随着印刷电路板的物理尺寸在单向或双向变小,印刷电路板原材料供应商和合同制造商在某些设备上管理零件很快就成了问题。布线、电气测试和包装等工序增加了时间成本或废料成本。由于不可能进行回收,因此出现了废品问题。
将多个零件添加到框架或阵列中,并使用标签将单个零件固定到位,这种方法多年来一直用于加工印刷电路板 (PCB),但并非没有问题。
在这篇博文中,我们将讨论标签的类型以及如何尽量减少将单个零件从阵列中分离出来后留下的问题。
何时托盘化电路板?
在制造过程中引入托盘化有几个原因。首先,较小的印刷电路板在制造和组装过程中更难管理。所谓较小,是指在任何一个方向或两个方向上都小于 2 英寸。部件越小,生产在某些方面面临的挑战就越大。
对于原始卡片,我们采用标准的 18″ x 24″ 母版进行生产。对于单个(1 个以上)、2 英寸 x 2 英寸的零件,我们可以在一个母板上加工 70 个单个零件,将 PCB 板切成 1 英寸 x 1 英寸的两半,每个母板可以加工 280 个零件,这是一个不小的数字。
“你可能会问:”这有什么难的?首先是设备,在我们的案例中,要从母板上拆卸下来。刳刨过程非常耗时;当刳刨机切割出印刷电路板的形状时,还要用真空吸尘器清除表面的灰尘和碎屑。当印刷电路板完全镂空后,就可以用真空吸尘器吸走较小的零件。对这些微小部件进行测试也比较困难,因此我们只能在母板上对它们进行测试。不要说添加 UL、日期代码和序列化了,就是添加这类内容的空间也是有限的。
由于这些原因,PCB 制造商或合同制造商引入了托盘或阵列。对于生产和装配厂来说,用标签固定的小部件更容易管理。当然,浪费的材料会更多,但处理更少、废料更少、加工更容易,这些都是它的优点。
标签
阵列的标签部分通常宽 0.100 英寸至 0.150 英寸,有非电镀孔或更常见的 “鼠咬孔”,这些孔钻在标签上,便于折断和从阵列中取出。根据标签设计的不同,孔的大小也可能不同。有几种类型的断开孔用于不同的原因。例如,板外边缘、板内边缘和交错组合。让我们逐一了解每种类型,以便更好地理解。
偏离电路板边缘是指标签上的分离孔完全偏离电路板边缘,只有靠近 PCB 的半径与实际边缘相吻合。这种分离设计往往会留下更多需要人工清除的碎屑。在某些情况下,零件的铜太靠近边缘,以至于孔根本无法位于 PCB 上。也有可能零件的参数不是配合的关键尺寸,因此清除碎屑不是问题。
板上边缘允许更多的穿孔位于电路板边缘。孔的位置取决于电路板上的铜特征、焊盘或孔的位置。在放置标签时,工程师会考虑到所有特征,以防止破坏印刷电路板的完整性。通常情况下,建议铜与实际电路板边缘的距离为 0.015 英寸。在电路板边缘钻孔时,需要加大半径与铜的距离,以防止铜区断裂。
使用组合式断开或鼠咬,可最大限度地减少遗留的废料。使用相同的 0.100″ 垫片并在其上增加五个孔有助于断裂。外侧的两个孔较大,偏离电路板边缘,而三个较小的孔则位于电路板边缘。较大的孔将有助于在布线路径与接片交汇处断开,而三个较小的孔将固定接片和印刷电路板。
断线
经常被遗忘的一个项目是阵列、面板或阵列周围的废导轨或框架。导轨的设计旨在承受最终制造过程和组装过程中的操作。坚固的阵列对于限制因断裂或弯曲而造成的脱落至关重要。用坚固的导轨支撑部件是有好处的,但也会使部件完全组装后很难拆卸。
过于坚固的阵列可能会在试图从框架上拆卸电路板时因用力过猛而导致断裂,从而造成昂贵的损失。在导轨上添加断裂孔将有助于拆卸,而不会影响部件的完整性。如果操作得当,部件可以经受住组装,并在组装后轻松拆卸。
总结
在考虑 PCB 设计和布局时,请咨询电路板供应商。讨论阵列设置的选项。确保铜与边缘的距离尽可能保持在 0.010″ – 0.015″,以便进行适当的阵列设置。如果无法做到这一点,可讨论断开片选项,以获得电路板在任一轴线上小于 2 英寸的最佳效果。请咨询您的合同制造商,了解最适合他们的方法。考虑到较大印刷电路板上的部件悬空,在安装时可使用导轨支撑部件。
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