PCB 패널화 지침

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• 패널화 방법
• 탭 라우팅 패널화를 위한 디자인 고려 사항
• PCB 기판 분리 지침
• V-Score 대 탭 라우팅 PCB 패널
• 패널화 프로젝트를 위한 MCL 선택

자동화된 회로 기판 조립 장비는 종종 더 작은 기판으로 작업하는 데 문제가 있어 조립 과정에서 더 자주 결함이 발생합니다. 이러한 결함을 최소화하고 제조 공정의 처리량을 향상시키기 위해 많은 회사에서 패널화라는 프로세스를 사용하여 PCB 패널을 만듭니다.

PCB 패널이란 무엇입니까?

PCB 어레이라고도 하는 PCB 패널은 여러 개의 개별 보드로 구성된 단일 보드입니다. 일단 조립되면 패널은 분리 프로세스 동안 개별 PCB로 분해되거나 패널이 제거됩니다. 인쇄 회로 기판 패널화 공정의 이점은 자동화 조립 기계가 조립 공정 중에 더 적은 문제에 직면하는 경향이 있기 때문에 결함이 감소한다는 것입니다. 또한 패널화는 처리량을 향상시켜 비용도 절감합니다.

성공적인 PCB 패널화를 위해서는 패널화 방법을 둘러싼 고려 사항을 포함하여 여러 설계 사양이 제대로 작동해야 합니다. 이 패널화 지침 세트에서 이러한 PCB 패널 방법과 특정 요구 사항에 대해 자세히 설명합니다.

패널화 방법

여러 패널화 방법이 존재하며 각각 고유한 단점과 이점이 있습니다. 패널의 보드 디자인과 패널 자체는 종종 패널화 방법이 애플리케이션에 가장 잘 맞는 큰 역할을 합니다. 이러한 요인 중 가장 주목할만한 것은 다음과 같습니다.

• 디자인: 보드의 디자인은 가장 적절한 패널화 방법을 결정하는 데 가장 큰 역할을 합니다. 부품과 보드 가장자리 사이의 간격으로 인해 특정 방법이 다른 방법보다 훨씬 덜 적합할 수 있으며, 가장자리에 매달려 있는 부품도 마찬가지입니다.
• 구성요소: 보드에 사용되는 구성 요소의 유형은 배치만큼이나 중요합니다. 특히 민감한 구성 요소와 커넥터는 가장 적절한 브레이크아웃 및 패널화 방법에 중요한 역할을 할 수 있습니다.
• 자료: PCB에 사용되는 재료는 어떤 유형의 패널화 방법이 가장 적합한지 제한할 수 있습니다. 일부 재료는 브레이크아웃 프로세스 중에 쪼개지는 경향이 있기 때문입니다. 특히 얇은 보드는 조립 중에 파손될 가능성이 더 높고 두꺼운 보드는 파손 프로세스 중에 더 문제가 될 수 있으므로 보드 두께도 한 요인입니다.

이러한 요소는 하나의 응용 프로그램에서 사용할 수 있는 선택을 제한합니다. 사실, 많은 조립 회사는 하나의 프로젝트에서 여러 방법을 조합하여 어레이의 구조적 무결성을 보장하는 동시에 브레이크아웃 프로세스 동안 문제를 완화할 수 있습니다.

오늘날에는 세 가지 패널화 기술이 사용되지만 일반적으로 두 가지만 사용됩니다. 그들은:

1. V-점수 패널화: 이 일반적인 패널화 방법은 V자형 홈으로 개별 PCB를 분리합니다. 이 홈은 각진 블레이드로 보드의 상단과 하단에서 보드 두께의 약 1/3을 제거합니다. 홈 사이에 남아 있는 보드의 1/3이 놀라울 정도로 강하고 손으로 브레이킹하면 PCB와 주변 부품에 스트레스를 줄 수 있다는 점을 고려하면 일반적으로 기계가 브레이크아웃 프로세스를 완료하는 데 사용됩니다.

