Hommer ZhaoPCB panelization methods: (1) V-Score—best for rectangular boards, removes 1/3 board thickness from top/bottom, keep traces 1mm from groove, cost-effective; (2) Tab Routing (mouse bites)—best for irregular shapes or edge components, 5-hole perforation standard, place tabs 10-12mm from corners, 60-90mm spacing between tabs. Standard panel sizes: 18×24" or 16×22". Add 5-10mm tooling rails with fiducials. Mix both methods when boards have straight and irregular edges.
Introdução: A Importância da Panelização
A panelização de PCB transforma placas individuais em arrays de fabrico eficientes. Uma panelização adequada reduz custos de montagem, melhora o manuseamento e permite produção automatizada. Uma panelização deficiente causa encravamentos nas máquinas, defeitos de montagem e despanelização difícil que danifica as placas.
Segundo a MCL PCB, equipamentos de montagem automatizada têm dificuldade com placas pequenas, tornando os painéis essenciais para produção eficiente.
**A Perspetiva do Hommer**: Já vi clientes perderem milhares de euros porque a sua panelização não funcionava com o equipamento de montagem. Dez minutos gastos num design de painel adequado poupam dias de problemas de fabrico.
Compreender os Métodos de Panelização
Panelização V-Score
O V-Score cria ranhuras em V que removem aproximadamente um terço da espessura da placa do topo e fundo:
| Característica | Detalhes V-Score |
|---|---|
| Profundidade da ranhura | ~1/3 espessura da placa cada lado |
| Material restante | ~1/3 espessura da placa |
| Direção do corte | Linhas retas, bordo a bordo |
| Formas de placa | Apenas retangulares |
| Acabamento do bordo | Limpo, rebarbas mínimas |
Regras de Design para V-Score:
| Parâmetro | Requisito |
|---|---|
| Pistas da ranhura | Mínimo 1mm |
| Pullback de planos internos | Mínimo 1mm |
| Componentes do bordo | Mínimo 3mm recomendado |
| Espaçamento placa-placa | Mínimo (apenas a ranhura) |
Tab Routing (Mouse Bites)
Tab routing usa slots fresados com abas perfuradas para manter as placas juntas:
| Característica | Detalhes Tab Routing |
|---|---|
| Conexão | Pequenas abas com furos de perfuração |
| Padrão de furos | 5 furos standard, 3 furos quando espaço limitado |
| Espaçamento de placas | 2mm mínimo (largura da broca) |
| Formas de placa | Qualquer forma—irregular, curva |
| Acabamento do bordo | Requer limagem/lixagem |
Diretrizes de Posicionamento de Tabs da MADPCB:
| Parâmetro | Recomendação |
|---|---|
| Largura do tab | 3-5mm típico |
| Tab do canto | 10-12mm |
| Espaçamento de tabs | 60-90mm (77mm recomendado) |
| Espaçamento máximo | 100mm |
| Furos de pistas/componentes | Mínimo 3mm |
Quando Usar Cada Método
V-Score Melhor Para
| Aplicação | Porquê |
|---|---|
| Placas retangulares | Só funciona para cortes retos |
| Densidade máxima de painel | Sem espaços entre placas |
| Bordos limpos necessários | Separação suave |
| Otimização de custos | Processo mais simples e rápido |
| PCBs standard | Aplicações mais comuns |
Tab Routing Melhor Para
| Aplicação | Porquê |
|---|---|
| Formas irregulares | A fresa segue qualquer caminho |
| Conectores de bordo | USB, card edges que se projetam |
| Componentes perto dos bordos | Tabs colocados longe dos componentes |
| Tamanhos de placa mistos | Placas diferentes num painel |
| Flex/rigid-flex | Melhor controlo de áreas flex |
Abordagem Combinada
Segundo a Electronic Design, misturar métodos é frequentemente ótimo:
| Lado da Placa | Método |
|---|---|
| Bordos retos | V-Score |
| Bordos irregulares | Tab routing |
| Perto de conectores | Tab routing |
| Extensões retas longas | V-Score |
Melhores Práticas de Design de Painel
Tamanhos Standard de Painel
Da FastTurn PCBs:
| Tamanho de Painel | Dimensões | Uso Comum |
|---|---|---|
| Standard US | 18" × 24" (457 × 610mm) | Maioria dos fabricantes |
| Alternativo | 16" × 22" (406 × 559mm) | Alguns fabricantes |
| Menor | 12" × 18" (305 × 457mm) | Painéis de protótipo |
Confirme sempre os tamanhos preferidos do seu fabricante antes de projetar!
