Die Herstellung von Leiterplatten (PCBs) erfolgt typischerweise durch Panelisierung – die Gruppierung mehrerer Leiterplatten auf einem großen Panel, das anschließend gefertigt, bestückt und depanelisiert wird. Die Verwendung von Panels bietet gegenüber der separaten Fertigung einzelner Leiterplatten mehrere Vorteile. Die Optimierung von Größe und Layout der Leiterplatte ist entscheidend für maximale Fertigungseffizienz und minimale Kosten. Dieser Artikel gibt wichtige Tipps zur optimalen Nutzung der Leiterplattengröße.
Was sind Standardgrößen für Leiterplatten?
Es gibt mehrere Standard-Panelgrößen, die üblicherweise in PCB-Herstellung:
18 "x12"
18 "x24"
9 "x24"
9 "x12"
Diese Standardgrößen für Leiterplattenplatten werden von vielen Fertigungsbetrieben unterstützt. Ihre Verwendung vereinfacht Logistik und Prozesse im Vergleich zu kundenspezifischen Leiterplattenplattengrößen.
Zu den Vorteilen der Verwendung von Standardplattengrößen gehören:
- Gleichbleibende Qualität und Lieferzeiten, da die Fertigungsanlagen auf diese Größen ausgelegt sind
- Optimierte Panelausbeute
- Kosteneinsparungen durch Skaleneffekte
Der Nachteil besteht darin, dass Standardgrößen die Layoutflexibilität im Vergleich zu kundenspezifischen Panels einschränken und nicht alle Mengen oder PCB-Größen optimal untergebracht werden können. Daher kann bei Verwendung von Standardgrößen ungenutzter Platz auf Panels entstehen.
Auswahl zwischen Standard- und benutzerdefinierten Panels
Benutzerdefinierte Panels sollten in Betracht gezogen werden, wenn:
- Die PCB-Form ist ungewöhnlich oder nicht rechteckig
- Sehr hohe Bestellmengen müssen berücksichtigt werden
- Die Maximierung der Panelauslastung ist entscheidend
Bei der Entscheidung zwischen einer standardmäßigen oder benutzerdefinierten PCB-Panelgröße müssen folgende Faktoren berücksichtigt werden:
- Fähigkeiten und Empfehlungen des Herstellers
- Leiterplattengrößeund Bestellmenge
- Auswirkungen auf Test- und Handhabungsverfahren
- Auswirkungen auf die Routingfähigkeit
- Zukünftige Anforderungen an die Volumenskalierung
Die Besprechung der Optionen mit Ihrem Leiterplattenhersteller kann Ihnen helfen, das optimale Verhältnis zwischen Kosten, Lieferzeit und Nutzenauslastung zu ermitteln. Sein Fachwissen kann Ihnen bei der Entscheidung zwischen Standard- und Sonderanfertigungen helfen.
Tipps für Optimierung der Panelauslastung
Das Layout des PCB-Panels ist entscheidend, da es die Panel-Auslastung direkt beeinflusst. Nachfolgend sind beispielsweise zwei verschiedene Panel-Layouts mit der gleichen PCB-Panelgröße von 21 x 24 Zoll dargestellt.
In Abbildung 1 passen nur 8 Leiterplatten auf das Panel. Die Platinen sind alle in der gleichen Ausrichtung ausgerichtet.
In Abbildung 2 wurden einige Platinen gedreht, um den Abstand zu optimieren. Dank dieses verbesserten Layouts können neun Leiterplatten auf dem Panel platziert werden.
Durch Drehen und Neuanordnen der Platinenpositionen wird die Panelauslastung von 64.8 % in Abbildung 1 auf 72.9 % in Abbildung 2 erhöht.
Dieses Beispiel veranschaulicht, wie durch eine durchdachte Platzierung und Drehung der Leiterplatten die Anzahl der Platinen pro Panel maximiert werden kann.
