三种PCB拼板的连接方式:V-cut、连筋、邮票孔

三种PCB拼板的连接方式:V-cut、连筋、邮票孔

大量生产的PCB(印刷电路板)通常都需要将多片单板(individual boards)拼凑成一片大板,然后以拼板(panelization)的形式一起进入SMT产线的自动生产机台,目的是为了可以有效提高生产效率并降低昂贵设备的待机率。

在考虑PCB拼板的连接方式时,则需要同时考虑到分板的方式与便利性,以避免拼好了板子却难以分板(de-panel)的窘境。

可能有些人觉得拼板不就是把单板互相靠放在一起就可以了吗?顶多看看要把几片PCB拼成一片大板,如果是畸形板,就拼凑一下板材利用率,应该没有需要特别拿出来讨论吧?事实不然,拼板的时候会牵扯到了几个问题的面向需要重点考虑:

目前主流的PCB(印刷电路板)的拼板连接方式有下列几种:

而完成PCBA组装板后的主流分板方式则有下列几种:

之所以需要使用特别工具来分板是因为PCB的主要材质为树酯及铜箔,不但具有一定厚度,而且既硬又韧,很难徒手折断,除非…你是大力士。

V型凹槽(V-cut)连板的分板方式:

V型凹槽连板正式且正确的分板方式为使用【V型凹槽分板机】,而【V型凹槽分板机】基本上也只适用在有V-cut的拼板。当然你也可以使用捞板机、镭射切割机与人工方式来分板。

建议延伸阅读:名词解释:V-Cut是什么?为何PCB上面要有V-Cut?

一般V形凹槽的残留厚度(V-cut remained thickness)大概会保留在板厚的1/3,这样可以有效避免生产操作时不小心折断的风险,又可以在真正需要时轻松的分板。

建议延伸阅读:影片:V-Cut电路板分板机作业

当初设计【V型凹槽连板】的目的应该是方便作业员使用人工来分板,因为一开始PCBA焊接组装的制程以波焊的通孔零件(THDs)为主,这些零件的焊接非常强壮,比较不担心分板时的弯折应力,后来引进表面贴焊(SMA)的贴焊零件(SMDs)后就不建议再用人工来分板,应力俺生的板弯很容易造成锡裂及贴焊零件破裂。

V-Cut连板的优点:V-cut分板机台简便,可以快速分板,不需要额外治具。

V-Cut连板的缺点:使用V型凹槽(V-cut)连板的PCBA分板后在原本的V型凹槽处的板边垂直面会出现中间向外突出的【>】及【<】现象,而且还容易产生条状的毛边及粉屑。V型凹槽只能设计成直线,无法跳线,V-cut处零件要避让一定距离以避免与治具或刀片干涉。原则上PCB厚度低1.0mm以下,188金宝搏苹果下载 就不建议做V-Cut,否则强度会出问题。

连筋(ribs)连板的分板方式:

连筋(ribs)的拼板一般使用捞板机来分板,也可以使用镭射切割机,而无法使用【V型凹槽分板机】及人工分板。

捞板机其实也可以算是CNC工具机的一种,它利用铣刀高速旋转并配合电脑路径来切割连筋,因此必须还必须特制治具来固定PCB,以避免因为刀头高速旋转而甩飞PCB,还要配合抽风来将切割时产生的分尘收集起来,免得沾附在PCB上影响后续组装,这样也可以大量降低作业员吸入PCB粉尘的风险。

建议延伸阅读:电路板设计需要预留板边及沟槽给router(路径切割机/成型机,捞板机)?

捞板的优点:捞板切割不易对PCB产生弯曲应力,可以降低锡裂及零件破裂的风险。不适合V-cut分板的PCB都可以使用连筋捞板。切割后的PCB断面整齐,尺寸较V-cut精准。

捞板的缺点:制程费用较V-cut贵。

连筋连板也可以使用镭射切割来分板。雷射切割的优点是没有粉尘、无毛边,也不会产生应力,而且可以程式化切割位置与路径,灵活度大。缺点是设备昂贵,且不可以切割到有铜箔的地方,因为镭射切割树脂与铜箔需不同能量的镭射,这点可以透过PCB设计来避免,捞板机也不建议捞到有铜箔的区域,容易磨损刀具。

邮票孔(stamp hole)连板的分板方式:

我们可以把邮票孔的连板方式想像成是在连筋两端接触单板的位置打上一排小孔(邮票孔),其目的是方便分板时可以使用斜口钳之类的工具来人工分板,所以邮票孔一般较常运用在样品,或是小批量生产,或是家庭代工类克难工厂里。当然,如果有需要的话,你还是可以把邮票孔视同连筋并使用捞板机或是雷射切割机来帮邮票孔分板。

建议延伸阅读:电路板去板边分板裁板:邮票孔设计

邮票孔的优点:不需要使用到昂贵的设备就可以分板。

邮票孔的缺点:如果使用钳子之类工具将邮票孔连接折断后,切断面一定会形成巨大的毛边,一般都需要额外使用砂纸或锉刀去毛边。有些邮票孔设计不当,剪断后毛边突出板子边缘过多,可能刮伤手指或造成组装问题。


延伸阅读:

 
 
访客留言内容(Comments)

No comments yet.


访客留言注意事项:
1.首次留言通过审核后内容才会出现在版面上,请不要重覆留言。
2.留言时请在相关主题文章下留言,与主题不相关的留言将会被视为垃圾留言,请善加利用【搜寻框】寻找相关文章,找不到主题时请在「水平选单」的「留言板」留言。
3. 留言前请先用【搜寻框】寻找相关文章,自己做一点功课后再留言。没有前因后果的内容,188金宝搏苹果下载 不一定会瞭解你在说什么,就更无法回答你的问题。  
4. 188金宝搏苹果下载 并非某一方面的专家,所以回答的内容或许会有不正确的地方,服用前还请三思。如果您想询问关于电路板方面的工程问题,请前先参考这篇文章【询问工程问题,请提供足够的资讯以利有效回答】 把自己的问题想清楚了再来询问,并且请提供足够的资讯,这样才能有效回答问题。
5. 188金宝搏苹果下载 每则留言都会看,但不会每则留言都回答,尤其是只有问候之类的内容。  
6. 留言询问时请注意您的态度,188金宝搏苹果下载 不是你的「细汉」,更没有拿你的薪水,所以不接受吆喝188金宝搏苹果下载 的态度来回答你的问题。  
7. 原则上188金宝搏苹果下载 不接受私下电子邮件、电话、私讯、微信或任何即时通联络。  
8. 自2021年7月起Google将停止最新文章电子邮件通知,如果你想随时接收部落格的最新文章可以参考这里

您有话要说(Leave a comment)

(required)

(required)