PCB 拼板指南
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- 面板化方法
- 选项卡路由面板化的设计注意事项
- PCB 板拆线说明
- V-Score 与 Tab Routing PCB 面板
- 为您的面板化项目选择 MCL
自动化电路板组装设备通常无法处理较小的电路板,从而导致组装过程中出现更频繁的缺陷。为了最大限度地减少这些缺陷并提高制造过程的产量,许多公司使用一种称为面板化的工艺,从而生产出 PCB 面板。
什么是PCB面板?
PCB面板,也称为PCB阵列,是由多个单独的板组成的单个板。组装完成后,面板会在拆分过程中被拆分或分离成单独的 PCB。印刷电路板镶板工艺的好处是减少了缺陷,因为自动组装机在组装过程中往往遇到的问题更少。此外,拼板还可以通过提高吞吐量来降低成本。
成功的 PCB 拼板需要多种设计规范才能正常工作,包括围绕拼板方法的考虑。我们将在这套拼板指南中更全面地详细介绍这些 PCB 拼板方法及其具体要求。
面板化方法
存在多种面板化方法,每种方法都有其自身的缺点和优点。面板上的板设计和面板本身通常会在哪种面板化方法最适合应用方面发挥重要作用。其中最值得注意的因素包括:
- 设计: 板的设计在确定最合适的拼板方法中起着最大的作用。组件与电路板边缘之间的间隙量可能会使某些方法远不如其他方法适用,边缘悬挂组件的存在也是如此。
- 组件: 板上使用的组件类型与它们的位置一样重要。特别敏感的组件和连接器可能会在最合适的分线和面板化方法中发挥作用。
- 材料: PCB 中使用的材料可能会限制哪种类型的面板化方法最合适,因为某些材料在分线过程中更容易分裂。电路板厚度也是一个因素,因为特别薄的电路板可能更容易在组装过程中断裂,而厚电路板在拆卸过程中可能会出现更多问题。
这些因素限制了任何一个应用程序可用的选择。事实上,许多组装公司可能会在任何一个项目上使用多种方法的组合,以确保阵列的结构完整性,同时仍能缓解分线过程中的问题。
今天使用了三种拼板技术,但通常只有两种。他们是:
1。 V 分数拼板: 这种常见的面板化方法将带有 V 形凹槽的单个 PCB 分开。这些凹槽用倾斜的刀片从电路板的顶部和底部去除了大约三分之一的电路板厚度。考虑到凹槽之间剩余三分之一的电路板非常坚固,通常使用机器完成分线过程,而手工分线会对 PCB 和周围元件造成压力。
2。选项卡路由面板化: 无法使用 V 型槽方法的 PCB 阵列将改为使用标签布线方法。使用这种方法,PCB 是从阵列中预先切割下来的,并通过穿孔标签固定在板上。在这些穿孔图案中经常使用三到五个孔。这种方法通常有利于它支持带有边缘悬挂组件的设计。它也可以用手而不是工具来打破。
3。实体标签拼板: 阵列可以在每块板之间设计有实心标签,从而提高整体强度。然而,这种类型的 PCB 面板的分板方法需要分板路由器、激光切割机或钩形刀片工具。路由器可能会导致灰尘和振动,而激光切割机非常昂贵且在厚度超过 1 毫米的板上效率低下。钩刃选项较便宜,但效率低下且易于刀片旋转。这种方法往往不如其他两种常见。
V-Score 和 Tab Routing 是大多数应用程序的首选面板化方法。对于 PCB 设计人员来说,最重要的是了解这两种方法中哪一种最适合他们的应用。下一步是设计他们的阵列以获得最大的力量和突破成功。
许多人在可能的情况下更喜欢 V 型槽镶板方法,因为它的效率和减少表面应力。用于这种阵列的分板机也相对便宜且具有成本效益。更好的是,它们是便携式的并且需要最少的维护。虽然这种方法往往会导致电路板边缘更粗糙,但这对于使用 V 型槽镶板的应用来说很少有问题。
然而,虽然 V 型槽面板化适用于各种应用,但它在 PCB 面板设计方面相当受限。例如,V 型槽镶板不适用于组件放置得太靠近或悬挂在边缘上的设计。它们还引入了在设计过程中必须考虑的各种制造问题,例如:
- 间隙: 为确保组件在切割过程中不受影响,组件与任何 V 型槽之间必须保持 0.05 英寸的间隙。较高的组件可能需要放置得更远,以确保刀具不会干扰它们。例如,表面贴装的多层陶瓷片式电容器必须与划线保持至少 1/8 英寸的距离。具有较大连接面积的元件也应远离凹槽放置,因为如果它们放置得太靠近 V 形凹槽,分板应力会破坏焊点。
- 跳跃得分: V 型槽会降低 PCB 阵列的结构完整性,导致前缘和后缘在通过波峰焊机时下垂。这可能导致阵列翘曲或卡在波峰焊机中。为了加强阵列并防止这些问题,设计人员可以在阵列的前沿和后沿添加跳跃得分。这可以通过在阵列的前缘和后缘上包括一个 ½ 英寸的分离边缘并在这些边缘的大约一半处运行 V 形槽来实现。只需指示拆板操作员在分离板之前移除这些分离边缘即可。
如果牢记这些设计考虑因素,V 型得分面板在制造和组装过程中应该会遇到最小的问题。
选项卡路由面板化的设计注意事项
