La panélisation est l'étape clé qui transforme un prototype unitaire en production de série rentable. En regroupant plusieurs circuits sur un même panneau, vous divisez le coût de mise en machine par le nombre de cartes, réduisez les temps de cycle SMT et simplifiez la manutention sur la ligne d'assemblage.
Mais une panélisation mal conçue peut endommager vos composants lors de la découpe, générer des bavures sur les bords de carte ou même fissurer des joints de soudure fragiles. Ce guide couvre les trois méthodes principales — V-score, tab routing et mouse bites — avec les règles DFM, les dimensions standard et les critères de choix par application.
Ce que vous allez apprendre :
- Les 3 méthodes de panélisation : V-score, tab routing et mouse bites
- Les règles dimensionnelles et distances de sécurité composants
- Les 5 techniques de dépanélisation et leurs avantages
- Comment optimiser votre layout de panel pour réduire les coûts
Réduction de coût typique vs fabrication unitaire
Taille minimum de panel recommandée
Distance composants / bord de découpe
Diamètre standard des perçages mouse bites
Pourquoi Panéliser vos PCB ?
Les machines pick-and-place et les fours de refusion sont conçus pour manipuler des panneaux de dimensions standardisées. Un PCB unitaire de 20 × 30 mm serait trop petit pour être saisi par les rails de convoyage — il faut le regrouper dans un panel.
Au-delà de la compatibilité machine, la panélisation offre des avantages économiques considérables : un panel de 4 × 4 cartes permet de braser 16 circuits en un seul passage SMT. Le coût de mise en machine, de programmation et de changement de référence est divisé par 16. Pour les services d'assemblage PCB en France, c'est le levier principal de réduction des coûts unitaires.
« En production série, la panélisation représente souvent 20 à 30 % d'économie sur le coût total d'assemblage. Le choix entre V-score et tab routing dépend de la géométrie de votre carte et de la proximité des composants au bord. »
Hommer Zhao
Directeur Technique, WellPCB
Méthode 1 : V-Score (Rainure en V)
Le V-score consiste à rainurer le panneau sur toute sa longueur avec une lame en forme de V, créant un sillon triangulaire sur le dessus et le dessous du PCB. La profondeur de coupe standard est de 1/3 de l'épaisseur de chaque côté, laissant 1/3 d'épaisseur résiduelle au centre pour maintenir les cartes solidaires.
| Paramètre | Valeur Standard | Remarque |
|---|---|---|
| Angle de la lame | 30° ou 45° | 30° = sillon plus étroit, 45° = plus courant |
| Épaisseur résiduelle | 0,3 – 0,5 mm | Pour PCB 1,6 mm standard |
| Tolérance | ± 0,05 mm | Sur l'épaisseur résiduelle |
| Distance composant – V-score | ≥ 1,0 mm (CMS), ≥ 3,0 mm (MLCC) | Crucial pour éviter les fissures |
| Épaisseur PCB compatible | ≥ 0,8 mm | Trop fin = risque de casse |
Avantages du V-Score
- Coût très faible — pas de perçages ni de fraisage supplémentaire
- Vitesse de découpe élevée — idéal pour les gros volumes
- Espacement minimal entre cartes — utilisation optimale de la surface du panel
- Bord de carte relativement propre après séparation
Limites du V-Score
- • Lignes droites uniquement — impossible de suivre des contours courbes
- • Traverse tout le panel — le V-score coupe d'un bord à l'autre
- • Stress mécanique — la séparation manuelle peut fléchir la carte
- • Incompatible avec les cartes minces < 0,8 mm
Méthode 2 : Tab Routing (Routage d'Onglets)
Le tab routing utilise une fraise pour découper le contour de chaque carte dans le panel, en laissant des ponts de matière (tabs) à intervalles réguliers. Ces onglets maintiennent les cartes solidaires pendant l'assemblage puis sont rompus lors de la dépanélisation.
