Incorporare le DFM per la Pannellizzazione nei Tuoi Componenti Elettronici

Lots of PCBs

Spesse volte, in un ambiente di produzione più ampio, le compagnie cercano piccoli consigli e trucchi sulla strada della produzione nella speranza di risparmiare in maniera significativa. Come un ‘bersaglio facile’ del risparmio, la produzione è (o almeno dovrebbe essere) un topic altamente dibattuto proprio nella fase iniziale del design. Mantenere principi e specifiche di produzione in mente nel momento di progettazione è ciò che è conosciuto come design per la fabbricazione (DFM). 

C’è una manciata di pratiche DFM che possono portare a grossi risparmi alla lunga. La mia pratica DFM preferita è semplicemente assicurare una coordinazione semplice con i tuoi produttori selezionati per capire realmente le loro capacità, sfide ed anche il modo in cui fanno azienda. Da lì, puoi iniziare a ricavare quali aspetti dei tuoi design saranno facili ( ad es. meno cari), impegnativi ( ad es. Più costosi) e così via. 

Per esempio, quando progettavo un circuito amplificato per uno dei miei speaker, mi ero basato su un semplice ( o così pensavo) PCB di forma circolare che sarebbe fantastico montato direttamente dietro il driver dello speaker. Quando si coinvolge il produttore dall’inizio e si aprono discussioni, ho realizzato velocemente che un qualcosa di “semplice” come un PCB a forma circolare comporterebbe abbastanza costo per la fattibilità del design (da un punto di vista del guadagno) da franare in maniera significativa. 

Alla fine, ho optato per una forma rettangolare standard che ha diminuito in maniera importante i costi di produzione. Ultimamente, ero capace di fare regolazioni in tempo per migliorare la profittabilità e con soddisfazione il progetto finale ed il costo. 

Cos’è la Pannellizzazione?

Un trucco DFM che spesso i “ragazzi” tendono ad usare al giorno d’oggi è un metodo conosciuto come pannellizzazione. La pannellizzazione è semplicemente quando i produttori utilizzano un singolo, substrato più largo per produrre ed assemblare più circuiti alla volta. Questo è una tecnica efficace grazie ai tempi risparmiati associati con la creazione di molti circuiti alla volta. 

Una volta che ciscuna collezione di schede è assemblata sul singolo, un substrato più ampio, sono quindi depannellizzati in circuiti singoli. Resti quindi con una sfilza di circuiti completamente assemblati e (si spera) che funzionano pronti per essere installati e venduti nel mondo. Suona bene, giusto? Prendi le redini, cowboy. I processi di pannellizzazione sono impiegati per massimizzare i risparmi dei costi su una larga scala, ma ci sono importanti sfumature coinvolte nel processo. 

V-groove panelization
Esempio di un pannello tagliato v-groove

Vari Metodi di Pannellizzazione 

Come la maggior parte delle cose nell’universo PCB, c’è una pletora di modi di completare un singolo compito. I produttori hanno i propri metodi e processi che avranno sia un dettame del tuo progetto sia invitarti a cercare per un altro produttore. 

Pannellizzazione V-Groove: Questo processo coinvolge un ‘v-groove’ angolato per essere preso da ⅓ della parte superiore della basetta. Il taglio è elaborato da una macchina che agisce al meglio su linee dritte. Questo metodo è il migliore adatto per i PCB senza componentistica sporgente, decente distanza dal bordo e alcun bordo arrotondato. 

Percorso della Scheda di Pennellizzazione: Come implica il sito, le forme PCB sono instradate fuori con una manciata di schede lasciate a garantire la sicurezza del circuito mentre si assembla/produce. Tale processo non è ideale per componentistica più pesante come dei trasformatori più grandi, giacché rendono la pannellizzazione di gran lunga più difficile. Questo metodo, in ogni caso, riduce lo stress sul circuito e la frammentazione. 

Scheda di Pannellizzazione Perforata: Tale processo è simile all’instradamento della scheda; in ogni caso, nella sua tecnica, vengono eseguiti piccoli fori nelle schede, che rendono la depannellizzazione più semplice e più intenzionale visto che puoi dirigere l’esatta posizione di breakout.  Come potresti immaginare, questo metodo è anche meno adatto per componentistica pesante, visto che potrebbero anche rompere schede sotto il proprio peso.

