レーザーカットPCBボードとルーティング：カーフと歩留まりの計算

TL;DR

• レーザーデパネル （UV/グリーン）には 狭い切り口 （数十μm）で、 小さなクリアランス → パネルあたりのボード数が増える = より高い収量 そして PCBあたりのコストが低い.
• ルーティング ミル/ビット（直径2～3mm）を使用するため、必要なウェブ/クリアランスがはるかに大きくなります → パネルあたりのUPHが少なくなり、 スクラップエリアの拡大.
• 同じパネルで、ルーティングから レーザー切断PCBボード 一般的にパネルの歩留まりは ~15–30% (以下の例) バリや削りくず、機械的ストレスを排除します。

1) カーフと間隔の基本（唯一重要な計算）

• カーフ = 除去幅。
  • ルーティングカーフ ≈ ビット径 （例：2～3 mm）。
  • レーザーカーフ ≈ 20～50µm (0.02～0.05 mm)、モデルとレシピによって異なります。
• 必要な間隔 PCB間（「ウェブ」）はカーフをカバーする必要がある プラス 1つの 安全クリアランス 許容差/エッジ品質のため。
  • 一般的なルーティング ウェブ: ≈ 3.0 mm （2.0 mmビット+約1.0 mmのマージン）。
  • 典型的なレーザーウェブ: ≈ 0.2 mm (カーフ 0.05 mm + マージン ~0.15 mm)。

パネルあたりのボード数（BPP） 式（ネスト/回転なし）:

UsableWidth = パネル幅 – 2 * RailX
使用可能高さ = パネル高さ – 2 * レールY

横幅 = 床面積(使用可能幅 / (ボードX + 間隔X) )
下 = 床( 使用可能高さ / (ボードY + 間隔Y) )

BPP = 横 * 縦

2) 実例（同じパネル、異なる間隔）

与えられた

• パネル： 250 × 200 mm、エッジレール 10ミリメートル それぞれの面 → 使用可能 230 × 180 mm
• 基板: 25 × 20 mm
• ケースA（ルーティング）：SpacingX = SpacingY = 3.0ミリメートル
• ケースB（レーザー）：SpacingX = SpacingY = 0.2ミリメートル

コンピューティング

• ケースA（ルーティング）
  • ピッチX = 25 + 3.0 = 28.0ミリメートル → 横 = 床(230/28.0) = 8
  • ピッチY = 20 + 3.0 = 23.0ミリメートル → 下 = 床（180 / 23.0） = 7
  • BPP_ルーティング = 8 × 7 = 56
• ケースB（レーザー）
  • ピッチX = 25 + 0.2 = 25.2ミリメートル → 横 = 床（230 / 25.2） = 9
  • ピッチY = 20 + 0.2 = 20.2ミリメートル → 下 = 床（180 / 20.2） = 8
  • BPP_レーザー = 9 × 8 = 72

利回りの向上

上昇率 = (72 – 56) / 56 = 28.57%

3) パネル価格からのボード単価

同じパネルのコストが $10:

ルーティングユニットコスト = $10 / 56 = $0.1786
レーザーユニットコスト = $10 / 72 = $0.1389
PCB あたりの節約額 = $0.0397 (単位コストの約 22.2% 削減)

で 500,000 PCB/年、節約額≈ $19,850/年（品質、やり直し、消耗品は除く）。

4) 感度スナップショット（間隔がどのように変化するか）

• ルーティングウェブ 2.5ミリメートル → 横 = 床(230/27.5)=8、縦 = 床(180/22.5)=8 ⇒ 64/パネル
• レーザーウェブ 0.3ミリメートル → 横 = 床(230/25.3)=9、縦 = 床(180/20.3)=8 ⇒ 72/パネル
  得 = (72−64)/64 = 12.5%

わずかな Web 削減でも、年間で大幅な節約が実現します。

5) サイクルタイムとOEE（「レーザーデパネリングPCB」が勝つ理由）

おおよそのパネルサイクル時間:

Tpanel ≈ Lcut / Vcut + Nfid * タライン + Tロード/アンロード + トオーバーヘッド

レーザ 削除:

• ビット変更のオーバーヘッド および工具摩耗ドリフト
• クリーンアップ手順 バリ/削りくずから
• リワーク 部品付近の機械的ストレスから
  これは、多くの場合、同様のLcut/Vcut値を相殺し、より高い UPH そして 設備投資効率特に複雑な輪郭の場合。

6) 一つの方程式に当てはまらない品質効果

• エッジ品質: バリや導電性の削りくずがなく、はんだマスクのエッジがよりきれいです。
• 銅付近/部品付近のカット: 低いHAZ + ミクロンの再現性 → より厳しいキープアウト。
• 混合製品: 数秒でパラメータ/レシピを交換できます。ダイやルーティング ビットは不要です。
• 利回りリスク: コンポーネントの浮き、ビアの割れ、破片のショートによるやり直しが少なくなります。

7) 計算に必要なもの あなたの 数字

送信: パネルサイズとレール、PCBサイズ、推奨間隔（またはキープアウト）、ターゲットカーフ/エッジ品質、材質と厚さ、ラインモード（オフライン/インライン 有無 MES）を返却いたします BPP, 単位コスト、そして サイクルタイム 見積もり。

モデルの選択（クイックガイド）

• オフライン： ダイレクトレーザーH1 （コンパクト精度）、 シーズン2 （350×350 mmの主力製品）
• 列をなして： S4 （トラックインライン350×350 mm） H3 （インラインデュアルテーブル 300×300 mm）
• ラージ/マルチアップ: H3 330D （350×520mm） H5 （520×520 mm、最大580×580）