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電路板廠家是如何設計拼版的呢?

作者:由 匯和PCB製造商 發表于 舞蹈時間:2021-07-20

從事相關人員知道線路板拼板就是把幾個單元板採用各種可能的連線方式組合在一起,在通常情況下,硬體設計師在設計pcb板時,考慮的是電氣訊號和線路板上元件的排布,注重的是產品的功能問題,而對於製造及組裝方面就考慮較少,要實現pcb板的製造過關,特別是SMT組裝方面,需要特別關注電路板廠家的拼板設計方面,讓我們瞭解一下吧!

一、拼板的目的和意義

提高SMT組裝效率,一個拼板包含的單板數量越多,單個板在軌道傳輸執行的平均時間就越少,貼裝裝置的利用率越高,可以大大提高SMT的生產效率。

提高SMT生產品質,防止在生產過程中出現不良問題。PCB板上元件的分佈密度大,部分元件如板邊聯結器的外形輪廓可能超出邊緣,在迴流焊接或波峰焊接完成前,這些元件都是可移動的,所以需要有額外的工藝邊增加整個拼板面積,防止這些板邊元件受到外部因素的影響而降低組裝質量。

方便操作,防止損傷。拼板的設計也是為了方便產線的操作,一個線路板的組裝完成需要經歷很多步驟,將成品或半成品放入週轉箱,週轉架進行傳遞、存放、貯存、運輸等。這些操作過程中都需要特定的工藝邊,防止板上的元件損傷。

二、拼板設計規則

拼板一般有兩種方式,ABAB或AAAA。不能簡單籠統地說哪一種拼板形式好,這需要考慮板上的元件密度和分佈狀況以及裝置配置狀況來確定,兩種拼板形式都各有其優缺點。

1. ABAB

,俗稱鴛鴦板或陰陽板或正反拼板設計,這種板的設計特點是拼板兩面的元件分佈是對稱的,完全一樣。裝置配置簡單容易,pcb廠家生產前的準備操作簡單易行,所有的SMT組裝只需要一次準備就好了:一張鋼網,一套貼片程式,SPI檢查程式,迴流焊接溫度曲線等。但是,對於兩面元件分佈密度差異較大的產品來說,這可能會導致另外的問題。有的產品設計,可能大部分元件集中線上路板的一面上,而另一面只有較少的、簡單封裝的元件,這種ABAB拼板方式就不太好了。這種設計有時會導致一些細間距元件的印刷、貼裝問題。如果板上有大質量元件,有時也會帶來二次迴流時元件掉落風險。最後,對於大批次的生產,這種拼板導致裝置的利用率不會太高。

2. AAAA/BBBB

,這種非陰陰板設計,其優點是根據其板上元件的分佈特點:大小,密集程度合理安排裝置配置,生產流程,提高裝置利用率。也因為相同結構的元件處於拼板同一側,所以廠家可以合理安排生產流程,如避免密間距元件的印刷短路或高外形、大質量元件在二次迴流時的掉件問題。這種拼板形式的不足的地方,主要是拼板的兩個面的生產和組裝是完全不一樣的,與ABAB相反,所有的準備如鋼網,SPI檢查程式、貼裝程式、AOI檢查、迴流溫度曲線等,正反兩面是不同的,甚至生產線也需要準備兩條,這不適用於小批次多型號的產品。當然,對於大批次,如果產線配置緊張也不建議作為首選設計。特別是在NPI階段,給生產計劃安排帶來困擾。

三、拼板其它設計規則:

在拼板內每個單元板之間保留1。6mm或2。4mm的間隔以有利於Router或Punch分板,如果採用小於1。6mm的寬度,需要考慮裝置是否適用於這類小間隙。在拼板的四角上,設計不需要鍍層的工具孔,整個拼板要保證最少兩個孔,孔的尺寸3。05±0。05mm。孔的中心應該定位線上路板角落,X、Y方向各5mm的位置。拼板的四角上應該設計5mm半徑的圓角或倒角,以防止在軌道傳輸帶上卡板。

拼板設計必須保證基準點邊緣(包括綠油開孔)距離拼板邊緣至少5mm的距離。正反兩面基準點不要對稱放置,這樣可以透過裝置自身的識別功能防止PCB反向進入機器。可在拼板邊緣設計一處方向標識,以防止生產時,PCB方向錯誤。拼板的最大外形公差要求控制在0。05mm範圍內。

完成拼板設計所需要資料。線路板廠家如果想要設計一個好的拼板圖,必須要有足夠的資訊支撐,否則就可能因為拼板設計不合理造成後續的SMT組裝或分板質量問題。要完成一個合格的拼板設計,通常需要下面的資料資訊支援。Gerber檔案,包含元件分佈,考慮拼板間隔及連線點放置位置;外形輪廓圖,瞭解外形尺寸規格;大型元件,特別是板邊元件的規格書,需要設計拼板間隔,避位等。

不管怎麼樣,線路板廠家拼板的設計都是為了滿足SMT的組裝要求和安全操作,組裝完成後還是要回歸到單板成品組裝的,所以不管硬板還是軟板,拼板設計時既要考慮其組裝強度要求,也要考慮生產完成後的分板要求,能夠滿足這兩點,就是一個好的拼板設計了。

匯和電路是一家專業生產的PCB製造商,擁有高整合自動化全流程的生產裝置,且每個月有固定的保養時間。無論是從電路板板材還是到電路板最終質檢都嚴格把關。板材方面公司都是採用A級材料,從開料到質檢我們都有專業的人員監督,以確保每道工序都正常完成。

標簽: 拼板  元件  設計  組裝  SMT