2. 탭 라우팅 패널화: V-groove 방식을 사용할 수 없는 PCB 어레이는 대신 탭 라우팅 방식을 사용합니다. 이 방법을 사용하면 PCB가 어레이에서 미리 절단되고 천공 탭이 있는 기판에 고정됩니다. 이러한 천공 패턴에는 3~5개의 구멍이 자주 사용됩니다. 이 방법은 가장자리에 매달려 있는 구성 요소가 있는 설계를 지원하는 기능에 종종 유용합니다. 도구 대신 손으로 깰 수도 있습니다.

3. 솔리드 탭 패널화: 어레이는 각 보드 사이에 솔리드 탭으로 설계되어 전체 강도를 향상시킬 수 있습니다. 그러나 이러한 유형의 PCB 패널에 대한 패널 제거 방법에는 패널 제거 라우터, 레이저 절단기 또는 갈고리 모양의 블레이드 도구가 필요합니다. 라우터는 먼지와 진동을 유발할 수 있지만 레이저 커터는 두께가 1mm를 초과하는 보드에서 매우 비싸고 비효율적입니다. 후크 블레이드 옵션은 저렴하지만 비효율적이며 블레이드 회전이 발생하기 쉽습니다. 이 방법은 다른 두 방법보다 덜 일반적입니다.

V-점수 및 탭 라우팅은 대부분의 애플리케이션에서 선호되는 패널화 방법입니다. PCB 설계자에게 가장 중요한 것은 두 가지 방법 중 자신의 응용 분야에 가장 적합한 방법을 이해하는 것입니다. 다음 단계는 최대의 힘과 돌파 성공을 위해 어레이를 설계하는 것입니다.

많은 사람들은 효율성과 표면 응력 감소를 위해 가능한 경우 V-그루브 패널화 방법을 선호합니다. 이러한 유형의 어레이용 디패널링 기계도 비교적 저렴하고 비용 효율적입니다. 더군다나 휴대가 간편하고 유지 관리가 최소화됩니다. 이 방법을 사용하면 기판 가장자리가 더 거칠어지는 경향이 있지만 V-그루브 패널화가 사용되는 애플리케이션에서는 거의 문제가 되지 않습니다.

그러나 V-groove 패널화는 다양한 응용 분야에 바람직하지만 PCB 패널 설계 측면에서 다소 제한적입니다. 예를 들어, V-그루브 패널화는 구성요소가 모서리에 너무 가깝거나 위에 매달려 있는 설계에 이상적이지 않습니다. 또한 다음과 같이 설계 과정에서 고려해야 하는 다양한 제조 문제를 소개합니다.

• 정리: 절단 과정에서 구성 요소가 영향을 받지 않도록 하려면 구성 요소와 V 홈 사이에 0.05인치의 간격을 유지해야 합니다. 커터가 방해하지 않도록 키가 큰 구성 요소를 더 멀리 배치해야 할 수도 있습니다. 예를 들어, 표면 실장 적층 세라믹 칩 커패시터는 스코어 라인에서 최소 1/8인치 떨어져 있어야 합니다. 더 큰 연결 영역이 있는 구성 요소는 V-그루브에 너무 가까이 배치할 경우 패널 제거의 응력으로 인해 솔더 조인트가 파손될 수 있으므로 홈에서 더 멀리 배치해야 합니다.
• 점프 득점: V 홈은 PCB 어레이의 구조적 무결성을 감소시켜 웨이브 솔더 기계를 통과할 때 앞 가장자리와 뒷 가장자리가 처지게 할 수 있습니다. 이로 인해 어레이가 휘거나 웨이브 솔더 기계에 걸릴 수 있습니다. 어레이를 강화하고 이러한 문제를 방지하기 위해 설계자는 어레이의 선행 및 후행 에지에 점프 스코어링을 추가할 수 있습니다. 이는 선행 및 후행 어레이 가장자리에 1/2인치 분리 가장자리를 포함하고 이러한 가장자리를 통해 대략 중간에 V-홈을 실행하여 수행할 수 있습니다. 패널 제거 작업자에게 보드를 분리하기 전에 이러한 분리 가장자리를 제거하도록 지시하기만 하면 됩니다.

이러한 설계 고려 사항을 염두에 둔 경우 V-scored 패널은 제조 및 조립 과정에서 최소한의 문제를 겪을 것입니다.

