プリント回路基板はあらゆる形状とサイズのものがあり、パネル設計者がパネルレイアウトを構築する際にさまざまな課題を抱えています。 可能な問題の範囲を説明するために、不十分なパネル化によりSeeedの組立施設での生産が困難になった3つの異なるケースと、その後のソリューションを紹介します。
設計のパネル化には複数の利点があり、場合によっては自動アセンブリに必須です。 機器の最小サイズ要件を満たすため、または取り扱いを容易にするために、小さなボードの複数のコピーを接続して大きなパネルを作成することが必要な場合があります。 ただし、必要な生産サイクルも短縮されるため、組み立て時間が大幅に短縮されます。
自動組立の場合、PCBパネルにはツーリングマージンが必要です。これは、マシンからマシンへコンベア上を移動するためのレールとして機能します。 これらのレールがなければ、ボードのアライメントを制御して所定の位置に保持することは困難です。 また、マージンにより、組み立て中に個々のボードのすべての部品に両側からアクセスできるようになります。
個々のボードのサイズと形状に加えて、コンポーネントレイアウト、パネル強度、脱パネル手順、個々のPCB機能などの他の要因も考慮する必要があります。 たとえば、最初のケースでは、オーディオジャックとマイクロUSBコネクタの部分的な重なり合いは考慮されなかったため、両方を同時に組み立てることはできませんでした。
この問題を回避するには、最初のリフロー手順でオーディオジャックを省略し、ボードのパネルを解除してから、オーディオジャックに手動で入力しました。 技術者はこのプロジェクトの締め切りに間に合うことができましたが、設計段階で余分な労力を避けることができました。
通常、オーバーハングするコンポーネントは、Vカットを横切るべきではありません。これは、パネルポストアセンブリからボードを分割するために使用されるパネル解除ブレードを妨げるためです。 しかし、この特定の設計では、上面と底面の両方が金接点で裏打ちされているという複雑さが追加されました。 これらには、コネクタへの挿入を支援するために、きれいに配線されたエッジも必要です。 したがって、単にボードを回転させて、これらのエッジに沿ってvスコアをカットすることはできません。 少しの創造性と妥協が必要でした。その結果、以下の設計になりました。
可能な限りパネルの強度を維持しながら、ボードを離して保持する戦略的に配置されたタブに注意してください。 技術者はこれらの各タブを手動で削除する必要がありますが、これはオーディオジャックを1つずつはんだ付けするよりもはるかに迅速で労力がかかりません。
別のケースでは、パネルを作成するために、これらの大きな六角形のボードの上面と底面に工具のマージンを追加しました。 しかし、組み立て中に、エンジニアはピックアンドプレースマシンのポジションハンマーがボードの位置を正確に登録できないか、ボードの存在をまったく登録できないことを発見しました。
パネルのフロントエッジにPCB材料がないため、ストップハンマーが斜めのエッジに影響を与え、それにより、進行方向に沿ってわずかに異なるポイントでパネルが停止します。 この変化により、ピックアンドプレースカメラがボード上の基準を見つけて正確に配置することが難しくなりました。
適切にメーカーの方法で、余分な材料の断片がパネルの前端に取り付けられ、ハンマーにまっすぐな垂直エッジを提供しました。 将来のパネル設計では、穴の開いたタブを使用して接続することで、コーナーの素材を置き換えました。
3番目の最後のケースでは、Grove 2チャンネルSPDTリレーモジュールボードの3×4パネルが構築されました。 ただし、リレーのサイズと重量が大きいため、パネルが沈み、中央に向かって曲がりました。 リフローおよび選択波はんだ付け中に、接合欠陥と基板の反りが観察されました。
当時、ウェーブはんだ付け装置のプログラムを微調整することでいくつかの問題を軽減することができましたが、品質不良率は依然として高かったです。 その後、多くの不良品を手作業で作り直す必要がありました。
将来の実行では、パネルは2×4レイアウトに縮小され、パネルが変形せずにリレーの重量に耐えられるほど小さくなりました。
