PCBボードアレイ・パネライズプロセスの方法

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PCBボードアレイ・パネライズプロセスの方法

組み込みボード・アレイは、製造コストを削減するためにパネル化することができる。この記事では、レーザーカッター、のこぎり、ルーターなど、さまざまなオプションについて説明する。最初のステップは、基板を独自に設計することです。設計には、パネル全体のテーブルと寸法を含める必要があります。

エンベデッド・ボード・アレイをパネル化して製造コストを削減できる

組み込み基板をパネル化することで、個々の部品点数を減らし、全体の製造コストを削減することができます。ボード幅4インチと7.5インチまでのボードを並べて配置することができます。パネル化により、製造フロアのスペースを節約し、コストと時間のかかる組み立て作業を回避することができます。

パネリングは、中国PCBメーカーが一度に複数の基板を生産することを可能にしながら、PCBの整合性を保護するのに役立ちます。しかし、PCBのパネル化は慎重に行わなければなりません。この工程では大量の埃が発生する可能性があり、組み立てられた基板は出荷前に追加のクリーニングが必要になる場合があります。また、突出した部品が隣接する部品に落下する可能性があります。突起が十分に小さい場合は、各基板に「ブレークアウェイ・ホール」を使用してこれを避けることができる。

複数の PCB を使用してパネルを作成するには、最初に互換性のある PCB レイヤスタックでパネルを作成する必要があります。同じ PCB デザインファイルを共有する PCB を選択し、複数の PCB でパネルを作成することでこれを行うことができます。その後、1 つまたは複数の PCB で構成されたパネルを作成するためにパネル化コマンドを使用できます。

レーザーカッターの使用

PCBボードアレイのデパネライズにレーザーカッターを使用すると、PCBルーターが不要になります。他の切断方法とは異なり、レーザールーティングは機械的なダイを必要とせず、公差の厳しいPCBに適しています。また、フレックス回路基板やグラスファイバーも切断できます。

ノコギリとは異なり、レーザーカッターはPCBボードアレイを効率的かつ迅速にパネル化することができる。レーザーは薄い基板に最適で、PCB基板アレイに最適な厚さは1mmです。しかし、基板にはみ出した部品がある場合、レーザーがそれらを損傷する可能性がある。また、PCBボードアレイのパネル化にレーザーカッターを使用すると、粗いエッジが残ることがあり、追加作業が必要になることがあります。

パネルサイズも考慮すべき要素だ。PCBの幅がアレイの長さより広い場合、基板を重ねる方が効率的です。しかし、この戦略には欠点がある。スルーホールの機械はんだ付けの際に、過剰な垂れ下がりが生じることである。

のこぎりを使う

パネル化プロセスでは、PCBボードパネルから個々のPCBを取り除く。これは手作業で行うことも、鋸刃を使って行うこともできます。どちらの場合も、PCBの上部と下部のラミネート材が取り除かれます。PCBの中央部は、基板配列の形式を維持するためにそのまま残されます。

PCB基板アレイをパネル化する最も一般的で安価な方法は、ノコギリを使用することである。のこぎりを使えば、V溝を使って個々の基板を切り離すことができる。この方法では、簡単に素早く基板を切り離すことができます。比較的簡単な方法で、ノコギリを使えば基板を正確にカットできます。

PCBボード・アレイをパネル化するもう一つの技法は、タブ・ルーティングである。このプロセスでは、輪郭に沿って回路基板を切り取ります。しかし、大型のトランスやその他の重い部品には適さない。ーしかしー、ー しかしーーーーーーーー

ルーターの使用

ルーターを使ってPCB基板アレイのパネライズ・プロセスを行う場合、そのリスクを認識しておく必要がある。まず知っておくべきことは、ルーターは埃と振動を発生させるということです。パネルが非常に厚い場合は、レーザースライス機を使うことをお勧めします。あるいは、フックブレード・ツールを使う方法もある。この方法は効率は悪いが、はるかに安い。

もう一つのパネル化方法はV溝配線で、PCBを固定するために穴あきタブを使用する。このタブには3つから5つの穴があります。この方法の利点は、柔軟性とデパネライゼーションの容易さです。しかし、この方法は、不規則な形状や小さな穴を持つPCBには推奨されません。

フック型ブレードツールの使用

PCB基板アレイをパネル化する場合、正しい手順に従うことが重要です。間違ったツールを使用すると、基板が破損する可能性があります。これを避けるには、PCBボードを慎重に測定し、各パネルを正しい深さでカットすることが重要です。また、各パネルの端には最低0.05インチのスペースを空けてください。

パネル化にはさまざまな方法がある。より効果的な方法もある。フック状の刃物を使う方法もあるが、これは高価で、厚い板を扱う場合には効果がない。また、埃やその他の問題を引き起こす可能性のあるデパネリング・ルーターを使用しなければならない方法もある。

