Chuẩn bị cho Quá trình Sản xuất với Phần mềm Panel hóa PCB

Nếu bạn làm việc trong lĩnh vực sản xuất hoặc bạn đang lên kế hoạch sản xuất một sản phẩm mới, năng suất là yếu tố then chốt. Kể từ cuộc Cách mạng Công nghiệp, trọng tâm đã là sản xuất nhiều sản phẩm hơn mỗi giờ làm việc, và PCB cũng không ngoại lệ. Khi bạn đưa một sản phẩm mới ra thị trường, tại sao phải trả nhiều hơn cho đơn hàng của mình hơn là bạn cần?

Một cách để cải thiện năng suất trong quy trình sản xuất PCB là sử dụng kế hoạch panel hóa phù hợp. Nếu bạn có phần mềm thiết kế PCB phù hợp, panel hóa trở thành một quy trình tương đối đơn giản giúp giảm chi phí cho mỗi bảng mạch. Thay vì sử dụng một chương trình CAD bên ngoài cho việc panel hóa hoặc chỉ sử dụng một bố cục hình chữ nhật mặc định, một gói CAD tuyệt vời chuyên biệt cho sản xuất PCB có thể giúp bạn tận dụng tối đa từng panel.

Chuẩn bị cho Sản xuất với Panel hóa

Panel hóa là quá trình sắp xếp nhiều bảng mạch trên một panel đơn với kích thước tiêu chuẩn. Hãy nghĩ đến nó như là việc xây dựng các bản sao của bảng mạch của bạn trên một tấm PCB lớn. Việc chạy một panel đơn qua máy lắp ráp và máy tách biệt đại diện cho một chi phí cố định hơn hoặc ít hơn, và các nhà sản xuất thường báo giá giá PCB trên cơ sở mỗi panel. Mục tiêu của bạn nên là sắp xếp số lượng bảng mạch tối đa có thể trên một panel duy nhất trong khi vẫn đáp ứng các ràng buộc về dụng cụ.Một cách bạn cần chuẩn bị cho việc sản xuất, tách rời và lắp ráp các bảng mạch in ghép của mình là đặt dấu hiệu fiducial trên các PCB ghép và trên chính các PCB đó. Những dấu hiệu này còn được gọi là dấu hiệu nhận dạng mẫu, và chúng được sử dụng bởi máy đặt linh kiện tự động để xác minh hướng của bảng mạch và đo khoảng cách giữa các vị trí khác nhau trên bảng mạch hoặc để từ chối một bảng mạch không đáp ứng các tiêu chuẩn cho phép.

Dấu hiệu fiducial nên được đặt ở các góc đối diện của một bảng mạch và ở các góc đối diện của một bảng ghép để đo lường. Một dấu hiệu fiducial thứ ba có thể được đặt ở một góc khác để xác minh hướng. Điều này cho phép máy đặt linh kiện tự động hoặc các thiết bị lắp ráp khác xác định xem bảng ghép đã được tải theo hướng đúng hay không, và máy móc lắp ráp tự động có thể sử dụng những dấu hiệu này để lắp đặt các linh kiện ở vị trí và hướng đúng.

Thiết bị tiêu chuẩn cũng có thể đặt một hạn chế về kích thước cho mỗi bảng ghép và sẽ hạn chế khoảng cách giữa các bảng mạch. Một khi bạn đã lên kế hoạch sắp xếp bảng ghép của mình, bạn sẽ cần tính toán cho quá trình tách rời và bao gồm không gian cho các công cụ tách rời giữa các bảng mạch của mình. Quy trình công cụ chính xác được sử dụng cho bảng mạch của bạn chủ yếu phụ thuộc vào độ dày và vật liệu nền của nó.

