Umgang mit empfindlichen und unregelmäßigen Leiterplatten in Verarbeitungs- und Prüfmaschinen

ツ?EL BOSQUE SECRETO,DOCUMENTAL,DOCUMENTALES,DOCUMENTARY,DOCMENTARIOS,DOCUMENTALES INTERESANTES (Juni 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Umgang mit empfindlichen und unregelmäßigen Leiterplatten in Verarbeitungs- und Prüfmaschinen


Hersteller können Vorrichtungen oder Platten verwenden, um zerbrechliche, dünne oder ungewöhnlich geformte PCBs zu sichern oder zu rahmen. Dieser Artikel behandelt diese Methoden, um zu ermöglichen, dass solche Platinen leicht in die Standard-Montage- oder Inspektionsmaschinen passen.

Die Verarbeitung von unregelmäßigen und zerbrechlichen PCBs in Standardmontagemaschinen ist oft eine Herausforderung. Aufgrund ihrer nicht standardmäßigen Abmessungen passen die unregelmäßig geformten, dünnen oder zerbrechlichen Platten nicht richtig in die Aufschmelz-, Komponentenplatzierungs- oder andere Standardverarbeitungsmaschinen. Der Mangel an adäquater Unterstützung und Ausrichtung kann die zerbrechlichen Bretter beim Durchlaufen des Verarbeitungssystems belasten, verbiegen oder beschädigen. Darüber hinaus kann dies die Genauigkeit des Prozesses beeinträchtigen.

Um diese Herausforderungen zu bewältigen, können Ingenieure SMT-Halterungen oder die Panelisierungstechniken verwenden. Jede der beiden Methoden stellt einen Träger mit Standardabmessungen und Vorkehrungen zum Anbringen, Befestigen und Stützen der unregelmäßigen Platten bereit.

SMT-Halterungen für unregelmäßige und empfindliche Leiterplatten

SMT-Halterungen sind starre Leiterplattenträger, mit denen Hersteller einzelne oder mehrere unregelmäßige Platinen laden und dann durch die Standard-Verarbeitungsmaschinen führen können. Dies ermöglicht Aufgaben wie die automatische Montage von elektronischen Bauteilen, Infrarot-Reflow-Löten, Wellenlöten, automatische Tests usw.

Die Vorrichtungen sind normalerweise in einer Vielzahl von Designs, Materialien, Größen und Dicken erhältlich. Einige können mehr als eine Platine aufnehmen und ermöglichen so die gleichzeitige Verarbeitung mehrerer Leiterplatten. Andere Designs haben Anpassungen, um sowohl die primären als auch die sekundären Prozesse zu unterstützen.

SMT-Halter aus synthetischem Stein für das Reflow-, Wellenlöt- und PCBA-Verfahren. Bild mit freundlicher Genehmigung von Southern Machinery

Im Allgemeinen sollten die Befestigungsmaterialien, die von synthetischen Kunststoffen und Steinen bis zu Aluminiumlegierungen und Epoxidglas reichen, elektrostatisch neutral sein und wiederholten thermischen Zyklen und Chemikalien standhalten, ohne sich zu verformen oder zu verschleißen. Insbesondere bieten die dünnen Leuchten ein besseres Wärmemanagement.

Typische Vorrichtungen haben eine hohe Temperaturbeständigkeit, eine gute mechanische Festigkeit für die Präzisionsbearbeitung und eine gute Abrieb- und Chemikalienbeständigkeit, um den Palettenreinigern und löslichen Flussmitteln standzuhalten.

Wo sind Fixtures am besten geeignet "" src = "// www.allaboutcircuits.com/uploads/articles/Selective_solder_SMT_fixture.jpg" />

Selektive Lötvorrichtung. Bild mit freundlicher Genehmigung von MB Manufacturing

Panelisierungsmethoden

Panelisierung ist das Anordnen von Arrays aus mehreren PCBs auf einem einzelnen Substrat, das in die Standardverarbeitungsmaschine passt. Ein Panel kann mehrere Boards mit ähnlichen oder unterschiedlichen Größen und Formen enthalten. Diese Methode ist schneller und weniger kostspielig im Vergleich zu den Vorrichtungen, die für jedes neue PCB-Design einen kundenspezifischen Träger benötigen.

Abhängig von der Anwendung der Leiterplatte, der Dicke, der Form, dem Komponentenlayout, der Art der Kanten und anderen Faktoren gibt es unterschiedliche Panel- und Entpanalisierungsmethoden.

Die zwei populären Methoden sind die V-Groove-Panelisierung und die Breakaway-Tab-Panelisierung. Jeder von diesen verwendet eine andere Methode, um die Boards vom Haupt-Array zu trennen und hat seine Vorteile und Einschränkungen.

