Сращивание и расщепление печатных плат являются чрезвычайно важными звеньями производственного процесса, которые оказывают глубокое влияние на повышение эффективности производства, контроль затрат и обеспечение качества продукции. С постоянным развитием электронных устройств в сторону миниатюризации и повышения производительности проектирование и производство печатных плат становятся все более сложными и точными, что делает рациональное использование технологий сращивания и разделения более важным.
1. Сращивание: оптимизация передней планировки производства
Сращивание означает объединение нескольких одинаковых или разных небольших печатных плат в одну большую плату для унифицированной обработки в последующих процессах. Этот процесс подобен тщательному планированию архитектурного проекта, требующему всестороннего учета многих факторов.
С точки зрения дизайна существуют различные способы сборки панелей. Бесшовная компоновка устраняет расстояние между печатными платами небольших модулей, максимально эффективно используя пространство платы. Однако этот метод может привести к тому, что форма печатной платы превысит ожидаемый диапазон, поэтому он подходит только для конструкций с менее строгими требованиями к форме. Круговое сращивание умело объединяет небольшие печатные платы в соответствии с определенными правилами, сводя к минимуму пустые площади и эффективно улучшая использование материала, точно так же, как идеально подходящие части головоломки, сокращая количество отходов в каждом зазоре. Инвертированное сращивание сочетает в себе круговое сращивание со специальным методом переворачивания, в результате чего небольшие печатные платы имеют «L-образную» или «T-образную» форму, которая взаимосвязана, что еще больше уплотняет компоновку между печатными платами и позволяет более эффективно использовать пространство шаблона. С помощью заранее запрограммированных макропрограмм инженерам нужно только импортировать максимальную форму печатной платы небольшого блока и щелкнуть мышью, чтобы завершить макет, уменьшая ошибки, вызванные человеческим фактором, и повышая эффективность макета. Линия границы печатной платы также используется в качестве максимальной формы, чтобы лучше обеспечить точность макета. Смешанная верстка — это процесс объединения сильных сторон различных компаний и гибкого выбора -упомянутых выше методов верстки для оптимизации и комбинирования в соответствии с реальными ситуациями с целью достижения цели улучшения использования макета и использования отдельных экземпляров.
При проектировании соединения панелей также необходимо тщательно учитывать расположение и расстояние между досками. Подходящая компоновка может гарантировать, что она не повлияет на компоненты или схемы на плате во время последующих операций разделения платы. Например, для печатных плат с высокими-требованиями к точному контуру и размеру отдельная плата и соседние отдельные платы не могут располагаться в непосредственной близости друг от друга во время сборки, поскольку даже небольшое отклонение во время разделения платы может привести к тому, что одна печатная плата окажется слишком большой, а другая — заниженной, что повлияет на последующую сборку. При этом между отдельными платами необходимо устанавливать точки соединения для их буферизации, иначе размером отдельных плат будет сложно управлять. В панелях печатных плат с высокими требованиями к точности размеров производителям печатных плат часто приходится использовать высокоточные ловильные машины для предварительного удаления полых частей, оставляя только те части, которые не влияют на последующую точность сборки, и соединяя их ребрами или другими методами. Разумеется, положение и количество соединений также должны учитывать прочность всей большой панели.
2. Расщепление: ключевой процесс тонкого разделения.
После завершения ряда процессов сборки, сварки и тестирования разделение панелей становится ключевым шагом в разборке большой платы на отдельные маленькие платы, гарантируя, что каждую маленькую плату можно будет использовать независимо. Метод разделения досок в основном делится на две категории: ручное разделение и машинное разделение, в зависимости от производственных потребностей, структуры доски и технологических требований.
(1) Разделение досок вручную
Ручное разделение платы часто используется в ситуациях, когда структура проста, объем производства небольшой или бюджет ограничен. Для разделения досок операторы в основном используют простые инструменты, такие как плоскогубцы и режущие инструменты. Хотя этот метод имеет более низкую стоимость и некоторую применимость к простой конструкции панелей, он имеет очевидные недостатки. С одной стороны, его эффективность низка, а из-за различий в методах работы разных работников результаты разделения правления неравномерны, что приводит к плохой стабильности качества. С другой стороны, в процессе ручного разделения плат, если оператору не хватает опыта, можно легко повредить компоненты, увеличить процент брака, а затраты на рабочую силу будут относительно высокими.
