7 coisas a saber sobre Diretrizes de Design de Panelização de PCB para Designers

Fatores de design de painel de PCB

Fatores de design de painel de PCB, existem vários fatores do design da placa de circuito impresso. Abaixo, discutimos três deles:

• Projeto da placa de circuito

O projeto de um PCB desempenha o papel mais significativo na decisão do método de painelização apropriado que você usará. Geralmente, os projetistas determinam o método de painelização ideal com base no tamanho da folga entre os componentes e a borda da placa de circuito. Eles também observam a presença de elementos pendurados nas bordas.

• Componentes da placa de circuito

Os componentes PCB são as partes mais vitais de todo o painel. Cada elemento tem uma função distinta. Os recursos conferem ao PCB as qualidades únicas que o tornam adequado para o propósito pretendido.

O tipo de componentes que um designer escolhe é tão crucial quanto sua colocação. Componentes e conectores sensíveis, em particular, desempenham um papel essencial no rompimento. Alguns componentes críticos da PCB incluem a bateria, resistores, LEDs, transistores, capacitores, indutores, diodos e interruptores.

• Material PCB

Os materiais que você usa em um PCB podem limitar qual técnica de painelização é mais adequada. Isso ocorre porque alguns materiais tendem a se estilhaçar durante o processo de desagregação. Outro fator crítico é a espessura da placa. Isso ocorre porque as placas finas são mais propensas a quebrar durante a montagem. Placas de circuito grossas, por outro lado, podem ser desafiadoras durante o processo de rompimento.

Entenda as diretrizes de design de painéis de PCB

Um dos maiores e mais caros erros que os designers cometem é deixar as diretrizes essenciais do PCB como uma reflexão tardia. Em vez disso, eles dedicam todo o seu tempo à seleção de componentes e design de circuitos. Por que isso é um problema? Bem, se você não fornecer tempo e esforço suficientes para o básico do layout de PCB, é provável que acabe com um projeto de circuito com desempenho ruim, tanto do domínio digital quanto da realidade física. O projeto final torna-se problemático para o fabricante de PCB fabricar.

Então, como o designer cria um design que seja realista no papel e na forma física? A primeira coisa que você precisa saber é que não existe uma PCB padrão. Cada placa de circuito desempenha uma função única no produto específico para o qual você a pretende.

Como projetista de placas, você precisará usar um sistema de projeto auxiliado por computador com software de projeto especial para fazer o layout do seu padrão de circuito na placa. Muitas vezes, o espaço entre dois caminhos condutores elétricos é de 0,04 polegadas ou menos. Usando o software de design, você também precisará projetar a localização dos furos para pontos de contato e componentes. Todas essas informações são essenciais para a furadeira controlada por computador durante o processo de fabricação.

Assim que o padrão do circuito estiver completo, seu sistema auxiliado por computador imprime uma imagem negativa, também conhecida como máscara, em uma folha de plástico transparente. Esta máscara é do tamanho exato da placa de circuito. Todas as áreas que não farão parte do padrão do circuito aparecem em preto enquanto o padrão do circuito estiver claro.

Método de Design de Panelização de PCB

Atualmente, existem vários métodos de panelização em uso. Vejamos três dos mais comuns.

Painelização do V-Score

V-Score do painel, um único PCB separado por uma ranhura em forma de V. Normalmente, os slots removem cerca de um terço da espessura da placa de circuito de ambos os lados da placa, superior e inferior, usando uma lâmina em ângulo.

Os fabricantes geralmente usam uma máquina para completar o processo de separação porque a parte restante da placa entre as ranhuras superior e inferior é consideravelmente substancial. Se eles quebrassem manualmente essa peça, isso colocaria um estresse excessivo na placa e nos componentes ao redor.

Painelização de guias sólidas

Para melhorar a resistência geral do PCB, os designers podem colocar abas sólidas entre cada placa. No entanto, quebrar este tipo de painel requer uma máquina de corte a laser, um roteador de depanel , ou uma ferramenta em forma de gancho.

Este método de painelização é menos comum porque as ferramentas usadas para desempanagem não são tão eficientes quanto os fabricantes. O roteador, por exemplo, pode causar vibração e poeira. O cortador a laser pode ser bastante caro e não funciona bem para placas mais grossas. A ferramenta com lâmina de gancho é propensa à rotação da lâmina.

Panelização de roteamento de guias

Quando os fabricantes de PCB não podem usar o método V-groove de forma viável, eles optam pela técnica de enraizamento de guias. Este método envolve pré-cortar PCBs da matriz e mantê-los no lugar na placa de circuito usando abas perfuradas.

Os fabricantes normalmente usam de três a cinco furos nos padrões de perfuração. A panelização de roteamento de guias é especialmente vantajosa quando se trata de projetos que possuem ferramentas de suspensão de borda. Além disso, este método permite que você use as mãos em vez de ferramentas quando se trata de quebrar.

