Morsures de souris et V-Scores : Comment dépaneliser les PCBs

La plupart des concepteurs ne construisent pas leurs propres panneaux, à moins qu'ils n'utilisent un modèle d'un fabricant de PCB et remplissent les détails à la main. Dans Altium Designer, il existe un outil qui vous permet d'arranger des cartes dans un panneau, appelé le Embedded Board Array. Vous pourriez utiliser ceci pour estimer le nombre de cartes par panneau dans une série de production, ou pour concevoir votre propre panneau pour un assemblage à la main.

Si vous souhaitez construire votre propre panneau et détacher les cartes vous-même, vous aurez besoin d'un moyen de couper les cartes du panneau avant l'assemblage. Pour ce faire, nous pouvons ajouter deux caractéristiques possibles à un panneau : les rainures de V-score et les morsures de souris. Lorsque ces éléments sont ajoutés à un panneau, il sera beaucoup plus facile pour un concepteur de séparer les cartes à la main plutôt que de les découper d'un panneau.

Comment concevoir des morsures de souris

Les morsures de souris sont conçues en plaçant des régions découpées et des trous entre les cartes dans un panneau, ce qui laisse derrière de petits onglets reliant les cartes dans un panneau. Avec ces petits onglets reliant les PCBs, la maison de fabrication pourrait expédier un panneau gravé à un concepteur ou assembleur, et les PCBs peuvent être détachés à la main avant l'assemblage. Le matériel restant peut être limé à la main ou il peut être éliminé avec une fraiseuse.

Les trous de perçage sont dimensionnés et espacés de telle sorte qu'il y a une petite quantité de matériau entre les onglets de rupture et un PCB. Cela permet à un concepteur de briser les onglets de guidage autour des bords puis de séparer les cartes à la main. Les morsures de souris dans une disposition de PCB ressemblent à l'arrangement montré ci-dessous.

De nombreux fabricants placeront des morsures de souris pour vous si vous ne spécifiez pas de V-score ou de routage de panneau.

Il y a cinq points importants à noter lors du placement des trous pour les morsures de souris le long d'un bord de carte :

• Placer les trous tangents au bord du PCB
• Le diamètre du trou doit être raisonnablement grand
• L'espacement entre le trou et le mur doit être inférieur au diamètre du trou
• La zone de routage autour des trous est typiquement de 1,5 mm à 2 mm
• Indiquer le diamètre de l'outil de routage et le chemin de routage dans un dessin de fabrication

L'image ci-dessous montre quelques dimensions exemples de l'arrangement de routage et de trou. Les cartes sont routées juste jusqu'à la région avec les trous, et cet espace de routage a été dégagé de tout matériau de stratifié PCB. La zone restante est le reste de l'attache de l'onglet de rupture et les trous. Le dimensionnement des trous ci-dessous est juste un exemple, certains fabricants auront leurs propres demandes ou exigences pour le routage et la taille des trous.

En plaçant les trous tangents au bord de la carte, il y aura une intrusion minimale dans la région de la carte. Si vous prévoyez d'utiliser des "mouse bites" dans votre conception, alors il doit y avoir suffisamment de dégagement au bord de la carte, à la fois pour le cuivre et les composants. Lorsque les trous s'infiltrent dans le bord de la carte, vous risquez d'exposer tout cuivre interne à travers le côté de la carte.

Lorsque les "mouse bites" sont détachés, ils laissent de petits morceaux de matériau PCB, qui doivent généralement être limés pour créer un bord propre. Cela motive une méthode alternative pour retirer les PCBs d'un panneau : le V-scoring.

Comment concevoir des rainures de V-scoring

Les rainures de V-scoring dans un panneau de PCB sont de petites entailles où une partie du matériau a été enlevée, ce qui définit une ligne de coupe étroite pour la dépanelisation. Le retrait des PCBs avec le V-scoring implique essentiellement l'utilisation d'une lame roulante pour couper les PCBs du panneau le long de la rainure de V-scoring. Le V-scoring peut également fournir une rainure suffisamment flexible pour que les PCBs puissent être séparés à la main. Il peut également être utilisé avec un lot de PCBs dans le même assemblage, ainsi une plus grande carte pourrait être divisée en PCBs plus petits selon les besoins ; j'ai utilisé cela pour créer des échantillons de PCB pour les clients.

Le V-scoring ne nécessite pas de placer des découpes ou des trous dans le panneau de PCB. Cependant, si vous souhaitez utiliser le V-scoring, vous devriez vous assurer d'indiquer les emplacements des scores dans une couche mécanique.

Exemple de couche mécanique dans un tableau de cartes intégrées. Les lignes de grille jaunes montrent les chemins de V-score.

Avec cette couche mécanique, vous pourriez exporter la couche vers un fichier DXF et l'utiliser dans un dessin de panneau, ou vous pourriez l'exporter comme l'une des couches Gerber pour votre panneau.

Il existe quelques règles de conception importantes pour le scoring dans un panneau de PCB. La raison pour laquelle nous avons ces règles est due aux dégagements nécessaires autour de la région de score et à la flexibilité du PCB près du score.

• Appliquer un grand dégagement entre la région de score et le cuivre à proximité dans chaque PCB.
• Si aucun matériau résiduel n'est souhaité, pannelez les PCBs juste à côté les uns des autres mais augmentez le dégagement du contour de la carte dans le PCB.
• Évitez de placer des composants très près de la région de score.
• Les trous de montage, le marquage au silkscreen, etc. peuvent ne pas nécessiter les mêmes grands dégagements que le cuivre.

Une fois les emplacements de V-score déterminés, les emplacements doivent être indiqués sur un dessin de panneau de PCB. Le détail de la rainure de V-score doit également être indiqué avec un dessin dimensionné, comme dans l'exemple ci-dessous. Cet exemple indique l'angle de score souhaité et la profondeur dans la surface du PCB, ainsi que le matériau restant entre les rainures de chaque côté du panneau.

Emplacements de V-score et détail dans Draftsman.

Autres Tâches

La conception de panneau ne se termine pas avec l'ajout de points de rupture, de rainures en V ou de chemins de routage pour détacher les PCBs. Il y a d'autres tâches requises lors de la création du fichier PcbDoc pour votre panneau :

• Vérifiez que votre usine de fabrication dispose de matériaux dans la taille de votre panneau correspondant à votre empilement de PCB
• Ajoutez des trous d'outillage et des fiduciaux aux coins du panneau, et assurez-vous que le nombre requis de trous d'outillage est inclus
• Ajoutez tout coupon/test de structures pour le test d'impédance contrôlée au panneau si nécessaire

Une fois le panneau terminé dans un fichier PcbDoc, vous pouvez utiliser un fichier OutJob pour exporter les Gerbers pour le panneau et les envoyer à votre usine de fabrication. Vous pouvez également exporter un dessin de fabrication du panneau et l'utiliser dans un dessin de panneau personnalisé, ou vous pouvez créer un dessin de fabrication de panneau dans Draftsman.

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