Nicht alle Teile einer Leiterplatte werden im Endprodukt verwendet. Manche sind temporär, wie beispielsweise die kleinen Laschen an den Rändern der Platine. Diese Laschen leiten keinen Strom und halten keine Bauteile.
Wir sprechen von PCB-Sollbruchlaschen – winzigen Verbindungsstücken, die die Platinen während der Produktion zusammenhalten. Wer schon einmal eine kleine Platine aus einem größeren Panel herausgebrochen hat, kennt sie in Aktion. Vielleicht ist es ihm gar nicht aufgefallen. Genau darum geht es.
In diesem Blogbeitrag besprechen wir alles, was Sie über PCB-Abreißlaschen wissen müssen. Lassen Sie uns sie genauer betrachten.
Was sind PCB-Abreißlaschen?
Abreißlaschen sind kleine Materialbrücken, die während der Panelisierung zwischen den Leiterplatten verbleiben. Sie halten mehrere Leiterplatten während der Fertigung als eine Einheit zusammen. Nach der Montage, Prüfung und dem Reflow-Löten werden die Laschen abgetrennt. Saubere Trennung. Minimale Belastung.
Es gibt verschiedene Arten. Manche verwenden Mausbits – eine Reihe kleiner Bohrlöcher, die das Brechen erleichtern. Andere verwenden V-Scores – Rillenlinien, die in die Platinenoberfläche geritzt werden, um saubere, gerade Brüche zu erzielen. Sie sind nicht Teil der Schaltung, aber Teil des Prozesses. Sie sind unerlässlich, um die Platinen in der Produktion ausgerichtet und handhabbar zu halten. Kurz gesagt? Sie sind opfernd. Und sie erleichtern den Rest des Lebens Ihrer Leiterplatte.
Gängige Arten von Sollbruchstellen
Es gibt verschiedene Möglichkeiten, Sollbruchstellen zu gestalten, die jeweils für unterschiedliche Anforderungen geeignet sind. Hier sind die gängigsten:
1. Mäusebisse
Dies ist der am weitesten verbreitete Typ. Eine feste Lasche verbindet die Leiterplatten im Panel. Eine Reihe kleiner Bohrungen – sogenannte „Mausbisse“ – erleichtert das Abbrechen der Lasche nach der Montage. Man kann es sich wie die Perforation auf einem Ticketabschnitt vorstellen. Nach der Montage lässt sich die Lasche sauber abtrennen. Das ist schnell und kostengünstig.
2. Gekerbte Laschen (V-Scoring)
Bei diesem Verfahren wird auf beiden Seiten der Leiterplatte eine flache V-Nut eingearbeitet. In der Mitte verbleibt nur ein dünner Streifen Material. Nach der Montage kann die Leiterplatte entlang der Ritzlinie gebrochen werden. V-Ritzungen werden häufig verwendet, wenn eine saubere Kante erforderlich ist, da sie nur minimale Rückstände hinterlassen.
3. Kombinationsregisterkarten
Bei manchen Nutzen kommen sowohl Mouse Bites als auch V-Scoring zum Einsatz. Dies ermöglicht eine noch sauberere Trennung, insbesondere bei automatisierten Nutzentrennungsprozessen.
Jede Methode hat ihre Vor- und Nachteile. Mausbisse sind einfach anzuwenden, können aber raue Kanten hinterlassen. Geritzte Laschen sorgen für sauberere Kanten, erfordern aber möglicherweise zusätzliche Handhabung.
Vorteile der Verwendung von Breakaway-Tabs
Warum überhaupt PCB-Abreißlaschen verwenden? Kann man die Platinen nicht einfach einzeln herstellen? Technisch gesehen schon. Aber es ist nicht effizient.
Hier sind die wichtigsten Vorteile:
● Effizientes Handling: Platten lassen sich leichter in Montagemaschinen einlegen als einzelne kleine Platinen.
● Reduzierte Kosten: Durch die gemeinsame Panelisierung werden Material, Arbeitsaufwand und Maschinenzeit gespart.
● Geringeres Schadensrisiko: Während des Transports und des Reflow-Prozesses können sich kleine Platinen verschieben, verbiegen oder brechen. Laschen halten alles bis zum letzten Schritt an seinem Platz.
● Verbesserter Durchsatz: Durch abtrennbare Laschen können mehrere Platinen in einem Durchgang verarbeitet werden.
● Skalierbar: Egal, ob Sie 10 oder 10,000 Platinen produzieren, die Abreißlaschen sorgen für einen reibungslosen Ablauf. Sie eignen sich sowohl für schnelles Prototyping als auch für die Serienproduktion.
Für Auftragshersteller und OEMs bedeuten diese Vorteile bessere Margen und schnellere Durchlaufzeiten.
Zusammenbau und Verwendung von Leiterplatten mit Abreißlaschen
Wie werden PCB-Designs mit Sollbruchstellen während der Fertigung gehandhabt? Hier ist der typische Arbeitsablauf:
1. Komponentenmontage
Platten mit Sollbruchstellen werden auf Bestückungsautomaten geladen. Die gesamte Platte wird als eine Einheit behandelt. Dadurch können Bauteile schnell und einheitlich auf allen Platten der Platte platziert werden.