Assuntos que precisam de atenção no projeto de painéis de PCB

Precisamos garantir que a placa PCB tenha resistência e função suficientes, e os projetistas precisam considerar vários fatores. Esses incluem:

Intervalo

Uma folga de 0,05 polegadas entre os componentes e as ranhuras em V é necessária para evitar afetar os componentes durante o processo de corte. Onde os componentes são mais altos, essa folga pode precisar ser maior. Se os componentes tiverem áreas de conexão maiores, coloque-os mais longe da ranhura. As juntas de solda podem fraturar devido ao estresse de despainelização se estiverem muito próximas da ranhura em V.

Problema de colocação de rótulos

Colocação da guia é crucial quando se trata de manter a integridade do projeto da matriz de PCB. Coloque as abas a cada 5 a 7 cm ao longo da borda da placa se estiver usando uma aba perfurada de cinco furos. Para abas perfuradas de três furos, coloque as abas a cada 1,5 polegadas. Certifique-se de que os custos sejam grandes o suficiente para suportar as placas.

A localização da perfuração

Evite colocar perfurações da aba no centro da aba para evitar saliências nas laterais da placa. Em vez disso, execute-os perto da borda do PCB.

Arranjo da matriz de PCB

Sempre certifique-se de quebrar as guias que são colineares ao mesmo tempo ao organizar os PCBs. Ele garante que as linhas de quebra sejam consistentes em toda a matriz.

Projeto de Panelização de PCB – Problemas fáceis de aparecer na matriz de PCB

Mesmo quando o design da matriz de PCB é perfeito, algumas perguntas podem surgir durante o processo de desmontagem. Abaixo, damos algumas dicas para combater esses problemas:

Quebrar guias manualmente

Você pode quebrar um painel roteado por guia usando ferramentas manuais. Para evitar erros, use um alicate de bico largo ao dobrar um cheque em uma linha de quebra. Dobre o custo na direção oposta para separá-lo totalmente ao longo da linha de quebra.

Quebrando com uma máquina

A tábua é muito grossa para quebrar à mão; é melhor usar uma ferramenta de corte. Neste caso, use uma tupia de desempanagem ou uma máquina de lâmina de gancho para obter os melhores resultados.

Quebrando ranhuras em V manualmente

Os designers podem quebrar os painéis com pontuação em V manualmente, dependendo do design da placa e da proximidade dos componentes à placa. Siga o mesmo procedimento de quebrar as abas manualmente.

Corte de ranhuras em V

Você também pode quebrar painéis com pontuação em V usando um computador de despainel. A máquina geralmente usa uma lâmina relativamente barata e de fácil manutenção. A principal desvantagem deste método é que as bordas da placa tendem a ser mais ásperas.

Projeto de Panelização de PCB – Método de Fiação do Painel

Determinar o método de quebra-cabeça apropriado para usar depende de vários fatores. Esses incluem:

Formato da placa de circuito

A forma do PCB que você está projetando determina o método de painelização do PCB que você vai usar. Para placas retangulares ou quadradas, use a pontuação em V.

Componentes de borda

Para PCBs que dependem de componentes pendurados na borda ou componentes próximos à borda, pode ser necessário usar uma variação de roteamento de guias em vez de pontuação em V.

Qualidade de borda

Onde a qualidade da borda for um fator, use o roteamento de guias. Embora esse processo deixe alguns pedaços de laminado, você pode lixá-los facilmente.

Tempo gasto

Geralmente, o roteamento de guias leva mais tempo e requer mais trabalho para configurar. Em comparação, a pontuação em V ocupa menos tempo sob as máquinas.

Desperdício de Materiais

Quando você estiver preocupado com o desperdício de material, use a pontuação em V, pois desperdiça menos material em comparação com o roteamento de guias. Você, portanto, gasta muito menos no custo total por placa.

Outras Considerações para Design de Panelização de PCB

Antes de encerrarmos este guia, vejamos alguns outros fatores que você precisa considerar quando se trata de design de PCB. Eles incluem:

Controle de Qualidade

Ao longo do processo de projeto e fabricação de PCBs, você precisará fazer inspeções visuais e elétricas. Essas inspeções ajudam a detectar quaisquer falhas e corrigi-las antes que seja tarde demais. Algumas dessas falhas incluem componentes mal colocados, excesso de solda e assim por diante. Assim que a placa estiver completa, você também precisará testá-los quanto ao desempenho funcional para verificar se sua saída atende aos limites desejados.

Considerações de segurança

Alguns dos materiais que você usa para fazer PCBs contêm chumbo, que é um material tóxico. Os fumos da solda também são um perigo para a saúde. É por isso que é importante ter o equipamento de proteção individual adequado em cada provedor de serviços de PCB correto. Felizmente, existem vários estágios do processo de fabricação de PCB.

Resumo

O design das matrizes de PCB tem um impacto significativo no sucesso geral e no custo do processo de fabricação de PCB. É a razão pela qual os designers devem levar as considerações de design acima com muito cuidado. Essas diretrizes fornecem uma base sólida para seus futuros projetos de matrizes de placas de circuito impresso. Mas talvez o mais crucial para o sucesso do seu processo de projeto de PCB seja trabalhar com o fabricante de PCB certo. É aí que entra o WellPCB.

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