Tooling Rails
Tooling rails (também chamados handling rails ou bordos de separação) fornecem: - Suporte de transportador para máquinas de montagem - Área de posicionamento de fiduciais - Manuseamento sem tocar nas placas
| Parâmetro do Rail | Especificação |
|---|---|
| Largura | 5-10mm mínimo |
| Localização | Pelo menos 2 bordos opostos |
| Furos de tooling | 3.2mm diâmetro, não metalizados |
| Posição dos furos | 5mm do bordo do rail |
Posicionamento de Fiduciais
Segundo a Sierra Circuits:
| Tipo de Fiducial | Posicionamento | Propósito |
|---|---|---|
| Global (painel) | 3 cantos do frame de tooling | Alinhamento do painel |
| Local (placa) | Cada sub-placa | Alinhamento de componentes fine-pitch |
Especificações de fiduciais: - Diâmetro: 1mm pad de cobre - Folga: 2mm abertura de solder mask - Não colocar em: linhas V-score, tabs de separação, ou caminhos de fresagem
Otimizar o Layout do Painel
Maximizar Contagem de Placas
| Estratégia | Benefício |
|---|---|
| Minimizar espaçamento de placas | Mais placas por painel |
| Usar V-score onde possível | Sem espaço necessário |
| Rodar placas | Pode caber mais num ângulo diferente |
| Misturar tamanhos de placas | Preencher área não usada do painel |
| Step-and-repeat | Maximizar arrays regulares |
Orientação do Layout
Segundo a JLC PCB:
| Diretriz | Razão |
|---|---|
| Todas as placas mesma orientação | Simplifica programação pick-and-place |
| Eixo longo ao longo do transportador | Melhor estabilidade |
| Direção consistente | Reduz complexidade de inspeção |
| Considerar direção de reflow | Uniformidade do perfil térmico |
Requisitos de Espaçamento de Placas
| Método | Espaçamento Mínimo | Notas |
|---|---|---|
| V-Score | 0mm (apenas ranhura) | Sem espaço necessário |
| Tab routing | 2.0mm (0.1") | Passagem da broca |
| Misto | Por método | Lado V-score sem espaço, lado fresado 2mm |
Jump Scoring: Manter Rigidez
O que é Jump Scoring?
Jump scoring aborda a curvatura do painel durante soldadura por onda ou reflow. Segundo a VSE:
| Característica | Design Jump Score |
|---|---|
| Localização | Bordos frontal e traseiro do painel |
| Largura do rail | 0.5" (12.7mm) bordo de separação |
| Profundidade do corte | Aproximadamente metade |
| Propósito | Mantém integridade estrutural |
Quando Usar Jump Scoring
| Condição | Recomendação |
|---|---|
| Painéis grandes | Recomendado |
| Componentes pesados | Recomendado |
| Soldadura por onda | Altamente recomendado |
| Reflow dupla face | Recomendado |
| Painéis pequenos e leves | Opcional |
**A Perspetiva do Hommer**: Jump scoring custa quase nada mas previne problemas caros. Se o seu painel é maior que 200mm em qualquer dimensão, use-o. O pequeno material extra vale a fiabilidade.
