인쇄 회로 기판은 모든 모양과 크기로 제공 될 수 있으며, 이는 패널 레이아웃을 구성 할 때 보드 설계자에게 다양한 과제를 제시합니다. 가능한 문제의 범위를 설명하기 위해, 씨드의 조립 시설과 후속 솔루션에서 불량한 패널화가 생산에 어려움을 겪는 3 가지 경우를 제시합니다.
디자인을 판넬 화하면 여러 가지 이점이 있으며 경우에 따라 자동 조립을 위해 필수적입니다. 장비의 최소 크기 요구 사항을 충족 시키거나 취급을보다 쉽게하려면 큰 보드를 만들기 위해 작은 보드의 여러 사본을 연결해야 할 수도 있습니다. 또한 필요한 생산주기를 단축시켜 조립 시간을 크게 단축시킵니다.
자동 조립을 위해 PCB 패널에는 툴링 마진이 필요합니다. 툴링 마진은 컨베이어에서 기계 간을 이동할 수있는 레일 역할을합니다. 이러한 레일이 없으면 보드의 정렬을 제어하고 제자리에 고정시키는 것이 어려울 것입니다. 또한이 마진은 조립 중에 양쪽에서 개별 보드의 모든 부품에 접근 할 수 있도록합니다.
개별 보드의 크기 및 형상 외에도 구성 요소 레이아웃, 패널 강도, 분리 절차 및 개별 PCB 기능과 같은 다른 요소도 고려해야합니다. 예를 들어, 첫 번째 경우에는 오디오 잭과 마이크로 USB 커넥터의 부분 오버랩이 고려되지 않았으므로 동시에 두 가지를 모두 조립할 수 없었습니다.
이 문제를 해결하기 위해 첫 번째 리플 로우 단계에서 오디오 잭을 생략하고 보드를 분리 한 다음 오디오 잭을 수동으로 채웠습니다. 기술자들이이 프로젝트의 기한을 맞출 수 있었지만 설계 단계에서 추가 노력을 피할 수있었습니다.
일반적으로 돌출 부품은 v 컷을 가로 질러서는 안됩니다. 판넬을 패널 포스트 어셈블리에서 분리하는 데 사용되는 분리 블레이드를 막을 수 있습니다. 그러나이 특정 디자인의 경우 상단과 하단에 금색 접점이 늘어서 있다는 추가 합병증이있었습니다. 또한 커넥터에 쉽게 삽입 할 수 있도록 가장자리가 깨끗해야합니다. 따라서 단순히 보드를 회전시키고이 가장자리를 따라 v- 점수를 자르는 것은 불가능합니다. 약간의 창의성과 타협이 요구되어 아래 디자인이 만들어졌습니다.
전략적으로 배치 된 탭은 최대한 많은 패널 강도를 유지하면서 보드를 분리시킵니다. 기술자가 이러한 각 탭을 수동으로 제거해야하지만 오디오 잭을 하나씩 납땜하는 것보다 훨씬 빠르고 노동 집약적입니다.
또 다른 경우에, 패널을 만들기 위해 툴링 마진이 단순히이 큰 육각형 보드의 상단과 하단에 추가되었습니다. 그러나 조립 과정에서 엔지니어들은 픽 앤 플레이스 머신의 위치 해머가 보드의 위치를 정확하게 등록 할 수 없거나 보드의 존재를 전혀 등록하지 못했음을 발견했습니다.
패널의 앞쪽 가장자리에 PCB 재료가 없으면 스톱 해머가 각진 모서리에 영향을 미쳐 이동 방향을 따라 약간 다른 지점에서 패널이 멈추게됩니다. 이러한 변형으로 인해 픽 앤 플레이스 카메라가 기준점을 보드에서 찾아 정확하게 배치하기가 어려웠습니다.
적합하게 제작자 방식으로, 과도한 재료 조각이 패널의 프런트 엔드에 부착되어 해머에 대해 수직으로 직각을 이룹니다. 미래의 패널 설계는 구멍이있는 탭을 사용하여 코너 재료를 연결하여 코너 재료를 대체했습니다.
세 번째이자 마지막 경우에는 Grove 2 채널 SPDT 릴레이 모듈 보드의 3x4 패널이 구성되었습니다. 그러나 릴레이의 크기와 무게가 크면 패널이 가라 앉고 가운데로 구부러졌습니다. 리플 로우 및 선택적 웨이브 솔더링 동안, 조인트 결함 및 보드 휨이 관찰되었다.