Contrairement au V-score, le tab routing accepte toutes les géométries — cartes rondes, irrégulières ou avec des encoches. C'est la méthode privilégiée pour les PCB flexibles et les cartes de petite taille destinées à l'IoT ou au médical.
| Paramètre | Valeur Standard |
|---|---|
| Largeur des tabs | 3,0 – 6,0 mm |
| Nombre de tabs par carte | 3 à 5 (selon taille) |
| Distance composant – tab | ≥ 3,0 mm (≥ 5,0 mm pour BGA) |
| Largeur de fraisage | 1,6 – 2,4 mm (diamètre fraise) |
| Espacement inter-cartes | ≥ 2,0 mm |
Méthode 3 : Mouse Bites (Perforations de Séparation)
Les mouse bites sont une série de petits trous percés dans chaque tab, créant une ligne de faiblesse qui permet de casser proprement l'onglet à la main ou avec un outil simple. C'est le complément naturel du tab routing et la technique la plus utilisée pour les prototypes et les petites séries.
| Paramètre Mouse Bites | Valeur Recommandée |
|---|---|
| Diamètre des trous | 0,5 – 1,0 mm |
| Espacement centre à centre | 0,8 – 1,0 mm |
| Nombre de trous par tab | 5 à 7 |
| Distance cuivre – mouse bite | ≥ 0,5 mm |
« Le piège classique des mouse bites : trop peu de trous et le tab résiste à la rupture, risquant de délaminer la carte. Trop de trous et le tab se désintègre pendant la refusion. Cinq trous de 0,5 mm espacés de 0,8 mm, c'est le bon compromis pour 95 % des applications. »
Hommer Zhao
Directeur Technique, WellPCB
Comparaison : V-Score vs Tab Routing vs Mouse Bites
| Critère | V-Score | Tab Routing | Mouse Bites |
|---|---|---|---|
| Formes acceptées | Rectangulaire uniquement | Toutes formes | Toutes formes |
| Coût de fabrication | Très faible | Modéré | Modéré |
| Qualité du bord | Bonne (légère crête) | Moyenne (bavures possibles) | Moyenne (dents résiduelles) |
| Stress mécanique | Élevé (flexion) | Modéré | Faible à modéré |
| Perte de surface | Minimale (0,5 mm) | Modérée (2–3 mm) | Modérée (2–3 mm) |
| Vitesse de dépanélisation | Très rapide | Rapide | Rapide (manuelle possible) |
| PCB flex / mince | Non (< 0,8 mm) | Oui | Oui |
| Idéal pour | Grande série, cartes rectangulaires | Cartes irrégulières, BGA | Prototypes, petites séries |
Dimensions Standard des Panels
Les dimensions du panel dépendent de votre équipement d'assemblage. La plupart des lignes SMT acceptent des panels de 100 × 100 mm à 460 × 510 mm. Le cadre (tooling frame) entoure le panel et porte les repères fiduciaires, les marques de référence et les rails de convoyage.
| Élément | Dimension |
|---|---|
| Taille de panel typique | 250 × 200 mm à 460 × 360 mm |
| Largeur du rail (tooling strip) | 5,0 – 10,0 mm de chaque côté |
| Repères fiduciaires | 3 minimum (2 sur le cadre + 1 par unité) |
| Zone de préhension (breakaway rail) | ≥ 5 mm sans composants ni cuivre |
| Trous de tooling | 2–4 trous de ∅ 2,4 mm ou 3,2 mm |
Pour maximiser le rendement matière, discutez toujours de votre layout de panel avec votre sous-traitant assemblage turnkey avant de finaliser votre design. Un décalage de quelques millimètres peut permettre d'ajouter une rangée supplémentaire de cartes par panel.
Techniques de Dépanélisation
La dépanélisation est l'étape où les cartes individuelles sont séparées du panel après assemblage. Le choix de la méthode dépend du type de panélisation, du volume et de la sensibilité des composants.
Dépanélisation par cisaille (V-score)
Machine à lame circulaire qui sépare les cartes le long du V-score. Rapide (< 3 sec/carte), idéale pour la grande série.
Dépanélisation par fraisage (router)
Fraise haute vitesse qui coupe les tabs. Stress mécanique modéré, bon pour les cartes avec BGA et composants sensibles.
Dépanélisation laser
Découpe sans contact et sans stress mécanique. Précision ±25 μm, idéale pour PCB flex et composants ultra-fragiles. Coût plus élevé.
