قطع لوحة الدوائر المطبوعة بالليزر مقابل التوجيه: حساب الشق والعائد

ملخص

• إزالة الألواح بالليزر (UV/Green) لديه شق ضيق (عشرات الميكرومتر) ويحتاج فقط إلى خلوص صغير → المزيد من اللوحات لكل لوحة = عائد أعلى و تكلفة أقل لكل PCB.
• التوجيه يستخدم مطحنة/بت (قطر 2-3 مم)؛ تكون المسافة المطلوبة بين الألواح/الخلوص أكبر بكثير → UPH أقل لكل لوحة و مساحة خردة أكبر.
• مع نفس اللوحة، الانتقال من التوجيه إلى قطع لوحة PCB بالليزر يزيد عادة من إنتاج اللوحة بمقدار ~15–30% (المثال أدناه)، مع التخلص من النشارة/الشوائب والإجهاد الميكانيكي.

1) أساسيات الشق والتباعد (الرياضيات الوحيدة التي تهم)

• كيرف = عرض الإزالة.
  • شق التوجيه ≈ قطر البت (على سبيل المثال، 2-3 ملم).
  • شق الليزر ≈ 20–50 ميكرومتر (0.02–0.05 ملم)، يعتمد على النموذج والوصفة.
• التباعد المطلوب يجب أن تغطي الشبكة بين ثنائي الفينيل متعدد الكلور (PCBs) الشق زائد أ تصريح السلامة للتسامح/جودة الحافة.
  • نموذج توجيه الويب: ≈ 3.0 مم (بت 2.0 مم + هامش ~1.0 مم).
  • شبكة الليزر النموذجية: ≈ 0.2 مم (0.05 مم الشق + ~ 0.15 مم هامش).

لوحات لكل لوحة (BPP) الصيغة (لا تعشيش/تدوير):

UsableWidth = PanelWidth - 2 * RailX
ارتفاع قابل للاستخدام = ارتفاع اللوحة – 2 * ارتفاع السكة Y

عبر = الأرضية (عرض قابل للاستخدام / (اللوحة X + التباعد X))
أسفل = الأرضية (ارتفاع قابل للاستخدام / (اللوحة Y + المسافة Y))

BPP = أفقي * رأسي

2) مثال عملي (نفس اللوحة، بمسافات مختلفة)

منح

• لوحة: 250 × 200 ملم، قضبان الحافة 10 ملم كل جانب → قابل للاستخدام 230 × 180 ملم
• ثنائي الفينيل متعدد الكلور: 25 × 20 ملم
• الحالة أ (التوجيه): المسافة X = المسافة Y = 3.0 ملم
• الحالة ب (الليزر): المسافة X = المسافة Y = 0.2 ملم

حساب

• الحالة أ (التوجيه)
  • PitchX = 25 + 3.0 = 28.0 ملم → عبر = الأرضية (230/28.0) = 8
  • PitchY = 20 + 3.0 = 23.0 ملم → أسفل = الأرضية (180/23.0) = 7
  • BPP_routing = 8 × 7 = 56
• الحالة ب (الليزر)
  • PitchX = 25 + 0.2 = 25.2 ملم → عبر = الأرضية (230/25.2) = 9
  • PitchY = 20 + 0.2 = 20.2 ملم → أسفل = الأرضية (180/20.2) = 8
  • ليزر BPP = 9 × 8 = 72

زيادة العائد

الارتفاع = (72 – 56) / 56 = 28.57%

3) التكلفة لكل لوحة من سعر اللوحة

إذا كانت تكلفة اللوحة نفسها $10:

تكلفة وحدة التوجيه = $10 / 56 = $0.1786
تكلفة وحدة الليزر = $10 / 72 = $0.1389
المدخرات لكل PCB = $0.0397 (~22.2% تكلفة وحدة أقل)

في 500,000 ثنائي الفينيل متعدد الكلور/السنة، المدخرات ≈ $19,850/السنة (باستثناء الجودة وإعادة العمل والمواد الاستهلاكية).

4) لقطة الحساسية (كيف يحرك التباعد الإبرة)

• توجيه الويب 2.5 ملم → عرضيًا = الأرضية (230/27.5) = 8، أسفل = الأرضية (180/22.5) = 8 ⇒ 64/لوحة
• شبكة الليزر 0.3 ملم → عرضيًا = الأرضية (230/25.3) = 9، أسفل = الأرضية (180/20.3) = 8 ⇒ 72/لوحة
  يكسب = (72−64)/64 = 12.5%

حتى التخفيضات البسيطة في استخدام الويب تخلق وفورات سنوية كبيرة.

5) زمن الدورة وOEE (لماذا غالبًا ما يفوز "إزالة اللوحة بالليزر" في PCB)

الوقت التقريبي لدورة اللوحة:

Tpanel ≈ Lcut / Vcut + Nfid * Talign + Tload/unload + Toverhead

الليزر يزيل:

• تكلفة تغيير البت وانحراف تآكل الأداة
• خطوات التنظيف من النشارة/الحصى
• إعادة العمل من الإجهاد الميكانيكي بالقرب من المكونات
  يؤدي هذا غالبًا إلى تعويض قيم Lcut/Vcut المتشابهة، مما يعطي قيمًا أعلى يو بي اتش و كفاءة المعدات الشاملة-وخاصة على الخطوط المعقدة.

6) تأثيرات الجودة التي لا تتناسب مع معادلة واحدة

• جودة الحافة: لا توجد نتوءات، ولا نشارة موصلة؛ حواف قناع اللحام أنظف.
• قطع قريبة من النحاس/قريبة من المكونات: انخفاض نسبة الخطر + إمكانية تكرار الميكرون → إجراءات منع دخول أكثر صرامة.
• المنتجات المختلطة: تبادل المعلمات/الوصفات في ثوانٍ؛ بدون قوالب أو بتات توجيه.
• مخاطر العائد: عدد أقل من عمليات إعادة العمل من المكونات المرفوعة، أو الفتحات المتشققة، أو الدوائر القصيرة الناتجة عن الحطام.

7) ما نحتاج إلى حسابه لك أرقام

إرسال: حجم اللوحة والقضبان، وحجم PCB، والتباعد المفضل (أو التباعد المسموح به)، وجودة الشق/الحافة المستهدفة، والمادة والسمك، ووضع الخط (غير متصل/مضمن مع أو بدون نظام إدارة الموارد البشريةسوف نقوم بإرجاعك بي بي بي, تكلفة الوحدة، و دورة الزمن تقدير.

اختيارات النماذج (دليل سريع)

• غير متصل: ليزر مباشر H1 (دقة مدمجة)، س2 (حصان العمل 350×350 مم)
• مضمن: س4 (مسار مضمن 350×350 مم)، ح3 (طاولة مزدوجة متتالية 300×300 مم)
• كبير / متعدد: H3 330D (350×520 مم)، ح5 (520×520 مم؛ حتى 580×580)