在组件放置得非常靠近或超过边缘的应用程序中,标签布线面板化往往是首选。对于以非矩形形状(如圆形)制成的 PCB,它也更可取。然而,由于标签是这些阵列的断点,因此必须做出多种设计选择以确保这些阵列的强度和功能,尤其是在分线过程中。其中一些考虑因素包括:
- 间隙: 由于分离点处的应力和分裂的可能性,请保持组件和走线距离标签至少 1/8 英寸。表面贴装的多层陶瓷片式电容器必须远离接线片,至少距离接线片 ¼ 英寸,以确保将干扰降至最低。
- 淘汰赛: 如果您的 PCB 设计包含大于 0.6 英寸的孔,则可能需要使用占位符或敲除孔来防止波峰焊过程中出现问题。敲除在阵列中间尤为重要,PCB 阵列更容易下垂。较小的矩形脱模件可以在单边上具有一个宽的五孔穿孔拉片,而较大、形状更不规则的脱模孔可能需要多个三孔穿孔拉片。
- 标签放置: 标签放置对于保持 PCB 阵列设计的完整性很重要。对于五孔穿孔标签,标签必须沿板边缘每隔 2 到 3 英寸放置一次,对于三孔穿孔标签,每隔 1.5 英寸放置一次。标签应尽可能靠近电路板边缘放置,以避免在电路板边缘弯曲,但不应放置在悬垂元件下方。设计人员还必须确保标签足够大以支撑电路板,但又不能大到干扰分线过程。
- 穿孔位置: 如果您想避免从电路板侧面突出,切勿将标签穿孔放置在标签的中心下方 - 相反,将它们靠近 PCB 的边缘,或者如果放置在两个 PCB 之间,则在标签的每一侧。
- 阵列排列: 排列 PCB 时,确保一次断开的所有标签是共线的,以便在整个阵列中有一致的断开线。如果断线不一致,一些拉片会断裂,而另一些拉片会被简单地垂直拉到电路板表面,这可能会撕裂层压板。
牢记这些考虑因素,您的设计在制造和分线过程中遇到的问题应该最少。
PCB 板拆线说明
即使你完美地设计了一个PCB阵列,在分线过程中仍然会出现问题。从分裂和撕裂到组件损坏,如果操作不当,分线过程可能会损坏电路板。这就是为什么适当的电路板拆分方法对于将成本降至最低至关重要。在突破过程中请牢记以下准则,以避免出现任何此类问题:
- 手动分页: 正确设计的标签布线 PCB 面板通常可以用手工具破坏。为了使用手动工具获得最佳效果,请使用宽嘴钳将每个标签弯曲成断线,直到听到破裂的声音。要沿断裂线完全分离,请向相反方向弯曲标签。
- 按机器分页: 在某些情况下,木板可能太厚而无法完全用手折断。在这种情况下,使用切削工具可能是优选的。钩刀片或分板路由器在这里可能是一个不错的选择,如前所述的实心标签镶板。
- 用手打破 V 型槽: 根据电路板的设计以及组件与电路板边缘的距离,可以使用类似于折断标签的方法手动折断 V 形刻痕面板。
- 切割 V 型槽: V-Scored 面板需要一种分板机才能脱离。这台机器使用比萨刀式刀片,一种相对便宜且几乎不需要维护的刀片。唯一的缺点是边缘会比布线选项更粗糙。
V-Score 与 Tab Routing PCB 面板
选择是在 PCB 面板中使用 V-score 还是 Tab 布线方法,很大程度上取决于您正在使用的 PCB 的设计。做出决定时考虑以下因素:
- 电路板形状: 阵列中包含的 PCB 的形状在拼板方法中起着重要作用。对于方形或矩形板,V 评分效果很好。当处理不寻常的形状时,选项卡路由更合适。
- 边缘组件: 如果您的 PCB 依赖于边缘悬挂组件的存在,或靠近边缘放置的组件,则选项卡布线的一些变化可能比 V 评分更合适。只需确保选项卡不在这些边缘组件附近即可。
- 边缘质量: 如果边缘质量是一个因素,则制表符路由可能比 V 评分更可取。虽然该过程会留下小的粗糙的层压板小块,但这些可以很容易地打磨掉,并且剩余的边缘在布线过程中是光滑的。另一方面,V 形评分会导致整个边缘都很粗糙,如果需要平滑边缘,则可能需要更多打磨。
- 时间开销: 选项卡路由往往需要更多的时间和人力来设置,因为它们需要在路由器上花费大量时间。另一方面,V 评分在机器下所需的时间要少得多。
- 废物: 如果担心材料浪费,V 评分提供了最大的好处。与制表符布线相比,该方法浪费的材料要少得多,这意味着每块电路板的总成本要低得多。
同样重要的是要考虑选项卡路由和 V 评分方法不是相互排斥的。在某些情况下,这些方法可以组合使用。例如,标签布线可用于元件靠近或悬挂在边缘上的 PCB 边缘,而 V-scoring 可用于其他边缘。
为您的拼板项目选择 MCL
PCB 阵列设计对单个组件的成功或失败以及项目的总体成本有巨大的影响。这使得上述 PCB 阵列设计考虑绝对必要。虽然几乎没有一套全面或具体的指南,但这些规则为您的 PCB 阵列设计提供了良好的基准。然而,对于您的设计成功更重要的是为工作选择正确的 PCB 拼板服务。这就是 MCL 可以提供帮助的地方。
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