Panelizace desky očima návrháře

Na lednové konferenci organizace EIPC v Ženevě přednesl Martin Cotton z anglické firmy RIB Technology zajímavou úvahu na téma souvislosti mezi správným návrhem desky a výrobním panelem. Co je vlastně podstatou této problematiky?

Při výrobě desek plošných spojů se nevyrábí každá jednotlivá deska zvlášť, protože by to bylo neekonomické. Deska se vyrábí jako součást výrobního panelu určité velikosti, na kterém je daná deska vícekrát (v závislosti na vzájemných rozměrech desky a panelu). Cílem návrhu by tedy měla být taková velikost a tvar desky, které co nejlépe umožní maximálně využít plochu výrobního panelu a zabránit tak vzniku zbytečně velkého množství odpadového materiálu.

Jaká by tedy měla být pravidla pro správný návrh desky?

• Předem zjistit u výrobce desek velikost výrobního panelu.
• Spolupracovat s návrhářem mechanických částí výrobku a domluvit se na vhodných rozměrech desky, které budou vyhovovat finálnímu výrobku i výrobnímu panelu.
• Vyvarovat se různých výstupků na desce, dodržovat rovné hrany desky.

Je pochopitelné, že 100% využití panelu není reálné. Mezi jednotlivými deskami na panelu jsou např. mezery, které umožňují později jednotlivé desky od sebe oddělit, někde musejí být umístěny kupóny pro testování vyrobené desky atd.

Obr. 1 Příklad panelizace (zdroj: PragoBoard s. r. o.)

Největší překážkou je ale přístup k návrhu desky, kdy její rozměry a tvar jsou návrháři desky většinou předem dány jako výsledek úvahy o celkových rozměrech konečného výrobku, který výrobu desky na panelu nebere v potaz. Celá řada studií již prokázala, že deska plošných spojů bývá v drtivé většině tou nejdražší částí elektronického výrobku, když se bere v úvahu její celková cena zahrnující náklady na výrobu holé a osazené desky, včetně jejího návrhu. Ve většině případů však přesto její tvar a rozměry určuje mechanický návrh výrobku.

Nicméně příklady a analýzy prezentované na uvedené přednášce jasně ukázaly, že přizpůsobení rozměrů a tvaru navrhované desky výrobnímu panelu může mít zajímavý ekonomický efekt. Jako příklad bylo uvedeno několik různě velkých desek se stejnými součástkami i zapojením a s plochou od 98,3 do 110,5 cm², jejichž výrobní cena za kus se pohybovala mezi 7,96 a 10,45 dolary. Zajímavé bylo, že deska s největší plochou vyšla nejlevněji, protože její rozměry a tvar maximálně využily velikost výrobního panelu. Optimální panelizace desky při její výrobě se tak ukazuje být jedním z velmi efektivních způsobů, jak snížit výrobní náklady.