Considerações de Despanelização
Métodos de Despanelização
| Método | Melhor Para | Equipamento |
|---|---|---|
| Quebra manual | V-score, baixo volume | Mãos/fixture |
| Cortador pizza | V-score, volume médio | Lâmina rotativa |
| Fresagem | Tab routing | Fresa CNC |
| Laser | Alta precisão | Cortador laser |
| Punção | Alto volume | Punção de matriz |
Design para Separação Limpa
| Problema | Prevenção |
|---|---|
| Dano no bordo | Folga adequada de componentes |
| Rasgamento de cobre | Pullback de planos dos bordos |
| Resíduo de tab | Design adequado de mouse bite |
| Flexão da placa | Suporte durante separação |
Qualidade Pós-Despanelização
| Ponto de Verificação | Aceitação |
|---|---|
| Suavidade do bordo | Sem rebarbas afiadas |
| Dano de componentes | Nenhum |
| Exposição de cobre | Dentro da máscara |
| Integridade da placa | Sem fissuras |
Otimização de Custos Através da Panelização
Fatores de Custo
| Fator | Impacto |
|---|---|
| Contagem de placas por painel | Maior = menor custo por placa |
| Utilização do tamanho do painel | >80% objetivo |
| Complexidade do método | V-score mais barato que tab routing |
| Tooling rails | Pequeno overhead, grande benefício |
| Métodos mistos | Pode aumentar custo ligeiramente |
Exemplo de Cálculo de Custo
| Cenário | Placas por Painel | Custo Relativo |
|---|---|---|
| Layout pobre | 4 placas | Baseline |
| Otimizado | 8 placas | ~50% redução de custo |
| Máximo | 12 placas | ~65% redução de custo |
Análise de Break-Even
| Decisão | Considerar |
|---|---|
| Painel personalizado | Volume >100 painéis |
| Painel standard | Protótipo, baixo volume |
| Painel misto | Múltiplos produtos, tamanho similar |
Erros Comuns de Panelização
Erros de Design
| Erro | Consequência | Prevenção |
|---|---|---|
| Componentes muito perto do bordo | Dano durante despanelização | 3mm folga mínima |
| Sem pullback de plano | Rasgamento de cobre | 1mm pullback do V-score |
| Tab muito perto do canto | Fissuração do canto | 10-12mm do canto |
| Orientação inconsistente | Erros de montagem | Todas as placas mesma direção |
| Fiduciais em falta | Erros de posicionamento | Fiduciais globais + locais |
Problemas de Fabrico
| Problema | Causa Raiz | Solução |
|---|---|---|
| Empenamento do painel | Distribuição desigual de cobre | Balancear cobre, adicionar thieving |
| Bridging de solda perto de tabs | Pullback pobre de solder mask | Projetar abertura de máscara |
| Despanelização difícil | Método errado para forma da placa | Combinar método ao design |
| Encravamentos de máquina | Painel muito fino/fraco | Adicionar rails de suporte |
Trabalhar com o Seu Fabricante
Informação a Fornecer
| Item | Propósito |
|---|---|
| Contorno da placa | Determinar melhor método |
| Posicionamento de componentes | Identificar folga de bordos |
| Quantidade | Otimizar tamanho do painel |
| Processo de montagem | SMT, onda, misto |
Perguntas a Fazer
| Pergunta | Porque Importa |
|---|---|
| Tamanhos de painel preferidos? | Corresponder ao seu equipamento |
| Panelização incluída? | Alguns cobram extra |
| Requisitos de tooling? | Tamanho do furo, posicionamento |
| Capacidade de despanelização? | Interna ou cliente |
Conclusão: Panelizar para o Sucesso
Uma panelização adequada é essencial para fabrico eficiente de PCB. Escolha V-score para placas retangulares e densidade máxima, tab routing para formas irregulares ou componentes de bordo, ou combine ambos os métodos para resultados ótimos.
Pontos-chave: 1. V-score para placas retangulares, menor custo, bordos mais limpos 2. Tab routing para formas irregulares, componentes de bordo 3. Tooling rails em pelo menos dois bordos com fiduciais 4. Folga de componentes: 1mm do V-score, 3mm dos tabs 5. Confirmar tamanho do painel com o seu fabricante antes do design
A nossa equipa de engenharia fornece design de panelização gratuito para encomendas de produção. Otimizamos layouts para máxima eficiência e montagem sem problemas.
Pronto para panelizar o seu design? Carregue os seus ficheiros ou contacte a nossa equipa para discutir otimização de painéis.
*Este artigo foi escrito por Hommer Zhao, fundador da PCB Portugal, com base em mais de 15 anos de experiência em fabrico e montagem de PCB.*
Referências
- [VSE - PCB Panelization Methods: V-Score and Tab Routing](https://www.vse.com/blog/2022/04/19/pcb-panelization-methods-when-to-use-v-score-and-tab-routing-panelization/)
- [MCL PCB - PCB Panelization Guidelines](https://www.mclpcb.com/blog/pcb-panelization-guidelines/)
- [JLC PCB - PCB Panelization Tips and Techniques](https://jlcpcb.com/blog/pcb-panelization-tips-and-techniques)
- [Sierra Circuits - Array Panelization](https://www.protoexpress.com/kb/array-panelization/)
- [FastTurn PCBs - PCB Panelization Guide](https://www.fastturnpcbs.com/guides/pcb-panelization/)
Fundador & Especialista Técnico
Fundador da WellPCB com mais de 15 anos de experiência em fabrico de PCB e montagem eletrónica. Especialista em processos de produção, gestão de qualidade e otimização da cadeia de fornecimento.
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