탭 라우팅 패널화를 위한 디자인 고려 사항

탭 라우팅 패널화는 구성 요소가 가장자리에 매우 가깝거나 위에 배치되는 응용 프로그램에서 선호되는 경향이 있습니다. 원과 같은 직사각형이 아닌 모양으로 만들어진 PCB에도 적합합니다. 그러나 탭은 이러한 어레이의 중단점이기 때문에 특히 브레이크아웃 프로세스 동안 이러한 어레이의 강도와 기능을 보장하기 위해 몇 가지 설계 선택을 해야 합니다. 이러한 고려 사항 중 일부는 다음과 같습니다.

• 정리: 분리 지점에 가해지는 응력과 쪼개질 가능성이 있으므로 구성 요소와 트레이스를 탭에서 최소 1/8인치 떨어진 곳에 두십시오. 표면 실장형 다층 세라믹 칩 커패시터는 간섭을 최소화하기 위해 탭에서 최소 1/4인치 떨어져 있어야 합니다.
• 녹아웃: PCB 설계에 0.6인치보다 큰 구멍이 포함된 경우 웨이브 솔더 프로세스 중 문제를 방지하기 위해 자리 표시자 또는 녹아웃이 필요할 수 있습니다. 녹아웃은 PCB 어레이가 처지기 쉬운 어레이 중간에서 특히 중요합니다. 작은 직사각형 녹아웃에는 단일 가장자리에 넓은 5개 구멍이 있는 탭이 있을 수 있지만 더 크고 불규칙한 모양의 녹아웃에는 여러 개의 3개 구멍이 뚫린 탭이 필요할 수 있습니다.

• 탭 배치: 탭 배치는 PCB 어레이 설계의 무결성을 유지하는 데 중요합니다. 탭은 5홀 천공 탭의 경우 보드 가장자리를 따라 2~3인치 간격으로 배치해야 하고 3홀 천공 탭의 경우 1.5인치 간격으로 배치해야 합니다. 탭은 보드 가장자리에서 휘어지는 것을 방지하기 위해 최대한 보드 가장자리에 가깝게 배치해야 하지만 돌출된 구성 요소 아래에 배치해서는 안 됩니다. 설계자는 또한 탭이 보드를 지지할 만큼 충분히 크지만 분할 프로세스를 방해할 만큼 크지 않은지 확인해야 합니다.
• 천공 배치: 보드 측면에서 돌출되는 것을 방지하려면 탭 천공을 탭 중앙 아래에 두지 마십시오. 대신 PCB 가장자리에 가깝게, 또는 두 PCB 사이에 배치된 경우 탭 양쪽에 설치하십시오.
• 배열 배열: PCB를 배열할 때 한 번에 끊어진 모든 탭이 동일선상에 있어야 어레이 전체에 일관된 구분선이 있습니다. 브레이크 라인이 일관되지 않으면 일부 탭이 파손되고 다른 탭은 단순히 보드 표면에 수직으로 당겨져 라미네이션이 찢어질 수 있습니다.

이러한 고려 사항을 염두에 두고 설계에서 제조 및 브레이크아웃 프로세스 동안 최소한의 문제가 발생해야 합니다.

PCB 보드 분리 지침

PCB 어레이를 완벽하게 설계하더라도 브레이크아웃 프로세스 동안 문제가 계속 발생할 수 있습니다. 쪼개지고 찢어지는 것부터 구성 요소 손상에 이르기까지 부적절하게 수행되는 경우 브레이크아웃 프로세스가 보드를 파괴할 수 있습니다. 그렇기 때문에 적절한 보드 분리 방법은 비용을 최소화하는 데 필수적입니다. 이러한 문제를 방지하려면 분류 프로세스 중에 다음 지침을 염두에 두십시오.

