设计PCB面板组合方式的惊人秘诀

考虑到PCB制造效率，拼板是必须的。一方面，面板化导致PCB制造效率的提高，从而可以减少交货时间。另一方面，对于形状不规则的小型PCB，拼板是最有效的制造方式。对于PCB组装，拼板化是有帮助的，因为它可以降低人工成本，便于控制产品质量。

但是，面板化也有一些限制。整个PCB面板的尺寸必须符合自动化设备的制造能力，包括浆料印刷机、SPI设备、SMT机、回流炉、AOI设备、AI Panasert和波峰焊机。一般来说，整体布局的最大尺寸为450x330mm，而整体布局的最小尺寸为50x50mm。一些不规则的PCB尺寸小，不能拼板，只能依靠辅助车辅助制作。

然而，PCB制造商和SMT制造商未能充分考虑可制造性并未能达到制造成本效益最大化时，在拼板过程中始终存在一个问题。他们必须根据特定的PCB要求并考虑成本和制造能力，选择最合适的组合方法。

几种拼板的组合方式如下所示：

• 订单拼板

作为一种常用的方法，顺序拼板是使用最广泛的拼板方法。许多优势促成了它目前的领导地位。首先，这种拼板适合所有情况，无需考虑SMT制造商的制造条件和产品组合。其次，订单拼板不受制造数量的影响，在最大SMT设备数量的基础上，有效地允许最大拼板数量，从而在所有拼板组合中实现最高的可制造性。第三，在印刷模板设计过程中不会因特殊元件焊盘方向的影响而降低印刷质量。最后，在整个程序的每次运行中，不会因为面板的方向不同而积累操作难度。

对于PCB制造商来说，成本也是可以接受的，订单面板化的方法可以将质量保持在最高水平。订单拼板如下图1所示。

• 旋转角度拼板

为了达到板材的最佳利用，减少板材的浪费，采用旋转90度或180度的方式进行拼板，称为旋转角拼板。这种拼板是为了迎合由于特殊部件的空间空缺而导致的顺序拼板的缺陷。

旋转角镶板具有一些缺点。首先，角度旋转后可能会降低安装效率。并且安装质量可能会远离稳定状态。组装后的视觉检查也将增加工人的操作强度，因为每次都要看到一个方向变化，导致错误的可能性很高。旋转角度拼板如图2所示。

• 双面拼板

如图3所示，双面拼板是指将PCB的两面拼板在一侧作为面板。

这种拼板适用于两面都没有大体积和耐热性差的元件的PCB。否则，大体积重的PCB背面的元器件容易脱落，耐热性差的元器件会被烧毁。

这种类型的面板化具有一些优点。首先，它在提高 SMT 整体效率和降低制造成本方面做得很好。一次工艺即可完成双层PCB制作，节省了一张印制网板和产品切换的时间，大大提高了SMT设备的使用效率。其次，回流焊和波峰焊只需要一个试样曲线，这样可以节省试样曲线的材料。此外，现场制造的管理强度不会造成太大的浪费，因此这种拼板适合大批量生产。

这种类型的面板化也具有缺点。首先，带有BGA的PCB不适合这种类型的面板化，因为它会导致返工困难。其次，由于面板必须按偶数排列，因此制造产品的数量受到限制。否则会产生电路板报废。第三，切割完成后才能进行AI和DIP，影响插件效率和DIP利用率。最后，基板制造商将面临更多的困难，因为他们难以控制质量。

• 组合拼板

组合拼板，也称为特征拼板，是一种将不同类型的PCB按照组合原理组合在一起的拼板。如下图4所示。

这种类型的面板化具有一些优点。首先，适用于家电、玩具等产品中包含多种PCB组合的制造模式。其次，有利于提高生产效率，降低成本，大大降低产品周转率和半成品库存，满足客户快速出货的要求。

然而，这种类型的面板化也具有缺点。一方面，在流水线作业过程中，产品差异化难以管理，导致产品混乱。另一方面，当组合中的单板出现质量差甚至报废时，整体拼板数量会下降，不利于生产整治。

PCB面板的理想组合方式是由制造效率、难度和成本决定的，而分板方法极为重要和必不可少，最常用的方法是V型槽和卡孔。在分板方法设计过程中，必须充分考虑压力，以避免回流造成的变形，保证分板的方便性。卡扣孔多用于厚度在1.0mm以下的PCB，并带有BGA等外力敏感元件，以减少回流变形的可能性，以确保质量，提高制造效率并分散外力。

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