Bestückungsmaschinen sind für Platinen einer bestimmten Größe gebaut, und sie handhaben kleine Platinen schlecht. Eine Platine von zwei Zentimetern ist schwer auf einem Förderband zu halten, Paste darauf zu drucken und durch einen Ofen zu tragen. Die Lösung ist Nutzenbildung: mehrere Platinen werden als ein Nutzen gefertigt, zusammen bestückt und am Ende getrennt. Dieser Artikel beschreibt die Optionen.
Wer den Nutzen macht
Es gibt zwei Sichten auf Nutzen. Das Werk baut Platinen auf großen Fertigungsnutzen in der Fertigung; das ist seine eigene Anordnung, und Sie sehen sie nicht. Der Bestückungsnutzen (auch Array genannt) ist das, was die Bestückungslinie handhabt, und er ist Teil Ihres Entwurfs. Sie können einen fertigen Nutzen liefern, oder Sie können die einzelne Platine liefern und das Werk bitten, sie in Nutzen zu setzen. Beides funktioniert. Der Vorteil, ihn selbst zu liefern, ist, dass Sie kontrollieren, wie die Platinen getrennt werden und wo die Stege sind.
Teile eines Bestückungsnutzens
- Platinen in einem Raster, mit einem kleinen Spalt oder keinem dazwischen.
- Ränder: Streifen von Platinenmaterial entlang zweier gegenüberliegender Seiten (und manchmal vier). Das Förderband der Maschine hält den Nutzen an den Rändern. Ränder von etwa 5 bis 10 mm sind üblich; das Werk gibt die Breite an, die es braucht.
- Fiducials: kleine runde Kupfermarken, die Kameras verwenden, um die genaue Position zu finden. Ein globales Paar Fiducials auf den Rändern (und oft ein drittes) lokalisiert den Nutzen. Lokale Fiducials nahe Teilen mit feiner Teilung lokalisieren eine einzelne Platine genau.
- Werkzeugbohrungen: nicht durchkontaktierte Bohrungen, üblicherweise etwa 3 mm im Durchmesser, in den Rändern. Stifte in Vorrichtungen verwenden sie, um den Nutzen an seinem Platz zu halten.
- Sollbruchverfahren: V-Nut-Rillen oder gefräste Stege.
- Ränder entlang der langen Seiten: das Förderband hält den Nutzen an ihnen.
- Ein Fiducial: eine kleine Kupfermarke, die die Kamera findet.
- Eine Werkzeugbohrung, nicht durchkontaktiert, für die Stifte einer Vorrichtung.
- Eine V-Nut-Linie: die Platinen berühren sich, und eine Rille läuft entlang der gestrichelten Linie.
- Ein gefräster Spalt mit Stegen; die Löcher über einen Steg sind Mausbisse, sodass er abbricht.
V-Nut (V-Ritzen)
Eine V-förmige Rille wird von beiden Seiten des Nutzens entlang gerader Linien geschnitten und hinterlässt einen dünnen Materialsteg in der Mitte. Nach der Bestückung werden die Platinen von Hand auseinandergebrochen oder mit einer Maschine geschnitten.
Gut für:
- rechteckige Platinen mit geraden Kanten, die sich berühren,
- das am wenigsten verschwendete Material,
- eine saubere, gerade Kante.
Grenzen:
- Nur gerade Linien, über den ganzen Nutzen.
- Eine sehr dünne Platine kann nicht gut geritzt werden; eine Mindestdicke gilt, fragen Sie also.
- Teile und Kupfer müssen von der Rille fernbleiben: die Klinge schneidet etwas breiter als die Linie, und der Platinenrand muss von Kupfer frei bleiben. Hohe Teile nahe einer Kante können von einer Schneidemaschine getroffen werden.
- Das Auseinanderbrechen von Platinen von Hand biegt die Platine und die Lötverbindungen nahe der Kante, was Keramikkondensatoren reißen lassen kann (ein häufiger Ausfall). Verwenden Sie eine Trennmaschine oder halten Sie Keramikteile von der Kante fern.
Stegfräsen (und Mausbisse)
Die Platinen werden herausgefräst, wobei kleine Stege bleiben, um sie im Nutzen zu halten. Die Stege sind oft mit einer Reihe kleiner Löcher gebohrt (Mausbisse oder Perforationen genannt), sodass sie abbrechen.