3つの異なるケースは、PCB Design for Manufactureを超える最も予想されない場所から生じる可能性のある問題の完全な範囲を示しています。 コンポーネントのレイアウト、機器の機能からロードされたパネルの物理学まで、設計者はソフトウェアとハードウェアだけでなく、製造とアセンブリも理解し、考慮する必要があります。 後者の部分は、Design for Assemblyと呼ばれます。Seeedなどのアジャイルメーカーによって蓄積された専門知識です。
それでは、デザイナーはどのようにしてこのようなコストのかかる間違いを避けることができますか？ 絶対確実な一連のガイドラインはありませんが、パネル設計を検討する際にいくつかの選択点を覚えておくと役立ちます。
ボードの形状：原則として、パネルはできる限り長方形で対称的である必要があります。 そうしないと、不均衡と非対称により、パネルに弱点が生じ、反りが生じたり、弱点にストレスが集中したりする可能性があります。
ボードサイズ：サイズについては、50 x 50mmより大きく280 x 280 mm未満のパネルサイズを採用することをお勧めします。 最小サイズと最大サイズはマシンごとに異なりますが、この範囲内の寸法を維持すると、ほとんどの組立ラインとの互換性が確保され、生産中のボードの取り扱いが簡単になります。 コンポーネントが特に重い場合、またはボード間接続が弱い場合は、小さいパネルの方が適しています。
ツーリングマージン：取り扱いを容易にし、パネルの強度を高めるために、少なくとも2つの反対側（できれば最も長い辺に沿って）で少なくとも5mmのツーリングマージン幅を推奨します。 通常、パネル基準は、機械の登録のためにツーリングマージンのパネルの3つのコーナーに追加されます。
コンポーネントの配置：コンポーネントの近くにVカットとスタンプホール/タブを追加しないでください。 デパネリング中にボードにかかる応力は、コンポーネントまたははんだ接合部を簡単に破壊する可能性があります。 特に、セラミックコンデンサのような壊れやすい部品は、ボードの端から5 mm以内に特別な注意が必要です。 Vカットを使用して高応力点を回避する場合、ミリングスロットをコンポーネントの横に直接導入できます。
デパネリング方法：アセンブリ後にボードを分解するために採用された方法は、初期の設計決定においても重要な役割を果たします。 Vカット？ タブとスタンプホール？ 手動で？ 自動化された？ たとえば、デパネリングマシンを使用する場合、ボードは障害物にぶつからずにブレードが簡単に通過できるように間隔を空けて配置する必要があります。 また、パネルは、組み立て後に簡単に取り外せるように設計する必要があります。
手でパネルを外す場合は、曲げ中にボードにかかる応力によりコンポーネントまたははんだ接合部が簡単に破損する可能性があるため、Vカットおよびスタンプホール/タブをコンポーネントの近くに追加しないでください。 特に、セラミックコンデンサのような壊れやすい部品は、Vカットまたはタブから少なくとも5mm離す必要があります。
PCB製造上の考慮事項：注目すべき例：キャスタレーションホールまたはメッキハーフホールを作成するには、穴をパネルの外縁に置くか（ディップメッキプロセス用）、またはルーティングする（ルーティングハーフホール用）必要があります。 これは多くの場合、これらのエッジが予約されており、Vカットやタブを横切ることができないため、パネルのデザインに大きな影響を与える可能性があることを意味します。 一部の人々は、四辺すべてに城郭状の半分の穴がある正方形の板はパネル化できないと言うかもしれませんが、少し創造性がそうでないことを示唆しています。
インターネットからの記事と写真、侵害があれば削除するために私達に連絡してください。
NeoDenは、SMTリフローオーブン、ウェーブはんだ付けマシン、ピックアンドプレースマシン、はんだペーストプリンター、PCBローダー、PCBアンローダー、チップマウンター、SMT AOIマシン、SMT SPIマシン、SMT X線マシンなど、完全なsmtアセンブリラインソリューションを提供します。 SMT組立ライン設備、PCB生産設備smtスペアパーツなど必要なSMTマシンは、詳細についてはお問い合わせください。
杭州NeoDenテクノロジー株式会社
Web： www.neodentech.com
メール： info@neodentech.com