回路基板設計の5ステップ

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回路基板設計の5ステップ

回路基板の設計は複雑なプロセスである。それはジグソーパズルに例えることができ、機能的な基板を作るためには適切な順序で並べる必要がある。このプロセスには、回路図の作成、インピーダンスの計算、ラミネートプレスの使用などが含まれる。これらのステップに従うことは、すべての仕様を満たす回路基板を作成する優れた方法である。

PCB設計はジグソーパズル

PCB設計プロセスはジグソーパズルに例えることができます。ジグソーパズルにはたくさんのピースがありますが、組み合わせると魅力的で機能的な全体が出来上がります。PCB設計はジグソーパズルのようなものであり、楽しい経験になります。

PCB設計では、コンポーネントを特定の方法で配置し、適切にフィットさせる必要があります。正しい部品配置は、機械的、熱的な考慮など、多くの理由から非常に重要です。正しい部品配置は、組立工程をスピードアップし、後の問題を回避するのに役立ちます。

回路図が必要

回路図は回路設計者にとって非常に重要な文書である。回路図には、ピン番号や部品番号など、回路基板に関する重要な情報が含まれていなければなりません。回路図には、著作権情報や会社の連絡先も記載する必要があります。また、間違いがないかチェックし、製造上必要な情報が含まれていることを確認する必要があります。

回路図には、回路の物理的特性に対応する記号を使用する。シンボルは大文字で書く。回路図のトピックを列挙した目次を含むべきである。

ラミネート・プレス機を使用

ラミネートプレスは、プリント基板（PCB）の2層以上の層をラミネート樹脂で結合する。圧力と熱を加えて層を融合させます。この工程にはいくつもの段階があり、最終的に高品質な回路基板が完成します。

最初のステップは、ラミネートのための基板の準備だ。まず、銅面ラミネートを除染された環境で洗浄し、ほこり粒子がないことを確認します。PCBにゴミが付着していると、故障の原因になったり、回路が開いたままになったりします。その後、パネルは感光性フィルムでコーティングされます。フォトレジストは光反応性化学物質の層で構成され、紫外線にさらされると硬化する。これが終わると、基板を加圧洗浄して残ったフォトレジストを除去し、乾燥させる。

次に、レイヤーは光学検査とレイヤーの位置合わせのために準備される。レイヤーの位置合わせが終わると、技術者がオプティカルパンチを備えた機械にレイヤーをセットする。オプティカルパンチがレイヤーを貫通するピンを打ち込み、レイヤーを完璧にアライメントする。

インピーダンスを計算する必要がある

PCBを設計する際、インピーダンスの計算 は不可欠なステップである。こ の ス テ ッ プ は 、 回 路 を ど の よ う に ル ー テ ィ ン グ す る か を 決 め る の に 役 立 つ 。標準的なマイクロストリップ / ストリップラインまたはコプレーナ線を使用することができますが、スタイルの違いによってトレース幅が決まることを覚えておく必要があります。

レ イ ア ウ ト 設 計 者 は 、製 作 図 の 注 記 に イ ン ピ ー ダ ン ス を 記 載 し な け れ ば な ら な い 。こ の 情 報 に は 、トレ ー ス 幅 、差 動 ペ ア 間 隔 、イ ン ピ ー ダ ン ス を 制 御 す る ト レ ー ス が 配 線 さ れ る レ イ ヤ ー を 含 め な け れ ば な ら な い 。注釈にはインピーダンス表も含めるべきである。PCBメーカーは、これらの仕様に基づいてスタックアップを作成する。これらの注意書きを満たすために若干の変更があるかもしれないが、全体的な結果は指定したインピーダンス仕様と一致するはずである。

インピーダンスの制御は、回路基板の製造工程で重要な役割を果たす。インピーダンスの要件を理解することで、回路基板メーカーはPCB設計にかかる時間を短縮し、結果を改善することができる。インピーダンス管理は、多層プリント基板にも必要である。PCBが製造された後、テストクーポンを使ってテストが行われる。テスト・クーポンは、パネルのエッジに沿って製造され、レイヤーのアライメント、電気的接続性、内部構造が適切かどうかをチェックします。テスト・クーポンは、ベンダーのライブラリに用意されているほか、アプリケーションに合わせてカスタム設計することもできます。

はんだ付けを含む

回路基板を作る最初のステップは、部品のはんだ付けである。そのためには、華氏752度以上の溶融温度を持つ合金を使用する必要がある。この合金は、部品と基板の結合剤として機能し、それらをしっかりと固定します。必要な熱を発生させるには、ガストーチが必要です。この装置は、はんだ合金を溶融温度まで加熱します。

はんだ付けにはさまざまな方法がある。最も一般的な方法は、錫と鉛の合金によるはんだ付けである。このタイプのはんだ付けは、大きなものほど頑丈ではない小さな部品によく使われる。はんだ付けのプロセスは比較的簡単ですが、いくつかのステップがあります。