Gut für:
- Platinen jeder Form, mit Kurven und Ecken,
- Platinen mit Teilen, die über die Kante hängen,
- dickere Platinen.
Grenzen:
- Der Fräser braucht einen Spalt zwischen Platinen, üblicherweise etwa 2 mm, was Platz verbraucht.
- Der Steg hinterlässt kleine Stummel an der Kante, wenn er gebrochen wird, die rau sein können. Feilen oder schleifen Sie sie, wenn die Kante glatt sein muss.
- Stege sollten dort platziert werden, wo kein Kupfer und kein Teil nahe ist und wo ein Stummel nicht mit dem Gehäuse kollidiert.
- Platzieren Sie mindestens zwei Stege pro gehaltener Seite, genug, um die Platine durch den Ofen flach zu halten.
Manche Nutzen kombinieren beides: V-Nut, wo die Kanten gerade sind, Stege für die anderen.
- Die Rille, von beiden Flächen geschnitten.
- Der Steg: das dünne in der Mitte gelassene Material, das die Platinen zusammenhält.
- Draufsicht auf eine V-Nut: die Platinen berühren sich, und die Rille läuft entlang der gestrichelten Linie.
- Draufsicht auf Stegfräsen: ein Spalt wird zwischen den Platinen gefräst und Stege halten sie.
- Mausbisse: kleine Löcher über einen Steg, sodass er abbricht.
Fiducials in der Praxis
- Ein Fiducial ist typischerweise ein Kupferkreis von etwa 1 mm Durchmesser, mit einer freien Fläche darum (keine Maske, kein Kupfer, kein Bestückungsdruck) mehrfach größer, sodass die Kamera einen sauberen Kontrast sieht.
- Setzen Sie mindestens drei Fiducials auf die Ränder des Nutzens, voneinander entfernt und nicht symmetrisch, sodass die Maschine die Ausrichtung des Nutzens erkennen kann.
- Fügen Sie zwei lokale Fiducials, diagonal gegenüber, nahe ICs mit feiner Teilung und BGAs hinzu.
Weitere Punkte zum Einentwerfen
- Nutzengröße. Es gibt eine minimale und maximale Größe, die die Linie handhabt. Fragen Sie nach den Grenzwerten, bevor Sie einen Nutzen entwerfen.
- Steifigkeit. Ein großer Nutzen mit dünnen Platinen wölbt sich im Ofen. Fügen Sie Ränder auf vier Seiten oder eine dickere Platine hinzu.
- Ausrichtung. Drehen Sie Platinen in wechselnde Richtungen, wenn es Material spart, aber bedenken Sie, dass die Maschine die Platzierung jeder Platine programmiert.
- Marken für schlechte Platinen. Wenn Sie Platinen in Nutzen setzen, die eine Inspektion nicht bestehen können, fügen Sie eine Marke hinzu, sodass eine fehlerhafte Platine in einem Nutzen übersprungen werden kann.
- Bauteile nahe der Bruchlinie. Halten Sie Teile mindestens wenige Millimeter von der Rille oder dem Steg fern, und mehr für große oder hohe Teile.
- Eine Nutzenzeichnung. Zeichnen Sie sie mit Abmessungen, Bruchverfahren, Stegpositionen, Fiducials und Werkzeugbohrungen und senden Sie sie mit den Dateien.
Einzelne kleine Platinen ohne Nutzen
Manche kleinen Platinen werden als Einzelstücke versandt. Wenn Sie eine sehr kleine Platine in einem Nutzen brauchen, sagen Sie es in der Bestellung. Wenn Sie nach der Bestückung einzelne lose Platinen brauchen, sagen Sie, ob das Werk sie ausbricht oder sie im Nutzen sendet.
Wie dies beim Bestellen hier erscheint
Die 25 Prüfungen erkennen eine Datei, die mehrere Platinen in einer Datei hält, als „mehrere Platinen in einer Datei“, ein in den Dateien gefundenes Merkmal, und vergleichen es mit dem, was Sie bestellt haben. Sie entwerfen keinen Nutzen für Sie und beurteilen Ihre Stegpositionen nicht. Die Nutzen- und Größengrenzwerte und ob das Werk für Sie in Nutzen setzt, stehen auf der Seite zu den Fertigungsmöglichkeiten. Ein Ingenieur bestätigt jede Bestellung und wird nach einem Nutzen fragen, der nicht auf die Linie passt. Wie Bestückung Nutzen handhabt, siehe Wie Platinen bestückt werden.