Neben einem optimierten Panel-Layout gibt es mehrere weitere Strategien zur Verbesserung der PCB-Panel-Auslastung:
- Berücksichtigen Sie die Panelgrößen und Abstände
Machen Sie sich mit den von Lieferanten verwendeten gängigen PCB-Panelgrößen vertraut (z. B. 16 x 18, 18 x 24, 21 x 24).
Bestimmen Sie den Mindestabstand zwischen den Teilen auf dem Panel und die Mindestpanelränder (normalerweise etwa 0.1 Zoll bei 0.75 Zoll Panelrändern).
- Wählen Sie die Boardgrößen gezielt aus
Achten Sie beim Entwurf Ihrer Leiterplatten auf die Größe der zu verwendenden Platinen. Vermeiden Sie generell Platinen mit einer Größe von weniger als 75 mil x 75 mil. Größere Platinen bieten ausreichend Platz für Komponenten und Modifikationen.
- Kombination verschiedener Leiterplatten
Sie können den Platz auf dem Panel optimieren, indem Sie verschiedene Leiterplatten auf einem Panel kombinieren. Platzieren Sie Leiterplatten unterschiedlicher Größe, aber gleicher Dicke auf einem Panel. Oder ordnen Sie mehrere Leiterplatten mit unterschiedlichem Layout auf einem Panel an. Mit beiden Ansätzen können Sie durch Neuanordnung der Platzierung und Verwendung unterschiedlicher Panelgrößen mehr Leiterplatten pro Panel unterbringen.
- Optimierung der Teilegröße
Erfahren Sie, wie sich durch die Reduzierung der Teilegröße die Anzahl der Teile pro Platte erhöhen lässt. Führen Sie Analysen durch, um den Schwellenwert zu ermitteln, ab dem die Reduzierung der Teilegröße zu einer verbesserten Plattenauslastung führt.
- Positionieren Sie Referenzmarken und Werkzeuglöcher strategisch
Planen Sie die Position der Passermarken und Werkzeuglöcher auf der Platte sorgfältig. Positionieren Sie sie so, dass sie den nutzbaren Platz für Leiterplatten nicht blockieren. So maximieren Sie die verfügbare Fläche für die Leiterplatten.
- Berücksichtigen Sie Trimmtoleranzen
Lassen Sie an den Kanten der Platte ausreichend Spielraum für das Zuschneiden, Bohren von Schienen und eventuell erforderliche Vorrichtungen. So vermeiden Sie versehentliches Schneiden in die Leiterplatten während der Fertigung.
- Minimieren Sie unregelmäßigen Negativraum
Platzieren Sie Leiterplatten auf einem Panel so, dass der Zwischenraum zwischen den Platinen möglichst gering ist. Richten Sie die Platinenkanten möglichst aus, um die Panelfläche optimal zu nutzen.
- Verwenden Sie eine Panelisierungssoftware
Mit der Panelisierungssoftware können Sie mit verschiedenen Leiterplattenanordnungen experimentieren, um das optimale Layout für Ihr Panel zu finden. Halten Sie die erforderlichen elektrischen und mechanischen Abstände zwischen den Platinen ein.
Fazit
PCB-Panels bieten bei sorgfältiger Nutzung viele Vorteile. Die Einhaltung bewährter Verfahren für PCB-Layout und Panelisierung sorgt für maximale Effizienz und Kosteneinsparungen. Der geringe Zeitaufwand zahlt sich im gesamten Herstellungsprozess aus.
Die enge Zusammenarbeit mit einem erfahrenen Fertigungspartner bei der Planung der Panelisierung ist sehr empfehlenswert. Ihre Beratung kann helfen, die am besten geeignete Panelgröße zu finden und das Layout zu optimieren. Ein zuverlässiger Partner wie MAROUND Technologie verfügt über umfangreiche Erfahrung in der Bereitstellung optimierter PCB-Panelisierungslösungen, die auf Kosteneffizienz und Qualität abgestimmt sind.
