¿Existe un tamaño de matriz de PCB estándar para el ensamblaje de PCB?

Estoy planeando usar varias casas de ensamblaje de PCB para ensamblar mis placas PCB. Para minimizar los costos del proceso, me dijeron que es mejor panelizar/organizar la PCB de manera que haya varias placas por matriz, de modo que la máquina de selección y colocación pueda llenarse de manera más eficiente.

Estoy planeando que mis tableros sean fabricados por la Compañía A y ensamblados por las Compañías B, C y D. Las Compañías B, C y D pueden ensamblar tableros enrutados individualmente, pero obviamente el costo es más alto.

Cuando obtengo mi placa fabricada por la empresa A, ¿hay un tamaño estándar para la matriz de PCB que sea más compatible con las empresas de PCBA?

He visto varios videos de YouTube sobre la selección y colocación de PCBA y parece que la cinta transportadora tiene cierto ancho. ¿Cuál es este ancho, y hay un estándar? La mayoría de PCBA utilizan las máquinas de selección y colocación MYDATA.

¿Existe también una plantilla de matriz estándar o la más utilizada que muestre dónde deben estar los fudiciales y los orificios de las herramientas?

Mi PCB es rectangular, tamaño 2.5" x 6.2". Tratando de ver cómo debo crear la matriz cuando pida mi PCB. Planeo usar la puntuación v porque no me gustan los bordes ásperos y no tengo componentes cerca de los bordes.

"A" puede aumentar a cualquier tamaño, así que pídale a B, C, D que cotice con el tamaño de matriz de aumento óptimo.
No existe un 'estándar', pregunte a las empresas A, B, C y D qué hacen. El más grande, hasta el límite que pueden aceptar, generalmente dará el costo unitario más bajo, sin embargo , reduce la flexibilidad de pedidos. Es posible que desee utilizar placas más pequeñas que obtener el precio óptimo de construcción/ensamblaje para obtener la capacidad de tener tiradas más pequeñas, lotes de suministro de existencias más pequeños, etc. 2,5 x 6,2 mm es pequeño y 2,5 x 6 m es enorme . ¿Qué tipo de tablero estás haciendo que requiere dimensiones tan extremas?
@Neil_UK, la placa va dentro de un dispositivo similar a un control remoto con un montón de botones. El control remoto tiene botones por todas partes, por lo que el tamaño de la placa de circuito impreso no se debe a la cantidad de componentes, sino a la cantidad y el espacio entre los botones pulsadores que están montados en la placa de circuito impreso. Piense en ello como un control remoto para un televisor.
IME, el "tamaño de matriz estándar" es tanto como puede caber en un panel de 18 "x 24" (reglas de diseño dadas para el diámetro de la herramienta de ruta, etc.).
@ThePhoton, ¿no sería 18" x 24" demasiado grande para muchas máquinas de selección y selección y reflujo? La mayoría de los ensambladores con los que he trabajado indican tamaños de matriz de hasta 12 x 16.
@AdamB, una tienda con la que trabajé tiene dos líneas, una maneja hasta 18 x 20 y la otra maneja hasta 20 x 24. No sé si la limitación es del pick & place o del horno. Esto es en una empresa muy grande, pero sigo pensando que ser capaz de manejar 18x24 sería importante en cualquier tipo de tienda de volumen.

Respuestas (3)

Alrededor de un tamaño A4/carta suele estar bien tanto para PCBA como para fabricantes de PCB. Los dedos del transportador son ajustables en un cierto rango y se configuran para cada carrera. Por supuesto, puede personalizarlo/optimizarlo para ciertas casas de ensamblaje y el gran tamaño del panel de un fabricante de PCB determinado, pero también es útil poder cambiar a nuevos proveedores cuando el precio aumenta o cuando el proveedor cierra. Por lo general, el tamaño total del panel utilizado por el fabricante de PCB es algo así como 18 "x 24", por lo que si su panel es demasiado grande, puede terminar desperdiciando una gran cantidad de material invisible (al menos no tiene que pagar el envío por esa parte desperdiciada ).

