Mouse Bites e V-Scores: Come Depanelizzare i PCB

La maggior parte dei progettisti non costruisce i propri pannelli, a meno che non prenda un modello da un produttore di PCB e riempia i dettagli a mano. In Altium Designer, esiste uno strumento che ti permette di disporre i circuiti stampati in un pannello, chiamato Embedded Board Array. Potresti utilizzarlo per stimare il numero di circuiti per pannello in una produzione, o per progettare il tuo pannello per l'assemblaggio manuale.

Se vuoi costruire il tuo pannello e staccare i circuiti da solo, avrai bisogno di un modo per tagliare i circuiti dal pannello prima dell'assemblaggio. Per fare ciò, possiamo aggiungere due possibili caratteristiche a un pannello: le scanalature V-score e i mouse bites. Quando queste sono aggiunte a un pannello, sarà molto più facile per un progettista separare i circuiti a mano piuttosto che fresarli da un pannello.

Come Progettare i Mouse Bites

I mouse bites sono progettati posizionando regioni tagliate e fori tra i circuiti in un pannello, che lasciano dietro di sé piccole linguette che collegano i circuiti in un pannello. Con queste piccole linguette che collegano i PCB, la casa di fabbricazione potrebbe spedire un pannello inciso a un progettista o assemblatore, e i PCB possono essere staccati a mano prima dell'assemblaggio. Il materiale residuo può essere limato a mano o può essere rifilato con una fresa.

I fori sono dimensionati e spaziati in modo tale che ci sia una piccola quantità di materiale tra le linguette di rottura e un PCB. Questo permette a un progettista di rompere le linguette guida attorno ai bordi e poi separare i circuiti a mano. I mouse bites in un layout di PCB appaiono come l'arrangiamento mostrato di seguito.

Molti fabbricanti posizioneranno i Mouse bites per te se non specifichi il V-score o il routing del pannello.

Ci sono cinque punti importanti da notare quando si posizionano i fori per i mouse bites lungo un bordo del circuito:

• Posizionare i fori tangenti al bordo del PCB
• Il diametro del foro dovrebbe essere ragionevolmente grande
• La spaziatura tra foro e parete dovrebbe essere minore del diametro del foro
• L'area di routing attorno ai fori è tipicamente di 1,5 mm a 2 mm
• Indicare il diametro dello strumento di routing e il percorso di routing in un disegno di fabbricazione

L'immagine qui sotto mostra alcune dimensioni esemplificative dell'arrangiamento di routing e fori. I circuiti sono fresati proprio fino alla regione con i fori, e quello spazio di routing è stato liberato da qualsiasi materiale laminato del PCB. L'area rimanente è il resto dell'attacco della linguetta di rottura e i fori. La dimensione dei fori qui sotto è solo un esempio, alcuni fabbricanti avranno le loro richieste o requisiti per il routing e la dimensione dei fori.

Posizionando i fori tangenti al bordo della scheda, ci sarà una minima intrusione nella regione della scheda. Se prevedi di utilizzare i "mouse bites" nel tuo design, allora è necessario avere abbastanza spazio libero dal bordo della scheda, sia per il rame che per i componenti. Quando i fori invadono il bordo della scheda si può rischiare di esporre il rame interno attraverso il lato della scheda.

Quando i "mouse bites" vengono staccati, lasciano piccoli pezzi di materiale PCB residui, che di solito devono essere limati per creare un bordo pulito. Questo motiva un metodo alternativo per rimuovere i PCB da un pannello: il V-scoring.

Come Progettare le Incisioni V-Score

Le incisioni V-score in un pannello PCB sono piccole scanalature dove è stato asportato del materiale, che definiscono una linea di taglio stretta per la depanelizzazione. La rimozione dei PCB con il V-scoring prevede sostanzialmente l'uso di una lama rotante per tagliare i PCB dal pannello lungo la scanalatura V-score. Il V-scoring può anche fornire una scanalatura sufficientemente flessibile in modo che i PCB possano essere separati a mano. Può anche essere utilizzato con un lotto di PCB nella stessa assemblaggio, quindi una scheda più grande potrebbe essere suddivisa in PCB più piccoli secondo necessità; ho utilizzato questo metodo per creare campioni di PCB per i clienti.

Il V-scoring non richiede il posizionamento di ritagli o fori nel pannello PCB. Tuttavia, se vuoi utilizzare il V-scoring, dovresti assicurarti di indicare le posizioni delle incisioni in uno strato meccanico.

Esempio di strato meccanico in un array di schede integrate. Le linee della griglia gialla mostrano i percorsi V-score.

Con questo strato meccanico, potresti esportare lo strato in un file DXF e usarlo in un disegno del pannello, oppure potresti esportarlo come uno degli strati Gerber per il tuo pannello.

Ci sono alcune importanti regole di progettazione per l'incisione in un pannello PCB. Il motivo per cui abbiamo queste regole è dovuto alle distanze di sicurezza richieste intorno alla regione dell'incisione e alla flessibilità del PCB vicino all'incisione.

• Applica una grande distanza di sicurezza tra la regione dell'incisione e il rame vicino in ogni PCB.
• Se non si desidera materiale residuo, affianca i PCB l'uno all'altro ma aumenta la distanza di sicurezza del contorno della scheda nel PCB.
• Evita di posizionare componenti molto vicino alla regione dell'incisione.
• Fori di montaggio, serigrafia, ecc. potrebbero non richiedere le stesse grandi distanze di sicurezza del rame.

Una volta determinate le posizioni V-score, le posizioni devono essere indicate su un disegno del pannello PCB. Il dettaglio della scanalatura V-score deve anche essere indicato con un disegno dimensionato, come nell'esempio mostrato di seguito. Questo esempio indica l'angolo di incisione desiderato e la profondità nella superficie del PCB, così come il materiale residuo tra le scanalature su ciascun lato del pannello.

Posizioni V-score e dettaglio in Draftsman.

Altri Compiti

Il design del pannello non si conclude con l'aggiunta di mouse bites, incisioni V-score o percorsi di routing per staccare i PCB. Ci sono altri compiti richiesti quando si crea il file PcbDoc per il tuo pannello:

• Verifica che la tua fabbrica di produzione disponga di materiali nella dimensione del tuo pannello che corrispondano al tuo stackup PCB
• Aggiungi fori di attrezzaggio e fiduciali agli angoli del pannello, e assicurati che sia incluso il numero richiesto di fori di attrezzaggio
• Aggiungi eventuali coupon/strutture di test per il controllo dell'impedenza al pannello, se richiesto

Una volta che il pannello è finito in un file PcbDoc, puoi usare un file OutJob per esportare i Gerber del pannello e inviarli alla tua fabbrica di produzione. Puoi anche esportare un disegno fab del pannello e usarlo in un disegno di pannello personalizzato, oppure puoi creare un disegno di fabbricazione del pannello in Draftsman.

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