Bei der Leiterplattenproduktion müssen Aspekte wie Leiterplattengröße, Leiterplattenform, Klemmkante und Markierungspunkt berücksichtigt werden. Da bei manchen Leiterplattendesigns die tatsächlichen Anforderungen der automatisierten Verarbeitungs- und Produktionsphase nicht vollständig berücksichtigt werden, können die produzierten Leiterplatten nicht direkt in die automatisierte Bestückungsmaschine eingelegt werden, sondern es sind zusätzliche Werkzeuge und andere Methoden für die automatisierte Produktion erforderlich. Manche Leiterplattendesigns lassen sich sogar überhaupt nicht automatisieren und können nur manuell geschweißt werden, was nicht nur die gesamte Produktionsdauer verlängert, sondern auch die Arbeitskosten erhöht.
Eins. PCB-Größe
Bestehende Bestückungsautomaten stellen bestimmte Anforderungen an die Leiterplattengröße. Die maximale Größe beträgt 460 mm × 460 mm, die minimale Größe 50 mm × 50 mm. Ist die Größe zu groß oder zu klein, kann die Leiterplatte nicht für den normalen Bestückungsprozess in den Bestückungsautomaten eingelegt werden. Eine manuelle Bestückung ist erforderlich, was nicht nur die Arbeitskosten erhöht, sondern auch die Produktionszyklen unkontrollierbar macht. Daher ist es beim Leiterplattendesign notwendig, die Anforderungen der späteren automatisierten Patch-Produktion an die Leiterplattengröße umfassend zu berücksichtigen und die Leiterplattengröße innerhalb eines effektiven Bereichs zu gestalten. Ist die Leiterplattengröße zu klein, muss im Leiterplattendesignprozess ein Ausschießverfahren angewendet werden. Das Design liegt innerhalb des effektiven Bereichs.
Abbildung 1 zeigt die Auswirkungen der Leiterplattenmontage mit der EDА-Software. Diese Platine ist eine 3×2-Montage, wobei die quadratische Fläche einer einzelnen Platinengröße von 35 mm × 30 mm entspricht. Das V-Cut-Verfahren dient zum Verbinden der Furniere. Die blaue Fläche entspricht der Größe nach der Montage von 70 mm × 60 mm. Die Leiterplattengröße nach der Montage entspricht den Anforderungen automatisierter Bestückungsautomaten für Bestückung und Produktion.
Zwei, PCB-Form
Bestehende Bestückungsautomaten stellen bestimmte Anforderungen an die Form der Leiterplatte. Sie muss regelmäßig rechteckig sein, und ein Längen-Breiten-Verhältnis von 4:3 oder 5:4 ist optimal. Bei unregelmäßigen Mustern der Leiterplatten ist vor der automatisierten Patch-Produktion die Herstellung von Zusatzwerkzeugen erforderlich, was die Produktionskosten erhöht. Um dies zu vermeiden, wird die Leiterplatte in regelmäßigen Formen gefertigt, um die Anforderungen der Patch-Produktion zu erfüllen. Bei manchen Produkten muss die endgültige Leiterplatte jedoch aufgrund von Platzmangel usw. unregelmäßig geformt sein. Daher werden Stanzlöcher und Brücken verwendet, um in einer späteren Phase des Leiterplattendesigns den Prozessvorteil zu erhöhen. Das Bauteil wird von der Leiterplatte entfernt. Dadurch werden nicht nur die Anforderungen der automatisierten Bestückung beeinträchtigt, sondern auch die Platzanforderungen erfüllt.
Abbildung 2 zeigt die Auswirkungen des Hinzufügens von Prozesskanten auf einer unregelmäßigen Leiterplatte mithilfe des EDА-Werkzeugs. Die Größe dieser Leiterplatte beträgt 75 mm × 48 mm. Der quadratische Bereich entspricht der tatsächlichen Leiterplattengröße. Der quadratische Bereich in der oberen rechten Ecke stellt die durch das Stanzen und Überbrücken hinzugefügte Prozesskante dar und hat eine Größe von 40 mm × 9 mm.
Drei, Klemmkante
Um den Anforderungen einer automatisierten Fließbandproduktion gerecht zu werden, muss an der Leiterplatte eine Klemmkante für die automatisierte Produktion angeordnet werden, um die Leiterplatte zu fixieren.
Beim Leiterplattendesign muss an der Klemmkante der Leiterplatte ein 5 mm breiter Sperrbereich freigehalten werden. Auf der Vorder- und Rückseite dieses Bereichs dürfen keine Bestückungsbauteile platziert und am besten nicht verdrahtet werden. Üblicherweise werden die beiden Längsseiten der Leiterplatte als Klemmflächen verwendet. Bei Leiterplatten mit einem Verhältnis von Kurz- zu Langseite von mehr als 80 % kann die Kurzseite auch als Klemmfläche verwendet werden. Die Klemmkante dient lediglich zur Herstellung des erhöhten Teils der Leiterplattenkante und kann nach Abschluss der Produktion entfernt werden. Die Klemmkanten müssen nicht paarweise angebracht werden; nur die Plattenkanten, die die erforderliche Klemmbreite von 5 mm nicht erfüllen, werden hinzugefügt. Abbildung 3 zeigt schematisch das Hinzufügen von Klemmkanten an den beiden Längsseiten der Leiterplatte.
Viertens: Optische Positionierungspunkte
Bei bestückten Leiterplatten sollte zudem auf optische Positionierungspunkte geachtet werden. Diese optischen Positionierungspunkte, auch Markierungspunkte genannt, dienen als gemeinsame Referenzpunkte für alle Schritte des Montageprozesses und gewährleisten so die präzise Positionierung aller in der Montage verwendeten Bauteile. Markierungspunkte sind die Referenzpunkte der SMT-Produktion und daher für die automatisierte Verarbeitung und Produktion unerlässlich.
Für die optischen Positionierungsmarkierungen der Bauteile sind zwei erforderlich, für die der Leiterplatte jedoch drei. Platzieren Sie diese am besten am Rand der Leiterplatte und versuchen Sie, alle Patch-Bauteile abzudecken. Die Mitte des Markierungspunkts ist mindestens 5 mm vom Rand der Leiterplatte entfernt. Die beiden Markierungspunkte an den gegenüberliegenden Ecken sollten asymmetrisch in der Mitte platziert werden. Bei beidseitiger Bestückung mit Bauteilen sollten auf beiden Seiten optische Positionierungsmarkierungen angebracht werden. Sind die Bauteile dicht angeordnet und können die Markierungspunkte nicht auf der Leiterplatte platziert werden, können die Markierungspunkte am Rand des Prozesses platziert werden.