Während des Reflow-Prozesses sorgen die Laschen für die strukturelle Stabilität. Sie müssen sich keine Sorgen machen, dass sich kleine Platinen im Ofen verschieben oder verziehen.
2. Laschen abbrechen
Nach der Inspektion und Prüfung müssen die Platinen getrennt werden. Dies wird als Depaneling bezeichnet.
Es gibt zwei gängige Möglichkeiten:
● Manuelles Nutzentrennen: Ein Techniker zerlegt die Platinen von Hand oder verwendet Schneidwerkzeuge wie Depaneling-Zangen oder Cutter. Dies ist bei Kleinserien oder im Prototyping üblich.
● Automatisiertes Nutzentrennen: In Großserienfabriken werden Fräser oder spezielle Maschinen zum sauberen Entfernen von Laschen eingesetzt. Dies gewährleistet eine gleichbleibende Kantenqualität.
Bei der Verwendung von Mausbissen kann es sein, dass das Brett eine leicht raue Kante aufweist. Diese kann bei Bedarf gefeilt oder geschliffen werden.
3. Anpassung und Konfiguration
Designer können die Platzierung der Sollbruchstellen steuern. Dies hängt von Faktoren ab wie:
● Komponentenlayout
● Spannungstoleranz der Platine
● Endprodukthülle
Die Laschen sollten so positioniert werden, dass beim Depaneling keine Leiterbahnen oder empfindliche Bereiche beschädigt werden. Die meisten PCB-Design-Tools ermöglichen das einfache Einfügen von Mouse Bites oder V-Scores in Panel-Layouts.
Design-Überlegungen
Das Hinzufügen von Sollbruchstellen ist keine Aufgabe, die man in letzter Minute erledigt. Eine gute Planung der Paneelisierung beginnt schon früh im Designprozess.
Hier sind ein paar wichtige Dinge zu beachten:
● Tab-Größe und -Platzierung: Die Laschen sollten stark genug sein, um die Platine zu halten, aber nicht zu hart, um zu brechen. Vermeiden Sie es, sie in der Nähe empfindlicher Komponenten zu platzieren.
● Abfertigungszonen: Lassen Sie Platz, damit Fräser oder Depaneling-Werkzeuge arbeiten können, ohne Teile oder Leiterbahnen zu berühren.
● Spannungsverteilung: Verteilen Sie die Laschen gleichmäßig um die Platine, um ein Verbiegen oder Brechen beim Abbrechen zu vermeiden.
● Kantenqualität: Informieren Sie sich, ob nach dem Trennen eine Nachbearbeitung (Feilen oder Schleifen) erforderlich ist.
Wenn Sie für die automatisierte Nutzentrennung planen, sprechen Sie frühzeitig mit Ihrem Hersteller. Dieser hat möglicherweise spezielle Anforderungen hinsichtlich Abstand, Lochgröße oder Werkzeugpfaden.
PCBasics Ansatz zur Panelisierung und zu abtrennbaren Laschen
Bei PCBasic ist die Panelisierung kein nachträglicher Gedanke. Sie ist ein zentraler Bestandteil unseres PCB-Herstellungsprozesses. Wir entwickeln mit Blick auf den gesamten Produktionszyklus – vom Layout bis zum endgültigen Abbruch.
Unsere Ingenieure arbeiten eng mit unseren Kunden zusammen, um die passende Abreißlasche zu finden. Ob Mouse Bites oder V-Scoring – wir setzen auf Geschwindigkeit und Qualität. Keine Kompromisse.
Mouse Bites sind nach wie vor die erste Wahl, insbesondere für Prototypen und Kleinserien. Sie sind schnell, kostengünstig und erfordern kein spezielles Fräsen. Für höherwertige Produkte oder wenn die Kantenqualität eine größere Rolle spielt, tendieren wir zu Ritzen oder kombinierten Verfahren.
Jeder Boardtyp wird auf Folgendes geprüft:
● Größe und Dicke
● Komponentendichte
● Fragilität des Layouts
● Erforderliche Kantenglätte
● Methode des Nutzentrennens
Dadurch wird sichergestellt, dass die Laschen dem tatsächlichen Anwendungsfall der Platine entsprechen und nicht nur der Standardvorlage entsprechen. Auch die Plattenfestigkeit steht bei uns im Vordergrund. Manche Platinen benötigen zusätzliche Schienen oder Stützlaschen, um ein Verbiegen oder Verziehen beim Reflow zu vermeiden. In diesen Fällen wird zusätzliches Material an den Kanten angebracht – ebenfalls entfernbar, aber stabiler.
Glatte Kantenbearbeitung nach dem Nutzentrennen
Ein häufiges Problem bei PCB-Designs mit Sollbruchstellen? Raue Kanten. Besonders bei der Verwendung von Mausbits.