V-Nut-Panelisierung

Bei der V-Nut-Panelung wird ein Drittel der Plattenstärke von der Ober- und Unterseite abgeschnitten. Der verbleibende Teil verbindet die einzelnen Bretter und wird dann während der Nutzentrennung mit einer Maschine geschnitten. Dies hilft, die Belastung der Leiterplatte zu reduzieren. Eine Herausforderung bei der V-Nut-Methode besteht darin, dass sie restriktiv ist und nicht mit PCBs verwendet werden kann, die überhängende Komponenten an den Kanten aufweisen.

Tab-Route oder Breakaway Tab Panelization

Das Tab-Route- oder Breakaway-Tab-Verfahren ist für PCBs mit ähnlichen oder unterschiedlichen Designs geeignet, oder wo es nicht möglich oder praktisch ist, die V-Grooves zu verwenden. Der Designer belässt einen perforierten Tabs-Routing-Raum zwischen den verschiedenen oder ähnlichen Platinen und ermöglicht somit eine Trennung nach der Verarbeitung.

Die SMT-Bauteile und die Leiterbahnen müssen jedoch mindestens 3, 00 mm von den Perforationslöchern entfernt sein. Dies verhindert die Beschädigung der Leiterplatte oder Bauteile, die durch Oberflächenspannung und Splitter beim Trennen der Leiterplatten auftreten können. Ein Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, dass es einige unerwünschte Plattenvorsprünge an den Kanten hinterlassen kann.

Herausforderungen der Panelisierung

  • PCBs mit SMT auf beiden Seiten und solche mit gemischten TH und SMTs können sich im Reflow-Ofen oder Selektivlötgerät biegen und biegen. Aus diesem Grund ist die maximale Größe für diese Art von Platte in der Regel kleiner als die einseitige.
  • Wenn Sie die Boards manuell ausbrechen, können Sie die Platine und die Komponenten in der Nähe der Kanten, die Lötstellen oder die rauhen Stubs an den Rändern belasten.

PCB-Depanelisationsverfahren

Die Depanelisation ist der Prozess der Trennung der einzelnen Platinen von der Hauptmatrix und hängt normalerweise von der angewandten Panelisierungsmethode ab. Die Wahl hängt von dem Abstand ab, der an den Rändern der Leiterplatte bereitgestellt werden muss, und dem Vorhandensein von empfindlichen SMT-Vorrichtungen oder hängenden Verbindern in der Nähe der Kanten.

Es gibt automatische Methoden wie den Laserschneid- oder Nutzentrennrouter sowie manuelle Methoden, bei denen die Tabs mit den Händen oder anderen Werkzeugen gebrochen werden.

Automatische Maschinen führen zu zusätzlichen Kosten, und einige wie der Nutzentrenner erzeugen Vibrationen, Lärm und große Staubmengen. Außerdem müssen Sie das Board festhalten. Obwohl das Laserschneiden präzise und mechanisch weniger belastbar ist, ist es kapitalintensiv und nur für Plattenstärken von ca. 1 mm anwendbar.

Das manuelle Entfernen der Laschen hängt vom Design und der Dicke der Platine ab. Besondere Vorsicht ist geboten, da einige Werkzeuge wie die hakenförmige Klinge, um die festen Laschen zwischen den Brettern zu brechen, schwierig und ineffizient sein können. Zum Beispiel, wenn die Klinge innerhalb des kleinen Abstandes zwischen den Brettern rotiert, kann sie leicht aus dem nützlichen Teil der PCB herausbeißen. Das Abkleben der Klingenschneide lässt auch einen kleinen Teil der Lasche übrig, die von der Platte vorsteht.

Manuelle Depanalisierung Bild mit freundlicher Genehmigung von YUSH Electronic Company

Vorsicht ist geboten, wenn die PCB-Anordnung mit perforierter Zunge depanelliert wird; Andernfalls splittert oder reißt eine falsche Methode die Lötmaske oder die aktive Oberflächenschicht. Die ideale Breakout-Methode sollte die Platine nicht beschädigen oder Spannungen von der Leiterplattenoberfläche auf die Bauteile übertragen.

Fazit

Hersteller können Vorrichtungen oder Platten verwenden, um zerbrechliche, dünne oder ungewöhnlich geformte PCBs zu sichern oder zu rahmen. Dadurch können sie die Leiterplatten einfach in die Standardmontage-, Reflow- oder automatischen Prüfmaschinen einsetzen.

Zusätzlich zur Handhabung der unregelmäßigen Platinen ermöglichen die Technologien die gleichzeitige Verarbeitung von mehreren Platinen im Gegensatz zu den einzelnen Platinen, wodurch die Produktionszeit und -kosten reduziert werden.