7 cosas que debe saber sobre las pautas de diseño de panelización de PCB para diseñadores

Factores del diseño de paneles de PCB

Factores del diseño de panelización de PCB, hay varios factores del diseño de la placa de circuito impreso. A continuación, discutimos tres de ellos:

• Diseño de placa de circuito

El diseño de una placa de circuito impreso desempeña el papel más importante a la hora de decidir el método de panelización adecuado que se va a utilizar. Generalmente, los diseñadores determinan el método de panelización ideal en función del tamaño del espacio libre entre los componentes y el borde de la placa de circuito. También observan la presencia de elementos colgantes en los bordes.

• Componentes de la placa de circuito

Los componentes de PCB son las partes más vitales de todo el panel. Cada elemento tiene una función distinta. Las características le dan al PCB las cualidades únicas que lo hacen adecuado para el propósito previsto.

El tipo de componentes que elige un diseñador es tan crucial como su ubicación. Los componentes y conectores sensibles, en particular, juegan un papel esencial en la ruptura. Algunos componentes críticos de PCB incluyen la batería, las resistencias, los LED, los transistores, los condensadores, los inductores, los diodos y los interruptores.

• Material de PCB

Los materiales que utiliza en una PCB pueden limitar qué técnica de panelización es la más adecuada. Esto se debe a que algunos materiales tienden a astillarse durante el proceso de desprendimiento. Otro factor crítico es el grosor del tablero. Esto se debe a que las tablas delgadas son más propensas a romperse durante el montaje. Las placas de circuito gruesas, por otro lado, pueden resultar desafiantes durante el proceso de ruptura.

Comprender las pautas de diseño de paneles de PCB

Uno de los errores más grandes y costosos que cometen los diseñadores es dejar las pautas esenciales de PCB como una idea de último momento. En cambio, dedican todo su tiempo a la selección de componentes y al diseño de circuitos. ¿Por qué es esto un problema? Bueno, si no dedica suficiente tiempo y esfuerzo a los conceptos básicos del diseño de PCB, es probable que termine con un diseño de circuito que funcione mal, tanto desde el dominio digital como en la realidad física. El diseño final se vuelve problemático para que lo fabrique el fabricante de PCB.

Entonces, ¿cómo crea el diseñador un diseño que sea tanto realista en papel como en forma física? Lo primero que debe saber es que no existe una placa de circuito impreso estándar. Cada placa de circuito realiza una función única en el producto particular para el que la desea.

Como diseñador de placas, deberá utilizar un sistema de diseño asistido por computadora con un software de diseño especial para diseñar su patrón de circuito en la placa. A menudo, el espacio entre dos caminos de conducción eléctrica es de 0,04 pulgadas o menos. Con el software de diseño, también deberá diseñar la ubicación de los orificios para los puntos de contacto y los componentes. Toda esta información es fundamental para la taladradora controlada por ordenador durante el proceso de fabricación.

Tan pronto como se completa el patrón del circuito, su sistema asistido por computadora imprime una imagen negativa, también conocida como máscara, en una hoja de plástico transparente. Esta máscara es del tamaño exacto de la placa de circuito. Todas las áreas que no formarán parte del patrón del circuito aparecen en negro mientras el patrón del circuito está claro.

Método de diseño de panelización de PCB

Actualmente, hay varios métodos de panelización en uso. Veamos tres de los más comunes.

Panelización de puntuación V

V-Score del panel, una sola PCB separada por una ranura en forma de V. Por lo general, las ranuras eliminan alrededor de un tercio del grosor de la placa de circuito tanto de la parte superior como de la parte inferior de la placa con una hoja en ángulo.

Los fabricantes suelen utilizar una máquina para completar el proceso de desprendimiento porque la parte restante de la tabla entre las ranuras superior e inferior es considerablemente considerable. Si rompieran manualmente esa parte, ejercerían una tensión excesiva en la placa y los componentes circundantes.

Panelización de pestañas sólidas

Para mejorar la resistencia general de la PCB, los diseñadores pueden colocar pestañas sólidas entre cada placa. Sin embargo, romper este tipo de panel requiere una máquina de corte por láser, una fresadora depaneladora , o una herramienta en forma de gancho.

Este método de panelización es menos común porque las herramientas utilizadas para quitar los paneles no son tan eficientes como las de los fabricantes. El enrutador, por ejemplo, puede causar vibraciones y polvo. El cortador láser puede ser bastante costoso y no funciona bien para tableros más gruesos. La herramienta con hoja de gancho es propensa a la rotación de la hoja.

Panelización de enrutamiento de pestañas

Cuando los fabricantes de PCB no pueden usar el método de ranura en V de manera factible, optan por la técnica de enraizamiento de pestañas. Este método consiste en precortar PCB de la matriz y mantenerlos en su lugar en la placa de circuito mediante lengüetas perforadas.

Los fabricantes suelen utilizar de tres a cinco orificios en los patrones de perforación. La panelización de enrutamiento de pestañas es especialmente ventajosa cuando se trata de diseños que tienen herramientas para colgar bordes. Además, este método te permite usar las manos en lugar de herramientas cuando se trata de romper.

