为设计师设计的关于 PCB 拼板设计指南的 7 件事

PCB拼板设计的因素

PCB拼板设计的因素，印刷电路板设计有几个因素。下面，我们讨论其中的三个：

• 电路板设计

PCB 的设计在决定您要使用的合适的拼板方法中起着最重要的作用。通常，设计人员根据元件与电路板边缘之间的间隙大小来确定理想的拼板方法。他们还关注边缘悬挂元素的存在。

• 电路板组件

PCB组件是整个面板中最重要的部分。每个元素都有不同的功能。特性赋予 PCB 独特的品质，使其适合其预期用途。

设计师选择的组件类型与它们的位置一样重要。尤其是敏感元件和连接器，在分线中起着至关重要的作用。一些关键的 PCB 组件包括电池、电阻器、LED、晶体管、电容器、电感器、二极管和开关。

• PCB 材料

您在 PCB 中使用的材料可能会限制最适合的拼板技术。这是因为一些材料在突破过程中往往会分裂。另一个关键因素是电路板厚度。这是因为薄板在组装过程中更容易断裂。另一方面，厚电路板在分线过程中可能具有挑战性。

了解 PCB 拼板设计指南

设计师犯的最大和最昂贵的错误之一就是事后才考虑基本的 PCB 指南。相反，他们将所有时间都花在了元件选择和电路设计上。为什么这是个问题？好吧，如果您没有为 PCB 布局的基础知识提供足够的时间和精力，那么您最终可能会得到一个性能不佳的电路设计，无论是从数字域到物理现实。最终的设计对于 PCB 制造商来说是个难题。

那么设计师如何创造出在纸上和物理形式上都逼真的设计呢？您需要知道的第一件事是没有标准 PCB 之类的东西。每块电路板在您想要的特定产品中发挥独特的功能。

作为电路板设计师，您需要使用带有特殊设计软件的计算机辅助设计系统在电路板上布置电路图案。通常，两个导电路径之间的间距为 0.04 英寸或更小。使用设计软件，您还需要为接触点和组件布置孔的位置。所有这些信息对于制造过程中的计算机控制钻床来说都是必不可少的。

一旦电路图案完成，您的计算机辅助系统就会在透明塑料片上打印出负像，也称为掩膜。这个掩码是电路板的确切尺寸。当电路图案清晰时，所有不属于电路图案的区域均显示为黑色。

PCB拼板设计方法

目前，有多种拼板方法在使用。让我们看看三个最常见的。

V 分数拼板

面板的 V-Score，由 V 形凹槽分隔的单个 PCB。通常情况下，使用倾斜刀片从电路板的顶部和底部两侧移除大约三分之一的电路板厚度。

制造商通常使用机器来完成分线过程，因为顶部和底部凹槽之间的电路板剩余部分相当大。如果他们手动破坏了该部分，则会对电路板和周围的组件施加过大的压力。

实体标签拼板

为了提高 PCB 的整体强度，设计人员可以在每块板之间放置实心标签。然而，打破这种类型的面板需要激光切割机，分板路由器 ，或钩形工具。

这种拼板方法不太常见，因为用于拆板的工具不如制造商高效。例如，路由器会引起振动和灰尘。激光切割机可能相当昂贵，并且不适用于较厚的电路板。钩刃工具容易发生刀片旋转。

选项卡路由面板化

当 PCB 制造商无法切实可行地使用 V 型槽方法时，他们选择了标签生根技术。这种方法包括从阵列中预先切割 PCB，并使用穿孔标签将它们固定在电路板上。

制造商通常在穿孔图案中使用三到五个孔。当涉及到具有边缘悬挂工具的设计时，标签布线面板化特别有利。此外，这种方法允许您在打破时使用手而不是工具。

PCB拼板设计注意事项

我们需要保证PCB板有足够的强度和功能，设计者需要考虑几个因素。其中包括：

差距

组件和 V 型槽之间必须有 0.05 英寸的间隙，以避免在切割过程中影响组件。在组件更高的地方，这个间隙可能需要更大。如果组件具有较大的连接区域，请将它们放置在远离凹槽的位置。焊点距离V型槽太近会因分板应力而断裂。

标签放置问题

标签放置 对于保持 PCB 阵列设计的完整性至关重要。如果您使用的是五孔穿孔标签，请沿板边缘每隔两到三英寸放置标签。对于三孔穿孔标签，每 1.5 英寸放置一个标签。确保成本足够大以支持电路板。

穿孔位置

避免将标签穿孔放置在标签的中心，以避免从电路板侧面突出。相反，将它们靠近 PCB 边缘运行。

PCB阵列排列

在排列 PCB 时，请务必同时断开共线的标签。它确保断线在整个数组中是一致的。

PCB拼板设计——PCB阵列中容易出现的问题

即使PCB阵列的设计是完美的，在分线过程中也会出现一些问题。下面，我们为您提供一些应对这些问题的提示：

手动打断标签

您可以使用手动工具断开选项卡布线面板。为避免任何错误，在折断线弯曲检查时使用宽嘴钳。向相反方向弯曲成本，使其沿折断线完全分离。

用机器打破

板子太厚，用手掰不开；最好使用切割工具。在这种情况下，使用分板路由器或钩刀片机以获得最佳效果。

手动破坏 V 型槽

设计人员可以根据电路板的设计和组件与电路板的接近程度手动破坏 V 评分面板。按照与手动分页相同的步骤进行操作。

切割 V 型槽

您还可以使用分板计算机打破 V 评分板。该机器通常使用相对便宜且易于维护的刀片。这种方法的主要缺点是板边比较粗糙。

PCB拼板设计-面板接线方法

确定要使用的适当拼图方法取决于几个因素。其中包括：

电路板形状

您正在设计的 PCB 的形状决定了您要使用的 PCB 拼板方法。对于矩形或方形板，使用 V 评分。

边缘组件

对于依赖边缘悬挂组件或靠近边缘的组件的 PCB，您可能需要使用一种变体的制表符布线而不是 V-scoring。

边缘质量

如果边缘质量是一个因素，请使用标签路由。虽然这个过程会留下一些层压板的小块，但您可以轻松地将它们打磨掉。

花费时间

通常，选项卡路由需要更多时间并且需要更多人工来设置。相比之下，V-scoring 在机器下占用的时间更少。

材料浪费

如果您担心材料浪费，请使用 V 评分，因为与制表符布线相比，它浪费的材料更少。因此，您在每块板的总成本上花费的成本要少得多。

PCB 拼板设计的其他注意事项

在我们结束本指南之前，让我们看看在 PCB 设计方面需要考虑的其他一些因素。它们包括：

质量控制

在 PCB 的整个设计和制造过程中，您需要进行目视和电气检查。这些检查可帮助您发现任何缺陷并在为时已晚之前修复它们。其中一些缺陷包括错误放置的组件、过多的焊料等。板子完成后，您还需要测试它们的功能性能，以验证它们的输出是否满足所需的限制。

安全注意事项

您用于制造 PCB 的一些材料含有铅，这是一种有毒物质。焊料产生的烟雾也会危害健康。这就是为什么在每个正确的 PCB 服务提供商处拥有适当的个人防护设备很重要的原因。值得庆幸的是，PCB制造工艺阶段有各种不同的阶段。

总结

PCB 阵列设计对 PCB 制造过程的整体成功和成本有重大影响。这就是设计师必须非常仔细地考虑上述设计考虑的原因。这些指南为您未来的印刷电路板阵列设计提供了坚实的基准。但是，与正确的 PCB 制造商合作可能对您的 PCB 设计过程的成功更为重要。这就是 WellPCB 的用武之地。

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