Eine Leiterplatte wird pro Nutzen kalkuliert, nicht pro Platine. Das Angebot ist der Nutzenpreis geteilt durch die Zahl guter Platinen auf dem Nutzen – also entscheidet die Anordnung, nicht nur die Fläche, über den Stückpreis.
Zwei Designs mit gleicher Fläche können 30 % Preisunterschied haben, weil das eine 20-up und das andere 15-up nutzt. Dieser Artikel erklärt, wie Panelisierung funktioniert, wie man die Ausnutzung rechnet und welche Änderungen den Preis wirklich bewegen.
Grundlagen des Nutzens
Ein Fertigungsnutzen ist eine Standardgröße für Presse und Anlagen, meist 18 × 24 Zoll (457 × 610 mm) oder 21 × 24 Zoll. Die Leiterplatte wird darauf angeordnet mit:
- Rändern am Nutzenrand, meist 5–10 mm, für Handhabung und Werkzeug.
- Abstand zwischen den Platinen, meist 1,6–3 mm, für Fräsen oder V-Score.
- Fiducials für die Bestückungsausrichtung.
- Werkzeuglöcher für die Registerhaltigkeit.
Die Anordnung ist kein Freiraum. Jeder Millimeter Rand oder Abstand ist Nutzenfläche, die keine Platine tragen kann.
Ausnutzung berechnen
Die Ausnutzung ist die Platinenfläche geteilt durch die Nutzenfläche, multipliziert mit der Platinezahl:
Ausnutzung = (Platinenfläche × Platinen pro Nutzen) ÷ Nutzenfläche
Nehmen Sie eine 100 × 100 mm Platine auf einem 18 × 24 Zoll Nutzen mit 5 mm Abstand. Das Raster ist 4 Spalten × 5 Reihen = 20 Platinen, etwa 72 % Ausnutzung.
Wächst die Platine auf 110 × 110 mm, sinkt das Raster auf 3 × 5 = 15 Platinen, etwa 65 %. Die Platine ist 21 % größer, der Nutzen liefert aber 25 % weniger Platinen – der Materialpreis pro Platine steigt um ein Drittel.
Deshalb kann eine Verkleinerung um 10 mm mehr wert sein als 10 % mehr Stückzahl. Und deshalb ist „Kann der Rand schmaler?“ eine berechtigte Kostenfrage.
Was die Anordnung verändert
- Platinenmaße. Eine Schwellenüberschreitung kostet eine ganze Reihe oder Spalte.
- Abstand und Randbreite. Weniger Abstand passt mehr Platinen, reduziert aber Fräs- und Bruchreserve.
- Ausrichtung des Rasters. Drehen kann die Zahl ändern, besonders bei rechteckigen Teilen.
- Trennverfahren. V-Score braucht eine gerade Linie und einen Mindeststeg; gefräste Laschen brauchen mehr Abstand.
- Werkzeuge und Fiducials. Sie kosten Fläche, sind aber für die Bestückung nötig.
Trennen: V-Score oder gefräste Laschen
V-Score schneidet eine V-Nut entlang einer Geraden und bricht die Platine nach der Bestückung heraus. Schnell und günstig, braucht aber eine gerade Kante und lässt einen kleinen Steg.
Gefräste Laschen (Mouse Bites) nutzen kleine Löcher und einen Frässchlitz. Sie erlauben gekrümmte Umrisse und Mischformen, brauchen aber mehr Abstand und können Grate hinterlassen.
Die Wahl beeinflusst das Raster: V-Score erlaubt meist engere Abstände, gefräste Laschen brauchen mehr Platz für Fräser und Lasche.
Kostenhebel nach Wirkung
- Platinengröße: Schwellenüberschreitung ändert die Zahl um eine Reihe oder Spalte.
- Nutzengröße: ein größerer Nutzen passt mehr, aber nicht jeder Fertiger fährt ihn.
- Abstand und Rand: enger kann eine Reihe bringen, aber Trennung und Bestückung prüfen.
- Ausrichtung: kostenlos testen, bringt manchmal eine Platine pro Reihe.
- Trennverfahren: V-Score ist meist günstiger als gefräste Laschen.
- Bestücknutzen: für kleine Platinen kann ein separates Bestückraster nötig sein.
Wann Panelisierung schadet
Mehr Platinen pro Nutzen ist nicht immer besser:
- Ein dichtes Raster kann im Reflow verziehen, besonders bei dünnen Platinen.
- Zu wenig Abstand erschwert Fräsen und Prüfung.
- Ein zu großer Nutzen für die Bestückungslinie bremst die Handhabung.
- Gemischte Platinen auf einem Nutzen erschweren Test und Rückverfolgbarkeit.
Der beste Nutzen ist der, den der Fertiger bauen und der Bestücker fahren kann – nicht der mit der höchsten theoretischen Zahl.
DFM-Regeln
| Parameter | Typischer Wert | Wirkung |
|---|---|---|
| Randbreite | 5–10 mm | Handhabung und Werkzeug |
| Platinenabstand | 1,6–3 mm | Fräsen, V-Score, Trennen |
| Fiducial-Freiraum | 1–2 mm | Bestückungsausrichtung |
| Kupfer zum Rand | Nach Fertigerregel | Verhindert Grate und Kurzschlüsse |
| Größe des Panels | 18 × 24 oder 21 × 24 Zoll | Presse und Anlagengrenze |
| Ausrichtung des Rasters | Beide testen | Kann eine Platine pro Reihe bringen |
FAQ
Kostet eine kleinere Platine immer weniger pro Stück?
Meist ja, weil mehr auf den Nutzen passen. Ist die Platine aber schon klein, dominieren Handhabung und Bestückung.
Kann ich die Nutzengröße wählen?
Sie können sie wünschen, aber Presse und Anlagen setzen die Grenze. Das Angebot sollte die verwendete Nutzengröße nennen.
Ist V-Score immer günstiger als Fräsen?
Meist bei geraden Umrissen. Gekrümmte oder gemischte Formen brauchen Fräsen, und der Abstand ändert die Zahl.
Warum ändert sich mein Angebot, wenn ich nur den Rand ändere?
Weil der Rand die Zahl der Reihen oder Spalten ändern kann. 2 mm können eine ganze Reihe hinzufügen oder entfernen.
Was Sie für eine Panelisierungsprüfung senden
- Platinenmaße und Umriss
- Rasterwunsch und Ausrichtung
- Trennverfahren
- Bestückungsanforderungen und Fiducials
- Gewünschte Nutzengröße
- Menge und Lieferplan
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Geprüft vom Prozessteam von Benchuang.