No existe un estándar para el ancho de las tiras de herramientas, el tamaño y la posición de las tiras de herramientas ni el diseño o la ubicación de los fiduciales, solo pautas y algunas reglas generales estándar. Los orificios de las herramientas deben estar sin chapar y, por lo general, tienen un tamaño uniforme, como 2 mm, 3 mm o 1/8". Los puntos de referencia suelen ser un círculo de 1 mm en el cobre con la máscara de soldadura hacia atrás (digamos, un círculo de 3 mm) y están ubicados cerca de la herramienta. orificios y al menos 5 mm de los bordes del panel para que no queden ocultos por los dedos del transportador. Las tiras de herramientas suelen tener alrededor de 10 mm o 1/2". Aquí hay un arreglo típico de este sitio de Mentor Graphics que muestra el método de 'mordida de ratón'.

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Parece haber cierta confusión en cuanto a por qué uno querría agregar material de PCB 'extra' al exterior de la placa que debe pagarse, enviarse, etc., solo para desecharse en el piso de producción de prueba/ensamblaje. La parte exterior proporciona un accesorio mecánico que viene preensamblado en las placas que encajarán en los dedos transportadores utilizados en la línea de producción para la impresión de soldadura en pasta, selección y colocación, soldadura, prueba, etc. Las tablas se mantienen en una alineación precisa para todos estos pasos, por lo que se reduce el manejo. Los tableros irregulares o de formas extrañas (como los tableros redondos) tienen material de sacrificio a su alrededor para que puedan manejarse de manera eficiente sin necesidad de fabricar y almacenar accesorios especiales entre ciclos de producción. Si busca en varias tiendas de ensamblaje de PCB y de PCB, encontrará muchas reglas, si busca ejemplos de paneles de PCB, puede encontrar casi todas las reglas que se rompen de una forma u otra. Cumplir con un rango razonable de las reglas significa que sus tableros se pueden fabricar con una variedad de proveedores a un precio razonable. El uso de tablas sueltas hace que sea difícil para la casa de montaje (en la mayoría de los casos) y pasarán los costos. Por ejemplo, los dedos normalmente no se pueden ajustar a menos de 50 mm, por lo que una tabla suelta que sea más pequeña requerirá un transportador fabricado por CNC para permitir que se manipule con la máquina.

Aquí, por ejemplo, hay una placa de forma extraña con contorno enrutado + mordeduras de mouse, en un panel (la fuente es este sitio. Como puede ver, han movido los fiduciales lejos de los orificios de herramientas, probablemente porque las tiras de herramientas son demasiado estrecho y los fiduciales podrían quedar oscurecidos por los dedos del transportador.

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V-score todavía deja bordes ásperos y mucha fibra de vidrio espinosa para irritar la piel. Considere combinar la ranura en V y el enrutamiento para obtener bordes casi uniformes. Por supuesto, puede obtener menos placas porque tiene que dejar espacio para la broca del enrutador entre las placas en su panelización.

ranuras enrutadas y 3 orificios empotrados por descanso dejan el mejor borde limpio.
¿Qué pasa con el uso de ranuras enrutadas Y puntuación V? (es decir, sin mordeduras de ratón). Por ejemplo, use una puntuación en V para las pestañas sobrantes que conectan las tablas, de modo que las tablas se rompan limpiamente a lo largo de un borde recto.
@AdamB Esa es mi preferencia, siempre que sea posible. Por ejemplo, puede hacer que el contorno enrutado se curve hacia adentro para obtener una esquina redondeada en la PCB y el borde del contorno enrutado se alinee con una ranura en V para dar dos bordes enrutados perfectamente suaves que se deslizarán en las ranuras y dos que están en al menos parcialmente ranura en V. Siempre que sea posible, esto es ideal (pero las ranuras en V tienen que atravesar el panel, y si desea una despanelización adecuada con una máquina, no puede tener piezas demasiado cerca, por lo que es un poco restrictivo).

No hay un tamaño de matriz estándar (al igual que hay tamaños de papel estándar). Pero cada tienda de PCBA tendrá un tamaño máximo cómodo. Por encima de ese tamaño, se vuelve más difícil 1 encajar el panel en su línea de montaje. Otro factor a considerar es la rigidez de la matriz, que está influenciada, entre otras cosas, por el ancho 2 y el grosor de la placa de circuito impreso. Los talleres de PCBA quieren que la matriz sea rígida.

Aquí hay una redacción útil y concisa: la matriz de PCB y por qué la usamos (también este glosario ).

Si ya has identificado las tiendas PCBA B, C, D, entonces lo mejor es preguntarles directamente. A continuación, puede elegir el tamaño más pequeño que mencionan.

1 Pero no necesariamente imposible.
2 La dimensión a lo largo de la dirección de desplazamiento a través de la línea de montaje.