Asuntos que requieren atención en el diseño de paneles de PCB

Necesitamos asegurarnos de que la placa PCB tenga suficiente resistencia y función, y los diseñadores deben considerar varios factores. Estos incluyen:

Brecha

Es necesario dejar un espacio de 0,05 pulgadas entre los componentes y las ranuras en V para evitar afectar los componentes durante el proceso de corte. Cuando los componentes son más altos, es posible que este espacio libre deba ser mayor. Si los componentes tienen áreas de conexión más grandes, colóquelos más lejos de la ranura. Las juntas de soldadura pueden fracturarse debido a la tensión de despanelización si están demasiado cerca de la ranura en V.

Problema de colocación de etiquetas

Ubicación de la pestaña es crucial cuando se trata de mantener la integridad del diseño de la matriz de PCB. Coloque pestañas cada dos o tres pulgadas a lo largo del borde del tablero si está usando una pestaña perforada de cinco agujeros. Para pestañas perforadas de tres orificios, coloque pestañas cada 1,5 pulgadas. Asegúrese de que los costos sean lo suficientemente altos como para soportar las juntas.

La ubicación de la perforación

Evite colocar perforaciones de lengüeta en el centro de la lengüeta para evitar que sobresalgan los lados del tablero. En su lugar, colóquelos cerca del borde de la PCB.

Disposición de matriz de PCB

Siempre asegúrese de romper las pestañas que son colineales al mismo tiempo cuando organice los PCB. Garantiza que las líneas de ruptura sean consistentes en toda la matriz.

Diseño de panelización de PCB:problemas que pueden aparecer fácilmente en la matriz de PCB

Incluso cuando el diseño de la matriz de PCB es perfecto, pueden surgir algunas preguntas durante el proceso de desglose. A continuación, le ofrecemos algunos consejos para contrarrestar estos problemas:

Romper pestañas manualmente

Puede romper un panel enrutado con pestañas usando herramientas manuales. Para evitar errores, use alicates de punta ancha al doblar un cheque en una línea de ruptura. Doble el costo en la dirección opuesta para separarlo completamente a lo largo de la línea de corte.

Romper con una máquina

La tabla es demasiado gruesa para romperla con la mano; lo mejor es utilizar una herramienta de corte. En este caso, utilice una fresadora despaneladora o una máquina de hoja de gancho para obtener los mejores resultados.

Rotura manual de ranuras en V

Los diseñadores pueden romper los paneles con ranuras en V manualmente según el diseño de la placa y la proximidad de los componentes a la placa. Siga el mismo procedimiento que para romper manualmente las pestañas.

Corte de ranuras en V

También puede romper los paneles con ranuras en V usando una computadora de despanelado. La máquina suele utilizar una hoja que es relativamente barata y fácil de mantener. El principal inconveniente de este método es que los bordes de las tablas tienden a ser más ásperos.

Diseño de panelización de PCB:método de cableado del panel

Determinar el método de rompecabezas apropiado para usar depende de varios factores. Estos incluyen:

Forma de placa de circuito

La forma de la PCB que está diseñando determina el método de panelización de PCB que va a utilizar. Para tableros rectangulares o cuadrados, use ranurado en V.

Componentes de borde

Para las PCB que se basan en componentes que cuelgan del borde o componentes cerca del borde, es posible que deba usar una variación de enrutamiento con pestañas en lugar de puntuación en V.

Calidad de borde

Cuando la calidad de los bordes sea un factor, utilice el enrutamiento de pestañas. Aunque este proceso dejará algunas protuberancias de laminado, puede lijarlas fácilmente.

Tiempo empleado

Por lo general, el enrutamiento con pestañas lleva más tiempo y requiere más mano de obra para configurarlo. En comparación, la puntuación en V requiere menos tiempo debajo de las máquinas.

Desperdicio de Materiales

Cuando le preocupe el desperdicio de material, use la puntuación en V, ya que desperdicia menos material en comparación con el enrutamiento con pestañas. Por lo tanto, gasta mucho menos en el costo total por placa.

Otras consideraciones para el diseño de paneles de PCB

Antes de terminar con esta guía, veamos algunos otros factores que debe considerar cuando se trata del diseño de PCB. Incluyen:

Control de calidad

A lo largo del proceso de diseño y fabricación de PCB, deberá realizar inspecciones visuales y eléctricas. Estas inspecciones lo ayudan a detectar fallas y corregirlas antes de que sea demasiado tarde. Algunas de estas fallas incluyen componentes fuera de lugar, exceso de soldadura, etc. Tan pronto como la placa esté completa, también deberá probar su rendimiento funcional para verificar si su salida cumple con los límites deseados.

Consideraciones de seguridad

Algunos de los materiales que utiliza para fabricar PCB contienen plomo, que es un material tóxico. Los humos de la soldadura también son un peligro para la salud. Por eso es importante contar con el equipo de protección personal adecuado en cada proveedor de servicios de PCB correcto. Afortunadamente, hay varias etapas del proceso de fabricación de PCB.

Resumen

El diseño de arreglos de PCB tiene un impacto significativo en el éxito general y el costo del proceso de fabricación de PCB. Es la razón por la que los diseñadores deben tomar las consideraciones de diseño anteriores con mucho cuidado. Estas pautas le brindan una línea de base sólida para sus futuros diseños de matriz de placa de circuito impreso. Pero quizás lo más crucial para el éxito de su proceso de diseño de PCB sea trabajar con el fabricante de PCB adecuado. Ahí es donde entra en juego WellPCB.

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