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.

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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.

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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.

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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:

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• 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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