Einführung in die technische Schiene und ihre Bedeutung

Was ist Technical Rail?

Obwohl die technische Schiene kein echtes Element ist, das Leiterplatten (PCBs) ausmacht, spielt sie eine sehr wichtige Rolle für PCBs, die durchOberflächenmontage-Technologie (SMT) MontageWie der Name schon sagt, funktioniert die technische Schiene wie eine Schiene. Im SMT-Montageprozess wird ein Förderband eingesetzt, um Leiterplatten durch den Lötpastendruck, das Bestücken, das Reflow-/Wellenlöten und die Inspektion zu transportieren. Leiterplatten können nur dann sicher und effizient transportiert werden, wenn sie durch die technische Schiene exakt am Förderband fixiert sind. Abbildung 1 unten zeigt den Aufbau einer technischen Schiene.

Warum wird eine technische Schiene benötigt?

Die Hauptverantwortung der technischen Schiene liegt in ihrer Rolle als Fertigungs-"Assistent", nämlich darin, die Herstellbarkeit der Montage reibungslos zu gestalten. Sie ergibt sich aus der Anforderung, dass die Schiene des SMT-Bestückungsautomaten die Leiterplattenseiten fest fixieren muss undLeiterplatte in die Reflow-Lötung überführenOfen. Daher besteht die Möglichkeit, dass Bauteile, die zu nah am Rand der Leiterplatte platziert sind, beim Bestücken oder Löten „angegriffen“ werden, was zu Fehlern oder sogar Ausfällen führen kann. Neben der SMT-Bestückung gilt dies auch für die Bestückung von Durchsteckbauteilen und das Wellenlöten.

Welche Leiterplatten erfordern technische Schienen?

Trotz der Bedeutung von technischen Schienen für die Leiterplattenbestückung müssen nicht alle Leiterplatten im Montageprozess auf technische Schienen zurückgreifen. Schließlich führt die Verwendung technischer Schienen zu erhöhten Gesamtkosten. Welche Art von Leiterplatten erfordert also technische Schienen?

Allgemein gesprochen spielen zwei Faktoren eine führende Rolle bei der Entscheidung, ob eine technische Schiene erforderlich ist oder nicht. Sobald einer dieser Faktoren erfüllt ist, muss die technische Schiene ernsthaft in Betracht gezogen werden:
1. Abstand zwischen der Platzierung der Bauteile und dem Rand der Leiterplatte. Wenn der Abstand zwischen Bauteil und Leiterplattenrand auf weniger als 3 mm ausgelegt ist, sind die Bauteile so nah am Rand der Leiterplatte, dass Fehler oder Ausfälle wahrscheinlich sind. Eine technische Schiene ist erforderlich, um den Abstand zwischen den Bauteilpositionen und dem Förderband des Bestückungsgeräts zu vergrößern.
2. Fiduzialmarken. Wenn auf Leiterplatten keine Fiducial-Marken vorhanden sind, wird eine technische Schiene benötigt, auf der Fiducial-Marken präzise angebracht werden sollten, damit die korrekten Koordinaten sichergestellt werden können, um die Bauteilpositionen vollständig an die in den Designdateien festgelegten Anforderungen anzupassen.

Was sollte bei der technischen Schiene berücksichtigt werden?

1. Breite der technischen SchieneIm Allgemeinen liegt die Breite der technischen Leiterplattenränder je nach spezifischen Montageanforderungen und Parametern der Montagegeräte im Bereich von 1,5 mm bis 5 mm. Daher ist es sehr wichtig, beim Vertragsfertiger nachzufragen, um sicherzustellen, dass Ihr Design mit den entsprechenden Montageanlagen kompatibel ist.
2. Kosten der technischen SchieneMit der Herstellung von technischen Schienen wird der Materialverbrauch definitiv steigen, ebenso wie die Gesamtkosten. Wie kann manKosten und Herstellbarkeit von Leiterplatten ausbalancierenkann als die erste Überlegung sowohl von PCB-Designingenieuren als auch von PCB-Herstellern oder -Bestückern angesehen werden. Um die Kosten zu minimieren, besteht die übliche Methode darin, den Einsatz von technischen Stegen durch eine optimale Anordnung der PCB-Nutzen auf ein Minimum zu reduzieren, was die Anwendung von technischen Stegen auf das größtmögliche Maß verringert. Ein zuverlässiger PCB-Hersteller oder -Bestücker verfügt über ausreichendes Wissen und Erfahrung, um Kunden unter Berücksichtigung von Qualität und Kosten eine ideale Lösung anzubieten.

Wie entfernt man die technische Schiene?

Da die technische Schiene nicht zum mechanischen System der Leiterplatten gehört, wird sie nach demLeiterplattenherstellung oder -bestückungund Sie sollten erwägen, es von diesen Boards zu entfernen. Derzeit gibt es drei Methoden, um technische Schienen zu entfernen:
1. FräsentrennmaschineEs ist die effektivste Option, wenn es ausschließlich um die Qualität geht. Diese Maschine basiert hauptsächlich auf einem Fräser, der die Panel-PCBAs entsprechend der programmierten Route durch Hochgeschwindigkeitsrotation in einzelne Stücke trennt. Im Vergleich zur V-Cut-Depaneling-Maschine bietet sie einen deutlichen Vorteil: Die V-Cut-Depaneling-Maschine kann Panels nur entlang gerader Linien schneiden, während diese Maschine weit darüber hinausgeht. Außerdem sorgt sie für saubere und ordentliche Platinenkanten, während die V-Cut-Depaneling-Maschine oder das manuelle Depaneling oft zu unsauberen Kanten führen. Daher trägt sie zur Qualitätsverbesserung und Reduzierung von Ausschuss bei, ist jedoch sehr teuer, hat ein kompliziertes Bedienprogramm und eine geringe Flexibilität.
2. V-Nutentrennmaschine. Es führt Schneidvorgänge entlang von V-Nuten in geraden Linien durch, wobei die Kosten für den Klingenverbrauch relativ hoch sind. Die Gesamtkosten sind jedoch niedriger als die einer Fräsentrennmaschine.
3. Manuelles Vereinzeln. Es wird auf Hand- oder Spitzzangen zur Trennung zurückgegriffen, was den Vorteil einer bequemen Handhabung und niedriger Kosten bietet. Dennoch kann dabei eine größere mechanische Belastung entstehen, sodass Bauteile in der Nähe des Platinenrands möglicherweise beschädigt werden.

Die folgende Tabelle zeigt einen detaillierten Vergleich der oben besprochenen Methoden.

Technische Schienen, obwohl sie nicht aus der Leiterplatte selbst bestehen, sind ebenfalls entscheidend für die Führung und Unterstützung von Leiterplatten währendSMT-Montageprozessewie das Drucken von Lotpaste und das Platzieren von Bauteilen. Sie dienen dazu, den Platinen zu ermöglichen, sich mühelos und effektiv durch den Fertigungsprozess zu bewegen, insbesondere beim Platzieren von Bauteilen nahe an den Kanten, wodurch Fehler minimiert und die Gesamtqualität maximiert wird.

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