당시 웨이브 솔더링 머신의 프로그램을 조정하면 일부 문제를 완화하는 데 도움이되었지만 품질 실패율은 여전히 높았습니다. 그 결과 많은 결함 조각을 수동으로 재 작업해야했습니다.
향후 실행에서 패널은 변형없이 릴레이의 무게를 견딜 수있을 정도로 작은 2 × 4 레이아웃으로 축소되었습니다.
세 가지 경우는 PCB Design for Manufacture을 뛰어 넘는 예상치 못한 곳에서 발생하는 가능한 문제의 범위를 보여줍니다. 구성 요소 레이아웃, 장비 기능,로드 된 패널의 물리학에 이르기까지 설계자는 소프트웨어 및 하드웨어뿐만 아니라 제조 및 조립도 이해하고 고려해야합니다. 후자를 우리는 Seeed와 같은 애자일 제조업체들이 모아 놓은 전문 기술인 Design for Assembly라고 부릅니다.
그렇다면 디자이너는 어떻게 비용이 많이 드는 실수를 피할 수 있습니까? 완벽한 지침 세트는 없지만 패널 디자인을 고려할 때 몇 가지 선택 사항을 명심하는 것이 좋습니다.
보드 모양 : 일반적으로 패널은 가능한 직사각형과 대칭이어야합니다. 그렇지 않으면, 불균형과 비대칭 성이 패널에 약한 부분이 생겨 약한 부분에 뒤틀림이 발생하거나 스트레스가 집중 될 수 있습니다.
보드 크기 : 크기의 경우 50 x 50mm보다 크고 280 x 280mm보다 작은 패널 크기를 사용하는 것이 좋습니다. 최소 및 최대 크기는 기계마다 다르지만이 범위 내에서 치수를 유지하면 대부분의 조립 라인과의 호환성을 보장하며 생산 중에 보드를보다 쉽게 처리 할 수 있습니다. 구성 요소가 특히 무겁거나 보드 간 연결이 약한 경우 작은 패널이 좋습니다.
툴링 여백 : 취급이 쉽고 패널 강도를 높이려면 적어도 두 개의 반대쪽면 (가장 긴면을 따라)에서 5mm 이상의 툴링 여백 너비를 권장합니다. 일반적으로 패널 기준점은 기계 등록을위한 툴링 여백의 패널 모서리 3 개에 추가됩니다.
구성 요소 배치 : V- 컷 및 스탬프 구멍 / 탭을 구성 요소 가까이에 추가해서는 안됩니다. 디 파넬 링 동안 보드에 가해지는 응력은 부품 또는 솔더 조인트를 쉽게 파괴 할 수 있습니다. 특히 보드 가장자리에서 5mm 이내에있는 세라믹 커패시터와 같은 깨지기 쉬운 구성 요소에는 특별한주의가 필요합니다. 응력이 높은 지점을 피하기 위해 V- 컷을 사용하는 경우 가공물 바로 옆에 밀링 슬롯을 도입 할 수 있습니다.
디 파넬 링 방법 : 조립 후 보드를 분리하기 위해 채택 된 방법은 초기 설계 결정에서 중요한 역할을합니다. V 컷? 탭과 스탬프 구멍? 수동? 자동화 되었습니까? 예를 들어 디 파넬 링 기계를 사용하는 경우 보드는 장애물을 두드리지 않고 블레이드가 쉽게 지나갈 수 있도록 간격을두고 배치해야합니다. 패널은 조립 후 패널을 쉽게 분해 할 수 있도록 설계해야합니다.
손으로 판넬을 제거하는 경우 굽힘 중 보드에 가해지는 응력이 부품 또는 솔더 조인트를 쉽게 파괴 할 수 있으므로 v 컷 및 스탬프 구멍 / 탭을 부품 가까이에 추가해서는 안됩니다. 특히 세라믹 커패시터와 같은 깨지기 쉬운 구성품은 V- 컷 또는 탭에서 5mm 이상 떨어져 있어야합니다.
PCB 제조 고려 사항 : 주목할만한 예 : 주조 된 구멍 또는 도금 된 절반 구멍을 만들려면 구멍이 패널의 바깥 쪽 가장자리 (딥 도금 프로세스 용) 또는 라우팅 (라우팅 된 절반 구멍)에 있어야합니다. 이것은 종종 이러한 모서리가 예약되어 있고 v-cuts 또는 tab을 가질 수 없으므로 패널 디자인에 큰 영향을 줄 수 있음을 의미합니다. 어떤 사람들은 사면 모두에 카스텔 화 된 반 구멍이있는 사각형 보드를 패널화 할 수는 없지만 약간의 독창성은 그렇지 않다고 말합니다.
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