Если вы планируете производить SMT-монтаж для серии плат, то рано или поздно вам придется встретить слово «панелизация» (или «мультизаготовка»). Это слово означает метод размещения несколько плат на одной заготовке.
При переходе от изготовления единичных прототипов к серийному выпуску электронных устройств критически меняются требования к технологичности сборки. Поштучная обработка небольших печатных плат на автоматизированных линиях становится экономически нецелесообразной и технически затруднительной. Для решения этой задачи применяется технология панелизации или мультизаготовки. При производстве полного цикла сборки используют панелизацию как базовый стандарт подготовки проектов разработки электронных изделий к сборке.

При производстве электроники формирование панелей требуется в следующих случаях:

• Серийное и мелкосерийное производство. Автоматические установщики компонентов работают в разы быстрее в случае, если за один цикл зажима заготовки обрабатывается сразу массив панелизированных плат;
• Малый размер одиночной платы. В случае, если габариты платы меньше 50×50 мм и конвейерные транспортеры SMT-оборудования и фиксаторы в трафаретных принтерах не смогут зафиксировать её без риска повреждения;
• Сложная геометрическая форма платы. Когда круглые, Г-образные или фигурные платы требуют технологической рамки для перемещения по конвейеру;
• Двусторонний SMD-монтаж. Сборка плат в панель обеспечивает необходимую жесткость и необходимые технологические поля для надежной фиксации на конвейере.

На практике существуют два основных вида панелей:
1. Заводская панель. Стандартизированный лист стеклотекстолита (например, 400×500 мм или 500×600 мм), который используется непосредственно на производстве печатных плат в форме технологической заготовки. На такой мультиплицированной заготовке изготавливают слои меди, сверловка, металлизация и наносится защитная маска.
2. Заказная (клиентская) панель. Панель заказного размера (обычно в пределах 150×200 мм — 250×350 мм) с технологической рамкой и реперными знаками, предназначенная для установки на конвейерную линию SMT-монтажа.

Панелизация — это технологический процесс объединения нескольких одиночных печатных плат на одной общей заготовке (панели) фиксированного размера для их совместного изготовления, нанесения паяльной пасты, расстановки SMD-компонентов и пайки в печи оплавления.
После завершения всех этапов SMT-монтажа и контроля готовая панель разделяется на отдельные модули или смонтированные платы. Этот процесс называется депанелизацией.

1.V-Скрайбирование.
Этот метод объединения в панель подходит для плат прямоугольной или квадратной формы, расположенных встык. В производстве на технологическую заготовку с верхней и нижней стороны дисковыми фрезами наносится V-образная канавка на глубину примерно 1/3 толщины стеклотекстолита. После проведения SMT монтажа платы легко отламываются по линии надреза или разделяются специальным роликовым скрайбером.

При проектировании печатных плат и для объединения этих плат в панель с целью их последующего безопасного разделения используются три основных метода такого обьединения: V-скрайбирование, фрезерование с перемычками и мышинные укусы.

2.Фрезерование с перемычками.
Применяется для плат с круглой или сложной контурной формой, а также при наличии компонентов, выступающих за край платы. На производстве контур платы вырезается фрезой, но между соседними платами и рамкой оставляются небольшие удерживающие перемычки.

Выполнение грамотной панелизации напрямую снижает итоговую стоимость готового электронного изделия, при этом на производстве происходит:

3. «Мышиные укусы» .
Это разновидность перемычек, в которых просверлен ряд мелких сквозных отверстий (обычно диаметром 0.5−0.8 мм). При разделении излом происходит точно по линии перфорации, не повреждая проводники и элементы на самой плате.

Разработчики с малым опытом при самостоятельной панелизации часто допускают ошибки, приводящие к следующему браку:

• Размещение SMD-компонентов слишком близко к линии разделения в панели. При разламывании платы из панели механическое напряжение вызывает трещины в керамических конденсаторах (MLCC) и BGA-микросхемах. Минимальный отступ от линии скрайбирования должен составлять не менее 1.5−2.0 мм.
• Недостаточная жесткость панели. Слишком узкие рамки или тонкие перемычки приводят к прогибу панели в печи оплавления.
• Отсутствие реперных меток на технологической рамке. Камеры оптического позиционирования автомата не могут точно привязаться к координатам.
• Размещение отверстий «мышиных укусов» внутри контура платы. После разделения плат из панели на торце остаются заусенцы, мешающие установке платы в корпус.

1. Необходимо понимать технологические требования (по зазорам и допускам) у конкретного производителя печатных плат перед формированием панели;
2. Запас ширины технологической рамки (бортиков) в панели должен составлять от 5 до 10 мм для свободного захвата конвейером установщика и печи;
3.Предусматривать в проекте панели не менее 3−4 локальных реперных меток по углам технологической рамки панели;
4. Ввести дополнительные технологические отверстия диаметром 3.0−4.0 мм по углам рамки перед проведением SMT-монтажа для надежной фиксации на тестовых и сборных оснастках.

Панелизация печатных плат это не просто группировка плат на одном технологическом листе стеклотекстолита, а важнейший технологический этап подготовки производства к серийному выпуску. Правильно спроектированная панель гарантирует высокое качество пайки, сохранность компонентов и отсутствие задержек при проведении SMT монтажа.

Гексан — контрактное производство электроники

192007, г. Санкт-Петербург, вн.тер.г. МО Волковское, Лиговский пр-кт, д. 153, литера А,
помещ. 7-Н, помещ.165

ОГРН 1187847238919 ИНН 7810737444