Nếu bạn đang làm việc với các tấm mạch rất mỏng không thể chịu được một lượng lớn áp lực cơ học, một máy cắt laser hoặc một mũi khoan router với máy CNC có thể được sử dụng để dễ dàng cắt từng tấm ra. Khi các tấm mạch rất mỏng và rộng, mũi khoan router thường hoạt động chậm hơn để giảm áp lực gần trung tâm của tấm mạch, điều này thực sự có thể giảm lượng sản phẩm qua lại.

Khi các tấm mạch trở nên dày hơn hoặc một vật liệu cứng cáp hơn được sử dụng làm chất nền, quá trình cắt thủ công hoặc tự động với cưa có thể được sử dụng để tách các tấm mạch ra khỏi một tấm. Một phương pháp phổ biến là đặt các rãnh hình chữ V xung quanh mỗi tấm mạch trong một tấm, và một lưỡi cưa giống như dao cắt pizza có thể được sử dụng để tách các tấm mạch bằng cách cắt dọc theo các rãnh này.

Dù bạn sử dụng phương pháp nào để tách tấm mạch của mình, bạn sẽ cần một gói phần mềm thiết kế PCB cho phép bạn dễ dàng đặt các dấu hiệu fiducial và cung cấp không gian cho công cụ trong tấm mạch của mình. Tốt nhất là liên hệ với nhà sản xuất của bạn khi vạch ra kế hoạch panel hóa của bạn để xác minh cách các tấm mạch sẽ được tách ra và khoảng cách cần thiết trên tấm.

Panel hóa với Phần mềm ECAD của Bạn

Một số gói phần mềm tách biệt CAD, panel hóa, giao hàng cho nhà sản xuất, và công cụ kiểm tra thiết kế ra khỏi các chương trình hoặc mô-đun khác nhau. Điều này buộc bạn phải thiết kế bảng mạch của mình trong một chương trình, panel hóa trong một chương trình khác, và sau đó định nghĩa các dấu hiệu fiducial và thông số kỹ thuật công cụ trong chương trình thiết kế của bạn. Nói về sự lãng phí thời gian...

Khi phần mềm thiết kế của bạn tách biệt khỏi bill of materials và tính năng panel hóa, bạn mất thời gian chuyển đổi giữa các chương trình. Việc di chuyển thiết kế của bạn giữa các chương trình để lại khả năng xảy ra lỗi khi bố cục của bạn được nhập vào phần mềm panel hóa. Tệ hơn nữa, bạn thậm chí có thể phải vẽ các panel của mình bằng tay, để lại sự mơ hồ trong hướng panel nếu bạn không bao gồm các chi tiết chính xác.

Nếu bạn đang làm việc với các bảng mạch cong hoặc bạn muốn đặt các bảng mạch khác nhau trong cùng một panel, việc vẽ và tối ưu hóa các panel của bạn bằng tay mất nhiều thời gian hơn. Việc truyền dữ liệu giữa tiện ích panel hóa và phần mềm PCB của bạn khiến bạn dễ mắc lỗi không tương thích và lãng phí thời gian. Thay vào đó, bạn cần một gói thiết kế PCB với những công cụ này được tích hợp sẵn. Công cụ thiết kế panel hóa của bạn nên cho phép bạn chỉ định cách bảng mạch của bạn được sắp xếp và tách biệt bởi nhà sản xuất của bạn.

Gói phần mềm thiết kế PCB duy nhất tích hợp thiết kế, tạo tài liệu giao hàng cho nhà sản xuất, mô phỏng, và công cụ quản lý chuỗi cung ứng trong một gói là Altium Designer^®. Bạn sẽ có thể tạo bảng mạch ghép, bao gồm cả các bảng mạch có hình dạng lạ hoặc cong, sử dụng các công cụ có sẵn. Việc di chuyển qua toàn bộ quá trình sản xuất trở nên không mệt mỏi khi bạn sử dụng phần mềm thiết kế PCB tốt nhất.

Nói chuyện với chuyên gia Altium ngày hôm nay để tìm hiểu thêm về Altium Designer và các tính năng tạo tài liệu giao hàng của nó.