Un ejemplo

Tres matrices de PCB diferentes.  Prueba piloto de PCBA.
(originalmente de aquí , también aquí )

Estos PCB trabajan juntos. Un kit de PCB para un dispositivo contiene una PCB de cada tipo. Cada una de las 3 matrices tiene dimensiones ligeramente diferentes. Los PCB han sido fabricados por 2 empresas diferentes. Los tableros han sido poblados por 2 tiendas de PCBA diferentes. Sin cambios de diseño 3 .

3 Aparte de una variante de corta duración con enrutamiento V-score , que resultó ser algo más costosa.

Gracias por la respuesta y el ejemplo. En su ejemplo, parece que usó ranuras enrutadas entre los tableros, pero ¿también usó puntuación en V o mordeduras de mouse?
Bonito. Asumiendo que fue usted quien agregó el patrón de robo de cobre a las tiras de herramientas, ¿cuál es su fórmula para hacerlo bien?
@SpehroPefhany ¿Cuál es el propósito del robo de cobre en las tiras de herramientas?
@Spehro, no hice el patrón de robo de cobre. Los rieles (fiduciales, agujeros, robos) fueron diseñados por la casa de fabricación de PCB.
@AdamB La variante en la respuesta tiene pestañas con mordeduras de mouse (si hace zoom, puede verlo). También hubo una variante de corta duración con V-score . Funcionó bien, pero era algo más caro. Los PCB se fabricaron en los EE. UU., si eso importa.
@SpehroPefhany El robo de cobre en las tiras de herramientas mejora el agarre de la PCB a través de la línea SMT. También ayuda con el proceso de grabado (grabado de cobre más uniforme)

En muchos lugares, no panelizar es realmente más barato.

Si desea 100 tableros, pueden panelizar el pedido con un montón de otros pedidos de 100 o 200 tableros y terminar produciendo cinco pedidos diferentes de una sola vez. Esto permite distribuir los costos de configuración de su pedido en cinco pedidos y deja la producción en funcionamiento para 100 unidades sin intervención.

Si usted mismo paneliza las placas, acorta el ciclo de producción (por lo tanto, más tiempo de inactividad durante la reorganización, lo que cuesta dinero) y ya no puede distribuir el costo.

Además, las buenas casas de juntas manejan su propio DRC y arreglan silenciosamente las cosas que se convertirían en un problema en la producción. Si paneliza su diseño, tienen que reparar lo mismo varias veces.

Por lo tanto, es probable que la casa de juntas le cobre más si les da tableros con paneles.

Veo lo que estás diciendo. Sin embargo, en mi caso, estoy fabricando cientos de placas y cada placa es de 2,5 x 6,2, por lo que mi proyecto ocupará muchos paneles de PCB (el tamaño de panel estándar es de 18 x 24 durante la fabricación de PCB), por lo que no creo que haya habrá otros proyectos que compartirán la misma configuración, herramientas y panel de fabricación de PCB. Buen punto sobre los cambios silenciosos que hacen: los veo haciendo cambios silenciosos todo el tiempo (principalmente con cosas de serigrafía). La matriz en el tamaño de mi tablero podría ser una matriz de 3 x 1, por lo que tal vez no sea tan malo para ellos.
El punto no es obtener las placas desnudas más baratas, el punto es diseñar una matriz, completa con tiras de herramientas externas y fiduciales, que la mayoría de las diferentes casas de ensamblaje puedan manejar como una sola unidad. Queda suficiente espacio vacío en el exterior para los dedos y los transportadores para que el panel pueda moverse a través de los procesos de selección y colocación y soldadura y pruebas, etc. de manera automatizada. Solo al final se depanelizan las tablas. El manejo se reduce considerablemente. Los componentes de las placas individuales se pueden amontonar hasta los bordes siempre que la matriz tenga tiras de herramientas lo suficientemente grandes. ¡Producción!
PD Una casa de huéspedes que 'arregla' las cosas en silencio es una que me gustaría evitar.
Incluso si las placas individuales son un poco más baratas, cuando vaya a su EMS para el montaje, pagará un extra y le llevará un poco más de tiempo porque tiene una placa única en lugar de un panel y eso es más molesto para ensamblado teniendo solo una placa ensamblada a la vez. Entonces, para la fábrica de PCB es más barato, pero a la larga, con el ensamblaje de PCB, estará a la par o pagará más.