Nach dem Abreißen können die Reste der Perforation herausragen. Das ist nicht bei allen Anwendungen ein Problem – aber wenn Ihre Platine in ein eng anliegendes Gehäuse passt, werden Sie es bemerken.
PCBasic bietet optional eine Kantenbearbeitung an. Wir verwenden Schleifscheiben oder mechanische Fräser, um Mausbissreste zu glätten. Dies sorgt für eine poliertere und professionellere Kante. Außerdem wird verhindert, dass scharfe Grate Passungsprobleme verursachen oder Kunststoffgehäuse beschädigen.
Bei Brettern mit V-Ritzung ist die Trennung in der Regel sauberer. Aber selbst dann kann ein leichter Schleifdurchgang den Unterschied zwischen „funktional“ und „produktionsreif“ ausmachen. Manche Kunden entscheiden sich dafür, die Kantenreinigung selbst durchzuführen. Andere bevorzugen es, wenn sie vor dem Versand erledigt wird. In jedem Fall ist es sinnvoll, diesen Schritt einzuplanen, wenn Ihr Design enge Größentoleranzen hat.
Unterstützung sowohl manueller als auch automatisierter Trennprozesse
Unterschiedliche Projekte erfordern unterschiedliche Arbeitsabläufe. Manche Ingenieure konstruieren ihre Platinen so, dass sie von Hand abgetrennt werden können. Das ist schnell, einfach und kostengünstig, insbesondere bei kleinen Stückzahlen oder beim Eigenbau von Elektronik.
Andere wiederum arbeiten in Umgebungen mit hohem Durchsatz, in denen das manuelle Depaneling zu langsam – und zu riskant – ist. Hier kommt das automatisierte Depaneling ins Spiel.
PCBasic unterstützt beides. Für manuelle Prozesse empfehlen wir Mausklicks und eine leicht zugängliche Tab-Platzierung. Ziel ist es, das Einrasten sicher und einfach zu gestalten, ohne Komponenten zu beschädigen.
Zur Automatisierung gehen wir einen anderen Weg:
● Fügen Sie präzise V-Scores an berechneten Punkten hinzu
● Freiräume für Fräswerkzeuge gestalten
● Markieren Sie Passermarken zur optischen Ausrichtung. Sie werden hauptsächlich bei der Montage verwendet, helfen aber auch einigen Nutzentrennsystemen bei der präzisen Ausrichtung von Schnitten.
● Verwenden Sie stärkere Schienen oder Rahmen, um das Panel während der maschinellen Trennung zu stützen
Wir unterstützen unsere Kunden auch bei der Entscheidung, ob routerbasiertes Depaneling oder Laser-Depaneling für ihre Anforderungen besser geeignet ist. Beide Methoden haben Nachteile hinsichtlich Kosten, Zeitaufwand und Sauberkeit.
Das Laser-Nutzentrennen beispielsweise ist berührungslos und äußerst präzise – aber teuer. Es erfordert jedoch eine präzise Temperaturkontrolle, um Schäden an benachbarten Bauteilen zu vermeiden. Mechanisches Fräsen ist gängiger und kostengünstiger.
In jedem Fall muss das Design der Sollbruchstelle von Anfang an auf die Trennmethode abgestimmt sein. Eine spätere Änderung erhöht das Risiko und erfordert Nacharbeit.
Fazit
PCB-Abreißlaschen sind klein, spielen aber im Produktionsprozess eine große Rolle.
Sie halten die Platten während der Handhabung zusammen, vereinfachen die Plattenherstellung und senken die Herstellungskosten. Ob es sich um eine einfache Mouse-Bite-Lasche oder eine präzise V-Nut handelt, die richtige Wahl hängt von den Anforderungen Ihres Produkts ab.
PCB-Designs mit abbrechbaren Laschen ermöglichen eine einfachere Montage, weniger Abfall und eine skalierbare Produktion. Die Wahl des Laschentyps allein reicht jedoch nicht aus. Gute Ergebnisse sind das Ergebnis sorgfältiger Planung – Platzierung, Festigkeit, Werkzeugspielraum und Verarbeitung sind entscheidend.
Bei PCBasic berücksichtigen wir Sollbruchstellen nicht als Nebensache. Wir integrieren sie von Anfang an in Ihr Design. Unsere Ingenieure unterstützen Sie bei der Konfiguration des passenden Layouts für Ihre Platine und Ihr Budget. Ob Sie einfache Trennplatten oder automatisiertes Depaneling in großen Stückzahlen benötigen – wir haben die Erfahrung, es richtig zu machen.
Und wenn Sie sich nicht sicher sind, welche Laschenmethode Sie verwenden sollen – Mouse Bites oder Scoring – fragen Sie einfach. Wir helfen Ihnen bei der Konstruktion für eine optimale Herstellbarkeit, ohne Kompromisse bei der Leistung einzugehen.
Bei der Leiterplattenherstellung kommt es oft auf die kleinen Dinge an. Sollbruchstellen sind eines dieser Dinge. Klein. Im Endprodukt unsichtbar. Aber absolut unerlässlich, um dorthin zu gelangen.
