不同的PCB拼板方法

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PCB拼板

PCB拼板的不同方法

與電子行業中的許多流程一樣, PCB面板化有無數的可能性和變體. 由於每個製造商都有自己的方法, 您作為設計師必須不時選擇相應地調整您的設計,或尋找其他合作夥伴進行生產. 下面介紹三種最常用的方法:

使用V型槽進行拼板: 用這種方法, 各個電路板之間通過V形銑削凹槽彼此隔開,凹槽的深度為面板高度的三分之一. 然後使用最適合直線切割的機器進行後續分離. 因此,特別推薦此方法用於滿足三個要求的PCB: 無懸垂部件, 沒有圓角,並且組件限制和PCB邊緣之間沒有足夠的距離.

通過選項卡路由進行面板化: 這裡, 電路板沿其輪廓銑出 – 同時保持少量的材料橋,這些材料橋在面板的製造和組裝過程中將板牢固地固定到位. 這種類型的拼板不適用於帶有大型變壓器和其他較重組件的印刷電路板,這些組件使分離變得非常複雜. 同時, 應該注意的是,這種方法減少了印刷電路板上的負載,從而降低了碎裂的風險。.

通過帶有穿孔材料橋的選項卡佈線進行面板化: 此過程類似於剛才描述的簡單選項卡路由. 然而, 在此材料橋上還打了一些小孔, 由於斷裂過程更容易預測,因此大大簡化了分離過程,並提供了更高程度的控制. 然而, 該方法甚至更不適用於具有重型組件的印刷電路板, 其重量可能會打破物料橋.

PCB拼板

PCB面板化的缺點

鑲板PCB是保護其完整性的一種方法. 此外, 面板化使 中國PCB製造商 同時組裝多塊板, 減少成本和生產時間. 鑲板必須正確進行,以使印刷電路板在分離過程中不會損壞或以其他方式損壞.

挑戰性:

專題討論在幾個領域提出了許多挑戰:
1.去面板化- 一些去面板化方法的缺點:
如果使用路由器, 運送前可能需要額外清潔. 這種方法會產生大量必須去除的灰塵.

2.需要更換零件的預佈線,以免干擾去面板化:
突出的零件可能掉落到相鄰零件中.

3. 數據文件不完整 – 有時PCB製造商提供的文件不完整, 可以通過多種方式增加成本:
“破洞” 或者 “老鼠咬傷” – 這些微小的孔允許在陣列中使用小型電路板.

累積和註冊公差 – 如果數據文件中沒有嚴格的公差, 微小偏差的累積影響可能導致錯誤. 如果陣列中有幾塊板, 註冊不再能居中.

DFM和PCB面板化

當公司大量開發印刷電路板時, 他們尋找一些方法來減少製造成本. 如果在設計過程的早期階段詳細討論生產細節並在印刷電路板的開發中加以考慮,則僅需相對較少的工作即可 (因此,強烈建議). 相對於計劃的製造過程,這種佈局的早期優化通常稱為 “面向生產的設計” 或者 “製造設計” (短的: DFM).

從長遠來看,可以通過多種DFM方法實現大量節省. 我的首選策略是,儘早與製造公司聯繫並了解他們的特定技能。, 挑戰, 和商業模式. 通過這種方式,我可以了解可以輕鬆實現設計的哪些方面 (因此便宜) 以及哪些元素需要額外的努力 (並相應地增加了成本).

幾年前我從中受益, 例如, 當我為揚聲器設計放大器時,最初偏愛採用圓形的PCB,因為它可以以美觀的方式直接安裝在揚聲器的圓形底盤後面. 然而, 當我與製造商討論我的想法時, 很快就發現帶有 (據說很簡單) 圓形的製造成本很高,以至於大大降低了設計的經濟可行性.

所以, 到底, 我決定採用矩形標准設計, 製造成本大大降低. 通過相應地調整我的佈局, 我能夠提高最終產品的利潤率並成功完成該項目.

PCB鑲板可降低成本

一種廣泛使用的DFM方法是所謂的面板化. 用這種方法, 將幾種電路板佈局應用於較大的基板或面板,然後以這種形式組裝. 期望的節省是由於可以同時製造多個PCB的結果.