Dove Entrano in Gioco Costi e Sfide 

Mettere da parte descrizioni qualitative di come ogni tecnica è svolta, i costi aggiunti e le sfide dietro ognuna sono ciò che gran parte dei progettisti cercheranno.  Tieni in mente che più rendi un design impegnativo, più probabilmente il costo generale aumenterà allo stesso tempo.

Depannellizazzione: Quando si separano i circuiti assemblati utilizzando un router, inevitabilmente ci saranno principi lasciati su tutta la basetta, che richiederanno tempi e manodopoera extra (quindi costi) per rimuoverli adeguatamente. Se il tuo strumento di scelta per la depannellizzazione è un seghetto, tieni in considerazione che sarai limitato da linee dritte, che potrebbero impattare decisioni relative alla forma.  Un laser, dall’altro lato, è un elemento di tecnologia fantastico, ma richiederà che lo spessore della tua basetta sia intorno ad 1 mm o meno. Ciò potrebbe ancora limitare i  circuiti multistrato che hai il permesso di utilizzare. 

Fori Break-away: Durante la maggior parte delle situazioni di depannellizzazione, probabilmente sarai lasciato con una manciata di bordi grezzi (secondo il tuo metodo) specialmente se stai utilizzando schede perforate di pannellizzazione. Ciò richiederà inevitabilmente tempo e sforzo per sabbiare e rimuovere, tenendo conto che il tuo PCB non è progettato per causare dolore nella sua gestione. 

PCB manufacturing machine

Funzionalità di produttibilità determineranno spesso il tuo metodo di design per uno specifico metodo di pannellizzazione.

Parti Sporgenti: Come detto prima, potresti essere limitato nelle tecniche di pannellizzazione che dipendono sulla tua scelta riguardo l’avere parti sporgenti. Questa componentistica sporgente potrebbe, oltretutto, provocare mal di testa durante la depannellizzazione, come anche una macchina di instradamento potrebbe sbattergli contro, causando danno irreparabile all’array dei PCB. Ciò potrebbe comportare un grosso costo di produzione, per non parlare il tempo perso durante la fabbricazione. 

Come Anticipare e Ridurre Potenziali Problemi 

Ci sono tre tecniche comunemente praticate nell’industria del design PCB che funzionano attivamente per controllare qualsiasi problema potenziale prima che diventino dei problemi reali. 

Come detto prima, seguire le DFM è il modo più efficace per agevolare una soluzione costi-benefici per la produzione o la pannellizzazione. Includere il giusto produttore  dall’inizio nel tuo progetto ti assicurerà che soddisfi tutte le loro capacità, o progettare intorno alle loro problematiche.

Inoltre, utilizzare un grande software di design porrà rimedio a molti problemi di produzione automatizzati. Parlando in termini di pannellizzazione del design; Altium Designer fornisce un forte supporto per la pannellizzazione del PCB  attraverso la gamma integrata delle caratteristiche. Tale funzione rende facile definire un pannello degli stessi o di diversi design di basetta. E perchè le basette sorgente sono immediatamente riflesse nel pannello.  

Mentre ci sono molti modi per risparmiare sui compiti di fabbricazione, la pannellizzazione certamente merita attenzione visto che ci sono molti modi per eseguire rapidamente preventivi più alti di ciò che si aspettava, o peggio, un PCB non prudicibile. 

Mantenere delle linee guida generali in considerazione durante il processo ti aiuterà a ridurre questi costi e possibilmente risparmiare un po’ di soldi mentre ci lavori. In ultimo, quest’articolo è uno di centinaia di tentativi per convincerti ad adottare un approccio orientato ai DFM durante il design. Se tieni sempre le DFM in considerazione, risparmierai moltissimo tempo mentre si riducono costi non necessari e ti accompagna per strada. 

Se sei interessato ad imparare di più come le funzionalità di Altium possono assisterti nelle sfide di pannellizzazione, parlane con un esperto di Altium oggi.

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Altium Designer

PCB Design Tools for Electronics Design and DFM. Information for EDA Leaders.

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