Mordeduras de ratón y V-Scores: Cómo despanelizar PCBs

La mayoría de los diseñadores no construyen sus propios paneles, a menos que tomen una plantilla de un fabricante de PCB y completen los detalles a mano. En Altium Designer, hay una herramienta que te permitirá organizar las placas en un panel, llamada Embedded Board Array. Podrías usar esto para estimar el número de placas por panel en una producción, o para diseñar tu propio panel para ensamblaje manual.

Si quieres construir tu propio panel y separar las placas tú mismo, necesitarás alguna manera de cortar las placas del panel antes del ensamblaje. Para hacer esto, podemos agregar dos características posibles en un panel: ranuras de V-score y mordeduras de ratón. Cuando se añaden a un panel, será mucho más fácil para un diseñador separar las placas a mano en lugar de fresarlas desde un panel.

Cómo Diseñar Mordeduras de Ratón

Las mordeduras de ratón se diseñan colocando regiones recortadas y agujeros entre las placas en un panel, lo que deja detrás pequeñas pestañas conectando las placas en un panel. Con estas pequeñas pestañas conectando los PCBs, la casa de fabricación podría enviar un panel grabado a un diseñador o ensamblador, y los PCBs pueden ser separados a mano antes del ensamblaje. El material sobrante puede ser limado a mano o puede ser recortado con un router.

Los agujeros se dimensionan y espacian de tal manera que hay una pequeña cantidad de material entre las pestañas de separación y un PCB. Esto permite a un diseñador romper las pestañas guía alrededor de los bordes y luego separar las placas a mano. Las mordeduras de ratón en un diseño de PCB se ven como la disposición mostrada a continuación.

Muchos fabricantes colocarán Mordeduras de Ratón por ti si no especificas V-score o enrutamiento de panel.

Hay cinco puntos importantes a tener en cuenta al colocar agujeros para mordeduras de ratón a lo largo de un borde de placa:

• Colocar agujeros tangentes al borde del PCB
• El diámetro del agujero debe ser razonablemente grande
• El espaciado entre paredes del agujero debe ser menor que el diámetro del agujero
• El área de enrutamiento alrededor de los agujeros es típicamente de 1.5 mm a 2 mm
• Indicar el diámetro de la herramienta de enrutamiento y la ruta de enrutamiento en un dibujo de fabricación

La imagen a continuación muestra algunas dimensiones de ejemplo del enrutamiento y la disposición de agujeros. Las placas se fresan justo hasta la región con los agujeros, y ese espacio de enrutamiento ha sido despejado de cualquier material laminado de PCB. El área restante es el resto de la pestaña de separación y los agujeros. El dimensionamiento de los agujeros a continuación es solo un ejemplo, algunos fabricantes tendrán sus propias solicitudes o requisitos para el enrutamiento y tamaño de agujero.

Al colocar los agujeros tangentes al borde de la placa, habrá una intrusión mínima en la región de la placa. Si planeas usar mordeduras de ratón en tu diseño, entonces necesita haber suficiente espacio libre en el borde de la placa, tanto para el cobre como para los componentes. Cuando los agujeros se introducen en el borde de la placa, puedes arriesgarte a exponer cualquier cobre interno a través del lado de la placa.

Cuando las mordeduras de ratón se desprenden, dejan pequeños trozos de material de PCB sobrantes, que generalmente necesitan ser limados para crear un borde limpio. Esto motiva un método alternativo para remover PCBs de un panel: el V-scoring.

Cómo Diseñar Surcos de V-scoring

Los surcos de V-scoring en un panel de PCB son pequeñas ranuras donde se ha cortado algo de material, lo que define una línea de corte estrecha para la despanelización. La remoción de PCBs con V-scoring básicamente involucra el uso de una cuchilla rodante para cortar los PCBs del panel a lo largo del surco de V-scoring. El V-scoring también puede proporcionar un surco suficientemente flexible de modo que los PCBs podrían separarse a mano. También se puede usar con un lote de PCBs en el mismo ensamblaje, así un tablero más grande podría romperse en PCBs más pequeños según sea necesario; he usado esto para crear muestras de PCB para clientes.

El V-scoring no requiere la colocación de ningún recorte o agujero en el panel de PCB. Sin embargo, si quieres usar V-scoring, debes asegurarte de indicar las ubicaciones de los surcos en una capa mecánica.

Ejemplo de capa mecánica en un arreglo de tableros embebidos. Las líneas de cuadrícula amarillas muestran los caminos de V-scoring.

Con esta capa mecánica, podrías exportar la capa a un archivo DXF y usarlo en un dibujo de panel, o podrías exportarlo como una de las capas Gerber para tu panel.

Hay algunas reglas de diseño importantes para el scoring en un panel de PCB. La razón por la que tenemos estas reglas es debido a los espacios libres requeridos alrededor de la región de score y la flexibilidad del PCB cerca del score.

• Aplica un gran espacio libre entre la región de score y el cobre cercano en cada PCB.
• Si no se desea material sobrante, panelea los PCBs justo uno al lado del otro pero aumenta el espacio libre del contorno de la placa en el PCB.
• Evita colocar componentes muy cerca de la región de score.
• Los agujeros de montaje, serigrafía, etc., pueden no requerir los mismos grandes espacios libres que el cobre.

Una vez que se determinan las ubicaciones de V-score, las ubicaciones necesitan ser indicadas en un dibujo del panel de PCB. El detalle del surco de V-score también necesita ser indicado con un dibujo dimensionado, como en el ejemplo mostrado a continuación. Este ejemplo indica el ángulo de score deseado y la profundidad en la superficie del PCB, así como el material restante entre los surcos en cada lado del panel.

Ubicaciones de V-score y detalle en Draftsman.

Otras Tareas

El diseño de paneles no termina con la adición de mordeduras de ratón, ranuras de V-score o caminos de enrutamiento para desmontar PCBs. Hay otras tareas requeridas al crear el archivo PcbDoc para su panel:

• Verifique que su casa de fabricación tenga en stock materiales en el tamaño de su panel que coincidan con su apilado de PCB
• Añada agujeros de herramientas y fiduciales a las esquinas del panel, y asegúrese de incluir el número requerido de agujeros de herramientas
• Añada cualquier cupón de prueba/estructuras para pruebas de impedancia controlada al panel si es necesario

Una vez que el panel está terminado en un archivo PcbDoc, puede usar un archivo OutJob para exportar los Gerbers del panel y enviarlos a su casa de fabricación. También puede exportar un dibujo de fabricación del panel y usarlo en un dibujo de panel personalizado, o puede crear un dibujo de fabricación de panel en Draftsman.

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