panel ditentukan berdasarkan ukuran dan ketebalan PCB.

Lubang Lokasi PCB

Metode lokasi SMT dibagi menjadi dua tipe: lubang lokasi bersama dengan lokasi tepi dan lokasi tepi. Namun, metode lokasi yang diterapkan di perusahaan kami adalah Fiducial Mark.

Tepi Klem PCB

Karena PCB ditransmisikan melalui jalur peralatan, komponen tidak boleh ditempatkan sepanjang arah tepi klem, atau komponen akan ditekan oleh peralatan, yang mempengaruhi pemasangan chip. Sebagai contoh, pada PCB Gambar 6(a), beberapa komponen ditempatkan dekat tepi bawah PCB, jadi tepi atas dan bawah tidak boleh digunakan sebagai tepi klem. Namun, tidak ada komponen di dekat kedua tepi sisi, jadi kedua tepi pendek dapat digunakan sebagai tepi klem, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 6(b).

Mark PCB

Mark PCB adalah titik identifikasi untuk identifikasi dan lokasi semua perangkat otomatis penuh yang digunakan untuk memperbaiki kesalahan manufaktur PCB.

a. Bentuk: lingkaran padat, persegi, segitiga, belah ketupat, silang, lingkaran kosong, oval, dll. Lingkaran padat adalah pilihan pertama.

b. Ukuran: ukurannya harus dalam rentang 0,5mm hingga 3mm. Lingkaran padat dengan diameter 1mm adalah pilihan pertama.

c. Permukaan: permukaannya sama dengan permukaan soldering pad PCB dengan permukaan soldering yang merata, tidak terlalu tebal atau tipis, dan memiliki efek reflektor yang baik.

Zona latar belakang harus diatur di sekitar Mark dan pad lain, silkscreen dan solder mask tidak boleh terkandung dalam zona latar belakang, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 7.

Gambar 8 menampilkan metode desain MARK yang baik sementara Gambar 9 menampilkan beberapa desain MARK yang tidak tepat.

Karakter silkscreen dan garis silkscreen diatur di sekitar MARK pada Gambar 9, yang akan mempengaruhi identifikasi perangkat terhadap MARK dan akan menyebabkan alarm identifikasi MARK yang sering dengan efisiensi produksi yang sangat terpengaruh.

Metode Panel

Untuk meningkatkan efisiensi produksi, beberapa PCB kecil dengan bentuk sama atau berbeda dapat digabungkan untuk membentuk panel. Untuk beberapa PCB dengan dua sisi, sisi atas dan bawah dapat dirancang dalam satu panel, yang akan menghasilkan stencil sehingga biaya dapat dikurangi. Metode ini juga membantu mengurangi waktu perpindahan untuk sisi atas dan bawah, meningkatkan efisiensi produksi dan utilizasi peralatan.

Metode koneksi panel meliputi lubang cap dan V-groove, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 10.

Salah satu persyaratan metode koneksi V-groove adalah mempertahankan sisa papan (yang tidak dipotong) sama dengan satu perempat hingga satu seperti dari ketebalan papan. Jika terlalu banyak bagian papan dipotong, lubang potong yang dihasilkan mungkin akan retak akibat suhu tinggi reflow, yang menyebabkan jatuhnya PCB yang akan terbakar dalam oven reflow.

Desain PCB adalah teknologi yang sangat kompleks sehingga baik persyaratan peralatan, tata letak komponen, desain pad, maupun desain rangkaian harus dipertimbangkan. Desain PCB yang unggul adalah elemen penting yang memastikan kualitas produk. Artikel ini menguraikan beberapa masalah yang harus dipertimbangkan dalam desain PCB dari perspektif manufaktur SMT. Asalkan perhatian yang cukup diberikan pada masalah-masalah ini, manufaktur SMT otomatis penuh dari perangkat SMT dapat dilakukan.

PCBCart Menyediakan Layanan Produksi PCB One-Stop: Prototipe Cepat, Pembuatan PCB, Sumberdaya Komponen, dan Rangkaian Rangkaian Semua di Satu Atap.

Apakah proyek Anda berada pada tahap prototipe atau fase produksi serial, PCBCart memiliki solusi PCB untuk Anda. Bisnis kami mencakup prototipe PCB dengan biaya rendah, pembuatan rangkaian sirkuit kustom, layanan assembly Thru-hole dan SMT. Dengan menyerahkan proyek PCB Anda kepada kami, Anda dapat mengandalkan kami untuk papan sirkuit berkualitas tinggi yang dilakukan dengan cara yang lebih dari wajar. Jangan ragu untuk meminta penyesuaian penawaran pembuatan dan assembly PCB Anda di sini:

Sumber Daya Berguna
• Persyaratan Desain PCB SMT Bagian Satu: Desain Pad Pengikatan Beberapa Komponen Biasa
• Persyaratan Desain PCB SMT Bagian Dua: Pengaturan Koneksi Pad-Trace, Through-Holes, Test Point, Solder Mask, dan Silkscreen
• Persyaratan Desain PCB SMT Bagian Tiga: Desain Tata Letak Komponen
• Persyaratan Desain PCB SMT Bagian Empat: Mark
• Layanan Pembuatan PCB Full Feature dari PCBCart - Banyak Opsi Nilai Tambah
• Layanan Assembly PCB Lanjutan dari PCBCart - Mulai dari 1 potong