Rupture manuelle (mouse bites)
Séparation à la main ou avec une pince le long des mouse bites. Réservée aux prototypes et petites séries (< 100 pièces).
Règles DFM pour la Panélisation
Un bon design de panel anticipe la dépanélisation dès la conception. Voici les règles essentielles que tout concepteur doit intégrer dans ses fichiers Gerber et ses notes de fabrication.
« L'erreur la plus fréquente que nous voyons chez nos clients français : des condensateurs MLCC placés à moins de 1 mm du V-score. Lors de la dépanélisation, le stress de flexion fissure le céramique et le défaut n'apparait qu'après des semaines d'utilisation en service. Règle d'or : 3 mm minimum pour tout composant céramique. »
Hommer Zhao
Directeur Technique, WellPCB
Optimisation des Coûts de Panélisation
La panélisation impacte directement le coût d'assemblage PCB. Voici les leviers principaux pour optimiser votre budget :
Maximiser le nombre de cartes
Testez plusieurs orientations (0°, 90°, miroir) pour trouver l'arrangement qui maximise le nombre de cartes par panel. Un gain de 2 cartes par panel peut représenter 10–15 % d'économie.
Réduire les déchets de cadre
Minimisez les rails de tooling au strict nécessaire (5 mm). Utilisez des rails sur 2 côtés au lieu de 4 si votre ligne SMT le permet.
Choisir la bonne méthode
V-score pour les rectangles en grande série. Tab routing pour les formes complexes. Ne sur-spécifiez pas — la dépanélisation laser n'est justifiée que pour les composants ultra-sensibles.
Guide de Sélection par Application
| Application | Méthode Recommandée | Dépanélisation |
|---|---|---|
| LED / éclairage (MCPCB aluminium) | V-score | Cisaille |
| Électronique automobile (IATF 16949) | Tab routing + mouse bites | Fraisage (router) |
| Dispositifs médicaux (ISO 13485) | Tab routing | Laser (zéro stress) |
| IoT / wearables (PCB flex) | Tab routing | Laser |
| Prototypes / petites séries | Mouse bites | Manuelle |
| Grande série consumer (> 10 000 pcs) | V-score | Cisaille automatisée |
| Cartes avec BGA / µBGA | Tab routing (≥ 5 mm) | Fraisage basse vibration |
7 Erreurs Fréquentes de Panélisation
Questions Fréquentes (FAQ)
Peut-on combiner V-score et tab routing sur le même panel ?
Oui, c'est courant. Le V-score sépare les rangées horizontalement et le tab routing gère les séparations verticales ou les contours irréguliers. Précisez clairement les deux méthodes dans vos notes de fabrication.
Quelle est la taille maximum d'un panel pour l'assemblage SMT ?
La plupart des lignes SMT acceptent jusqu'à 460 × 510 mm. Cependant, vérifiez les spécifications de votre sous-traitant. Chez WellPCB, nos lignes SMT haute cadence acceptent des panels de 50 × 50 mm à 460 × 360 mm.
Le V-score affecte-t-il la fiabilité des joints de soudure ?
Pas directement — mais le stress de dépanélisation peut fissurer les joints de composants céramiques (MLCC) placés trop près du V-score. Respectez les distances de sécurité (≥ 1 mm pour CMS, ≥ 3 mm pour MLCC) et le risque disparaît.
Combien de cartes peut-on mettre par panel ?
Cela dépend de la taille de la carte et du panel. Par exemple, une carte de 30 × 40 mm sur un panel de 280 × 200 mm permet un arrangement de 6 × 4 = 24 cartes. Votre fabricant peut optimiser ce nombre en testant plusieurs orientations.
La panélisation est-elle nécessaire pour les prototypes ?
Pour de très petites séries (1–10 pièces), les fabricants acceptent souvent des cartes unitaires. Mais dès 20–50 pièces, la panélisation réduit significativement le coût unitaire d'assemblage et accélère la production.
Comment inclure la panélisation dans mes fichiers Gerber ?
Idéalement, fournissez votre design unitaire et laissez le fabricant créer le panel optimal. Sinon, ajoutez un fichier Gerber séparé pour le panel avec les contours de découpe, les fiduciaires et les notes de fabrication détaillées (méthode de séparation, distances, nombre de tabs).