Panelizado de PCB
El proceso de panelizado consiste en colocar varios PCB en una misma baquelita, estas PCBs pueden ser de un diseño único o de distintos diseños.
Diseño de panel con mismo diseño
Diseño de panel con diferente diseño
Estos procesos se realizan para aumentar la productividad, principalmente en los procesos de colocar los componentes o conocido también como pick and place.
Cuando necesitamos fabricar PCBs casi todos los fabricantes nos ofrecen las opciones de panelizado, para solicitar un panel generalmente el fabricante solicita las siguientes características:
- Tamaño del panel
- Tipo de corte
El diseño de un panel de PCB se rige por la norma IPC-7351 y algunos normas propias del fabricante.
Ahora bien, basándonos en esta norma y tomando como referencia al popular PCBWay como fabricante, para definir los criterios a tener en cuenta al diseñar un panel de manera profesional.
Tamaño del panel
Esta propiedad está definida por el fabricante y la tecnología que ofrece, no podemos decidir hacer un panel de 500x1000mm y esperar que el fabricante lo haga, por lo general la página cuentan con un apartado llamado tecnología o capability, aquí nos explican la complejidad de PCB que pueden realizar. En la siguiente tabla pueden ver dos fabricantes de PCB muy populares y sus capacidades de fabricación.
400x500mm
500 x 1100 mm (mínimo 5 * 6 mm)
Una vez que conocemos esto procedemos a colocar los diseños dentro del panel, sin embargo, se deben considerar los márgenes que se deben dejar entre el borde del panel y el diseño, esto se explica en la norma IPC-7351 3.4.8.1 Tamaño de la placa y construcción del panel.
Ejemplo de panel con márgenes para procesos de producción en serie.
Estos paneles pueden contener varios diseños pequeños o un solo diseño grande que requiere soporte adicional, considerar estos márgenes al momento de diseñar un panel.
Otro punto sumamente importante en el diseño de un panel está relacionado al corte, de qué forma vamos a separar el PCB de la matriz una vez se haya completado.
El método de despanelizado debe hacerse pensando en que no afectará a los componentes que se encuentran en el borde del PCB y de esta forma se decide si hacer un despanelizado por corte en V o por pestañas separables.
Es importante tener claro cuándo se debe usar un método u otro, debido a que pueden afectar la rigidez del panel y en consecuencia vibraciones a la hora de usar la Pick and Place, en algunos otros casos cuando la soldadura es por ola el panel tiende a torcerse.
Corte en V
Es el método mayor utilizado debido a su facilidad y bajo costo.
El corte en V consiste en crear un corte con un ángulo de entre 30º y 45º a ⅓ de cada cara, esto se realiza con un disco rotatorio con una máquina llamada “cortadora de pizza”
Se debe tener en cuenta la ubicación de los componentes al momento de solicitar un panelizado de este tipo debido a que la fuerza de ruptura de las PCB al momento de separarla, puede afectar la estructura de los componentes SMD que están en el borde.
Para los componentes SMD se debe dejar como mínimo 6.5 mm desde el componente hasta el centro del corte en V y cada componente debe tener su parte más larga paralela al corte.
La desventajas del corte en v en paneles de PCB es que solo se aplica a diseños completamente rectangulares para diseños con formas especiales se usa el corte por pestaña separable o Tab-Routing
Panelizado con pestañas separables
Este método se aplica normalmente cuando los diseños de PCB no tiene una forma rectangular, es un método que ofrece mucha más inestabilidad que el método de corte en V, es por esto que se debe seguir la norma para evitar inconvenientes producidos por vibración.
en la siguiente imagen se muestran las consideraciones a aplicar, son 5 orificios generalmente y se aplican de un lado o a ambos lados en caso que se conecte a otra placa.
La ranura que une ambos diseños es de 2.4 mm, se debe usar esta medida siempre que se pueda para evitar doble pasadas en el mecanizado.