(2) Разделение машины
Фрезерно-раскалывающий станок: Фрезерно-раскалывающий станок использует высокоскоростные-вращающиеся фрезы для разрезания собранной платы на отдельные доски, с высокой точностью резки и возможностью обработки плат различной формы с минимальным повреждением платы и компонентов. При резке высокоточных- печатных плат сложной формы фрезы могут использовать свои уникальные преимущества, чтобы обеспечить точный размер и аккуратные края разрезанной отдельной платы. Однако стоимость оборудования для раскалывания фрез относительно высока, а фрезы склонны к износу во время резания на высоких-скоростях и требуют регулярной замены. Это, несомненно, увеличивает производственные затраты, делая его более подходящим для крупномасштабного-производства.
Доска V-CUT: Доска V-CUT подходит для прямых разделочных досок. На этапе проектирования панели вдоль разделительной линии на задней стороне панели предварительно вырезается V-образный паз. При разделении доски к V-образному пазу через раскалывающую машину будет приложена внешняя сила, чтобы сломать доску. Этот метод разделения является быстрым и эффективным и широко используется в сценариях линейной резки. Однако его ограничения также вполне очевидны: они применимы только для прямой резки и бессильны для досок с требованиями к сегментации криволинейной или неправильной формы. Более того, в процессе резки создаются значительные напряжения, которые легко могут привести к повреждению компонентов на плате, особенно некоторых прецизионных компонентов, чувствительных к механическим воздействиям, что может привести к снижению их производительности или даже поломке.
Лазерный разделительный станок. Лазерный разделительный станок использует лазерные лучи высокой-энергии для резки сращенных досок на отдельные доски, которые отличаются отсутствием механических напряжений и чрезвычайно высокой точностью резки. Он оказывает минимальное воздействие на компоненты и особенно подходит для раскола сложных плат высокой-плотности. При работе с печатными платами с плотными схемами и строгими требованиями к точности в электронных продуктах-высокого класса лазерная резка может обеспечить хорошую производительность, гарантируя, что поверхность разреза будет ровной и без заусенцев, а также не будет образовываться пыль, загрязняющая плату. Однако стоимость оборудования для лазерного расщепления чрезвычайно высока, а затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание также высоки, что делает его в основном используемым в сценариях высокопроизводительного-и крупномасштабного-производства.
Расщепление перфорированной платы: Для резки перфорационной машины требуется профессиональная форма для штамповки и резки, чтобы точно разместить плату печатной платы, которую необходимо разделить, на нижнюю форму формы. После запуска переключателя машины для разделения перфорированных плат непрерывные печатные платы разрезаются на небольшие печатные платы посредством перфорации и резки при закрытии формы. Этот метод разделения плит подходит для производственных ситуаций, требующих высокой эффективности разделения плит, относительно правильной формы плит и больших размеров партий. Однако в процессе штамповки и разделения также будет действовать значительная сила удара, которая может привести к некоторому повреждению печатной платы и компонентов. Кроме того, затраты на производство и обслуживание пресс-форм для штамповки и резки также высоки, что требует настройки в соответствии с различными формами и размерами печатных плат.
3. Совместное рассмотрение сращивания и расщепления.
В реальном производстве сращивание и расщепление не являются изолированными звеньями, а взаимосвязаны и взаимовлияют. При проектировании панели необходимо полностью учитывать возможность и удобство последующего разделения панелей, выбирать подходящие способы разделения и соединения панелей, создавать благоприятные условия для разделения панелей. Например, при использовании метода соединения V-CUT необходимо убедиться, что конструкция V-паза соответствует размеру и форме печатной платы, а линия V-разреза и проводник должны соблюдать безопасное расстояние (обычно больше или равное 0,4 мм), чтобы предотвратить повреждение схемы в процессе разделения; Для способа соединения стержней и пластин необходимо разумно планировать положение и количество стержней, чтобы обеспечить прочность собираемой плиты при обработке, а также облегчить операцию резания фрезой при разделении плиты.
Процесс разделения также окажет обратное влияние на оптимизацию конструкции панели. Если в процессе разделения платы часто возникают проблемы, такие как повреждение компонентов и большие отклонения в размерах платы, необходимо пере-пересмотреть рациональность конструкции разделения платы и скорректировать метод разделения платы, расстояние или метод соединения. Кроме того, при принятии решения о том, следует ли в первую очередь приступить к исправлению или разделению, также необходимо всесторонне учитывать такие факторы, как эффективность производства, стоимость, оборудование и качество продукции. Для крупномасштабного-производства обычно выбирают сначала размещение чипов, а затем разделение их на платы, что позволяет полностью использовать возможности машины для размещения чипов для обработки больших партий сращиваемых плат, повысить эффективность производства и обеспечить точное позиционирование компонентов; Для мелкосерийного или многосортного производства может оказаться более целесообразным сначала разделить доски, а затем положить их на поверхность. Этот метод более гибок и позволяет снизить зависимость от машин для сборки больших панелей, избегая при этом влияния процесса разделения платы на установленные компоненты.