• 손으로 탭 나누기: 적절하게 설계된 탭 라우팅 PCB 패널은 종종 수공구로 파손될 수 있습니다. 수공구로 최상의 결과를 얻으려면 넓은 노즈 플라이어를 사용하여 소리가 날 때까지 각 탭을 브레이크 라인으로 구부립니다. 브레이크 라인을 따라 완전히 분리하려면 탭을 반대 방향으로 구부립니다.
• 컴퓨터별 탭 나누기: 어떤 경우에는 보드가 너무 두꺼워서 손으로 완전히 부서질 수 있습니다. 이 경우 절삭공구를 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 이전에 솔리드 탭 패널에 대해 논의한 바와 같이 후크 블레이드 또는 패널 제거 라우터가 좋은 옵션일 수 있습니다.
• V-Groove 손으로 부수기: 보드의 디자인과 구성 요소가 보드의 가장자리에 얼마나 가까운지에 따라 탭을 부수는 데 사용되는 것과 같은 방법을 사용하여 V-득점 패널을 손으로 부술 수 있습니다.
• V 홈 절단: V-Scored 패널은 파손되지 않도록 일종의 디패널링 기계가 필요합니다. 이 기계는 비교적 저렴하고 유지 관리가 거의 필요하지 않은 피자 커터 형 블레이드를 사용합니다. 유일한 단점은 가장자리가 라우팅된 옵션보다 다소 거칠다는 것입니다.

V-Score 대 탭 라우팅 PCB 패널

PCB 패널에서 V-점수 또는 탭 라우팅 방법을 사용할지 여부를 선택하는 것은 작업 중인 PCB의 설계에 크게 좌우됩니다. 결정을 내릴 때 다음 요소를 고려하십시오.

• 보드 모양: 어레이에 포함된 PCB의 모양은 패널화 방식에서 큰 역할을 합니다. 정사각형 또는 직사각형 보드의 경우 V-스코어링이 잘 작동합니다. 탭 라우팅은 특이한 모양으로 작업할 때 더 적합합니다.
• 가장자리 구성요소: PCB가 에지 행잉 구성요소의 존재에 의존하거나 에지 가까이에 배치된 구성요소에 의존하는 경우 탭 라우팅의 일부 변형이 V-스코어링보다 더 적절할 수 있습니다. 탭이 이러한 가장자리 구성 요소 근처에 있지 않은지 확인하십시오.
• 엣지 품질: 에지 품질이 한 요인이라면 탭 라우팅이 V 스코어링보다 더 나을 수 있습니다. 이 과정에서 라미네이트의 작은 거친 덩어리가 남지만, 이들은 쉽게 사포질할 수 있고 나머지 가장자리는 라우팅 과정에서 매끄럽습니다. 반면에 V-스코어링은 가장자리가 전체적으로 거친 결과를 가져오므로 부드러운 가장자리가 필요한 경우 더 많은 샌딩이 필요할 수 있습니다.
• 시간 비용: 탭 라우팅은 라우터에서 많은 시간을 필요로 하기 때문에 설정하는 데 더 많은 시간과 노력이 소요되는 경향이 있습니다. 반면에 V 스코어링은 기계 아래에서 훨씬 적은 시간을 필요로 합니다.
• 폐기물: 재료 낭비가 우려되는 경우 V-scoring이 가장 큰 이점을 제공합니다. 이 방법은 탭 라우팅보다 훨씬 적은 재료를 낭비하므로 보드당 전체 비용이 훨씬 적습니다.

Tab Routing과 V-scoring 방법이 상호 배타적이지 않다는 점을 고려하는 것도 중요합니다. 이러한 방법은 특정 상황에서 조합하여 사용할 수 있습니다. 예를 들어, 탭 라우팅은 부품이 가장자리에 가깝거나 걸려 있는 PCB 가장자리에 사용할 수 있는 반면 V-스코어링은 다른 가장자리에 사용할 수 있습니다.

패널 프로젝트를 위한 MCL 선택

PCB 어레이 설계는 개별 구성 요소의 성공 또는 실패와 프로젝트의 전체 비용에 막대한 영향을 미칩니다. 따라서 위에서 설명한 PCB 어레이 설계 고려 사항이 절대적으로 중요합니다. 포괄적이거나 구체적인 지침은 아니지만 이러한 규칙은 PCB 어레이 설계에 좋은 기준을 제공합니다. 그러나 설계 성공에 훨씬 더 중요한 것은 작업에 적합한 PCB 패널화 서비스를 선택하는 것입니다. MCL이 도와드릴 수 있는 부분입니다.

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