Mouse Bites und V-Scores: Wie man PCBs depanelisiert

Die meisten Designer bauen ihre eigenen Panels nicht selbst, es sei denn, sie verwenden eine Vorlage eines PCB-Herstellers und füllen die Details von Hand aus. In Altium Designer gibt es ein Werkzeug, das es Ihnen ermöglicht, Platinen in einem Panel anzuordnen, genannt das Embedded Board Array. Sie könnten dies nutzen, um die Anzahl der Platinen pro Panel in einem Produktionslauf zu schätzen oder um Ihr eigenes Panel für die Handmontage zu entwerfen.

Wenn Sie Ihr eigenes Panel bauen und die Platinen selbst abtrennen möchten, benötigen Sie eine Möglichkeit, die Platinen vor der Montage vom Panel zu schneiden. Dazu können wir zwei mögliche Merkmale in ein Panel einfügen: V-Score-Nuten und Mäusebisse. Wenn diese zu einem Panel hinzugefügt werden, wird es für einen Designer viel einfacher, die Platinen von Hand zu trennen, anstatt sie aus einem Panel herauszufräsen.

Wie man Mäusebisse entwirft

Mäusebisse werden entworfen, indem Ausschnittbereiche und Löcher zwischen den Platinen in einem Panel platziert werden, was kleine Laschen hinterlässt, die die Platinen in einem Panel verbinden. Mit diesen kleinen Laschen, die PCBs verbinden, könnte das Fertigungshaus ein geätztes Panel an einen Designer oder Monteur versenden, und die PCBs können von Hand vor der Montage abgetrennt werden. Das übrig gebliebene Material kann von Hand gefeilt oder mit einem Fräser abgetrimmt werden.

Die Bohrlöcher sind so dimensioniert und platziert, dass zwischen den Abreißlaschen und einer PCB eine kleine Menge Material verbleibt. Dies ermöglicht es einem Designer, die Führungslaschen an den Rändern zu brechen und dann die Platinen von Hand zu trennen. Mäusebisse in einem PCB-Layout sehen aus wie die unten gezeigte Anordnung.

Viele Hersteller werden Mäusebisse für Sie platzieren, wenn Sie keine V-Score oder Panel-Fräsung spezifizieren.

Es gibt fünf wichtige Punkte, die zu beachten sind, wenn Löcher für Mäusebisse entlang einer Platinenkante platziert werden:

• Löcher tangential zum PCB-Rand platzieren
• Lochdurchmesser sollte angemessen groß sein
• Lochwandabstand sollte kleiner als der Lochdurchmesser sein
• Fräsbereich um die Löcher ist typischerweise 1,5 mm bis 2 mm
• Fräswerkzeugdurchmesser und Fräsweg in einer Fertigungszeichnung angeben

Das Bild unten zeigt einige Beispielabmessungen der Fräsung und Lochanordnung. Die Platinen sind direkt bis zum Bereich mit den Löchern gefräst, und dieser Fräsbereich wurde von jeglichem PCB-Laminatmaterial befreit. Der verbleibende Bereich ist der Rest der Abreißlaschenbefestigung und die Löcher. Die unten gezeigte Lochgröße ist nur ein Beispiel, einige Hersteller haben ihre eigenen Anforderungen oder Wünsche für Fräsung und Lochgröße.

Indem die Löcher tangential zum Platinenrand platziert werden, wird der Eingriff in den Platinenbereich minimal sein. Wenn Sie vorhaben, in Ihrem Design Mausbisse zu verwenden, dann muss genügend Randabstand sowohl für Kupfer als auch für Komponenten vorhanden sein. Wenn die Löcher in den Platinenrand eindringen, besteht das Risiko, dass internes Kupfer an der Seite der Platine freigelegt wird.

Wenn Mausbisse entfernt werden, hinterlassen sie kleine Stücke von PCB-Material, die normalerweise abgefeilt werden müssen, um eine saubere Kante zu schaffen. Dies motiviert eine alternative Methode, um PCBs von einem Panel zu entfernen: V-Scoring.