在製造和組裝過程完成之後, 然後將面板分成單獨印刷的電路板. 這樣,您就可以完成一大堆 (希望) 一氣呵成的全功能PCB, 只是在等待安裝和出售. 聽起來很簡單, 不是嗎? 但是沒有那麼快: 這樣一來,PCB的批量生產便會盡可能順利地進行,並帶來所需的節省, 鑲板時必須考慮一些重要的細節.

影響PCB面板成本的因素

當然, 最終,大多數設計師對各種過程的技術細節的興趣不如對相關成本和挑戰的興趣。. 這裡的基本經驗法則是,成本和工作量取決於要製造的設計的複雜性,並隨著設計的發展而增長. 還應注意,基於面板化的製造帶來以下挑戰, 這也會對成本產生影響:

分離: 如果使用銑床來分離完全組裝的印刷電路板, 籌碼, 和其他殘留物殘留在PCB的表面上, 然後必須在以後的一個單獨步驟中將其刪除, 這涉及額外的努力和成本. 如果您想使用鋸子而不是router鉋機, 在設計電路板輪廓時,應考慮到此處只能進行直線切割. 第三種選擇是使用現代激光, 哪一個, 然而, 僅可用於以下厚度的PCB 1 毫米或更小, 因此在這種情況下,您無法創建任何厚度的多層PCB設計.

骨折: 大多數分離過程都會在工件側面留下粗糙的裂縫 – 特別是在通過帶穿孔材料橋的凸耳佈線進行拼板的情況下 (看上面). 以便可以安全地處理各個PCB, 他們必須在有爭議的地方紮根, 反過來又意味著額外的工作.

懸垂組件: 如前所述, 懸垂的組件會大大限制可用於您的設計的拼板方法的數量. 在這種情況下, 成品PCB的分離也可能存在問題, 因為存在銑削頭可能會與懸垂部件碰撞從而損壞整個面板的風險. 不言而喻,此類故障涉及不可預見的成本和延誤.

PCB供應鏈: 完整穩定的PCB供應鏈,幫助製造商以有競爭力的價格獲得充足的元器件和其他原材料, 而任何組件短缺不僅會減緩製造進度, 但也會增加您的 PCB 拼板成本.

早期發現和預防潛在問題的可能性

經驗豐富的PCB設計人員依靠各種經過驗證的方法來及早發現和糾正潛在問題.

如前所述, 基於DFM原理的設計可以有效地確保鑲板和生產盡可能具有成本效益. 用於PCB拼板, 有必要, 除其他事項外, 在設計項目的早期階段找到合適的製造公司及其製造流程. 這樣一來,您就可以從一開始就為生產設計最佳的佈局.

此外, 如果您使用一流的設計軟件,則自動化PCB製造方面的許多挑戰就更容易掌握. 例如, AltiumDesigner®通過“嵌入式板陣列”功能為PCB面板化提供了廣泛的功能. 這使您可以輕鬆組裝具有幾種相同或不同PCB設計的面板. 而且由於原始設計不能簡單地複製到面板中, 但鏈接到它, 原始設計的更改在面板佈局中立即可見.

當然, 除了鑲板外,還有許多其他方法可以節省製造成本. 儘管如此, 這一點值得特別注意, 因為此處的錯誤很快會導致無法預料的額外成本,甚至完全不合適的PCB.

所以, 您絕對應該留意這裡的建議和DFM原則 – 在其他許多文章中 – 並在整個設計過程中註重以生產為導向的設計. 這不僅可以節省您的時間,還可以降低製造成本和後續更正的風險.

如果您想了解更多有關Altium如何幫助您克服鑲板挑戰的信息, 今天與我們的一位專家交談.

擴展格柏RS274-X – PCB數據

– 如果您的設計系統允許, 使用擴展設備RS 274-X進行數據導出. 主要優點是,有關面板形狀和尺寸的所有信息都包含在標題中. 數據導入更容易,並且最大程度地減少了面板準備不正確的風險. 數據處理時間也大大減少, 這也影響了較低的數據準備成本.

 

 

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