Wie man V-Score-Nuten gestaltet

V-Score-Nuten in einem PCB-Panel sind kleine Rillen, bei denen etwas Material entfernt wurde, was eine schmale Schnittlinie für die Depanelisierung definiert. Die Entfernung von PCBs mit V-Scoring beinhaltet im Grunde die Verwendung einer rollenden Klinge, um PCBs entlang der V-gescoreten Nut vom Panel zu schneiden. V-Scoring kann auch eine ausreichend flexible Nut bieten, sodass PCBs von Hand auseinandergebrochen werden könnten. Es kann auch bei einer Charge von PCBs in derselben Montage verwendet werden, sodass eine größere Platine bei Bedarf in kleinere PCBs zerbrochen werden könnte; ich habe dies verwendet, um PCB-Proben für Kunden zu erstellen.

V-Scoring erfordert keine Platzierung von Ausschnitten oder Löchern im PCB-Panel. Wenn Sie jedoch V-Scoring verwenden möchten, sollten Sie sicherstellen, die Score-Positionen in einer mechanischen Schicht anzugeben.

Beispiel einer mechanischen Schicht in einem eingebetteten Board-Array. Die gelben Gitterlinien zeigen V-Score-Wege.

Mit dieser mechanischen Schicht könnten Sie die Schicht in eine DXF-Datei exportieren und sie in einer Panelzeichnung verwenden, oder Sie könnten sie als eine der Gerber-Schichten für Ihr Panel exportieren.

Es gibt einige wichtige Designregeln für das Scoring in einem PCB-Panel. Der Grund, warum wir diese Regeln haben, liegt in den erforderlichen Abständen um die Score-Region herum und der Flexibilität der PCB in der Nähe des Scores.

• Wenden Sie einen großen Abstand zwischen der Score-Region und dem nahegelegenen Kupfer in jedem PCB an.
• Wenn kein Restmaterial gewünscht ist, platzieren Sie die PCBs direkt nebeneinander, erhöhen aber den Platinenrandabstand im PCB.
• Vermeiden Sie es, Komponenten sehr nah an der Score-Region zu platzieren.
• Montagelöcher, Siebdruck usw. benötigen möglicherweise nicht die gleichen großen Abstände wie Kupfer.

Sobald die V-Score-Positionen bestimmt sind, müssen die Positionen auf einer PCB-Panelzeichnung angegeben werden. Das V-Score-Nutendetail muss ebenfalls mit einer bemaßten Zeichnung angegeben werden, wie im unten gezeigten Beispiel. Dieses Beispiel gibt den gewünschten Score-Winkel und die Tiefe in die Oberfläche des PCBs an, sowie das verbleibende Material zwischen den Nuten auf jeder Seite des Panels.

V-Score-Positionen und Detail in Draftsman.

Andere Aufgaben

Das Design von Panels endet nicht mit dem Hinzufügen von Maus-Bissen, V-Nut-Fräsungen oder Trennpfaden für Leiterplatten. Es gibt weitere Aufgaben, die beim Erstellen der PcbDoc-Datei für Ihr Panel erforderlich sind:

• Überprüfen Sie, ob Ihr Fertigungsbetrieb Materialien in Ihrer Panelgröße vorrätig hat, die zu Ihrem PCB-Stackup passen
• Fügen Sie Werkzeuglöcher und Fiducials in die Ecken des Panels ein und stellen Sie sicher, dass die erforderliche Anzahl von Werkzeuglöchern enthalten ist
• Fügen Sie dem Panel Testcoupons/-strukturen für die kontrollierte Impedanzprüfung hinzu, falls erforderlich

Sobald das Panel in einer PcbDoc-Datei fertiggestellt ist, können Sie eine OutJob-Datei verwenden, um die Gerber-Daten für das Panel zu exportieren und diese an Ihren Fertigungsbetrieb zu senden. Sie können auch eine Fertigungszeichnung des Panels exportieren und in einer benutzerdefinierten Panelzeichnung verwenden, oder Sie können eine Panel-Fertigungszeichnung in Draftsman erstellen.

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