PCB面板設計與組裝

2021-01-16

急切的PCB設計PCB面板或陣列，使組成的較小PCB在制造和組裝期間保持牢固連接。但是，我們的設計還允許將其輕松拆分為單獨的板，以運送給客戶(hù)。

PCB面板化涉及將幾個(gè)較小的單個(gè)PCB組合在一起以形成通常具有標準尺寸的大面板。這有助于批量生產(chǎn)或快速組裝PCB，因為它可以?xún)?yōu)化輸出。我們找到了將單個(gè)印刷電路板布置和裝配在大型標準毛坯中以用于我們的制造過(guò)程的最佳方法。

與處理幾個(gè)較小的單個(gè)板相比，制造和組裝一塊大的PCB板可提供更高的吞吐量。放置幾塊較小的板時(shí)，貼裝機必須在兩次插入之間停止幾次，以允許進(jìn)行轉換。當板位于面板中時(shí)，不需要此轉換時(shí)間，并且貼裝機可以連續運行。

PCB面板化注意事項

在進(jìn)行面板化設計時(shí)，還必須考慮PCB組裝的過(guò)程，包括由貼片機進(jìn)行處理，以及將組件運送通過(guò)回流爐的傳送帶。通常，整個(gè)組裝過(guò)程中的機械都需要面板在至少兩個(gè)相對的側面上具有工具條。工具條有助于固定和穩定PCB，而不會(huì )干擾板上的組件。

除了處理之外，還需要解決其他注意事項，其中包括：

面板尺寸：加工機械可以處理的最大面板尺寸。

基準標記：這些標記允許在不同的機器上進(jìn)行視覺(jué)對準，以達到將元件相對于PCB定位的高精度。標準做法是在面板的三個(gè)角上添加三個(gè)基準標記，以允許機器檢查PCB的正確負載。高密度，小間距的元件在放置時(shí)需要更高的精度，設計人員可以通過(guò)在PCB上銅圖案的相對面上放置額外的基準標記來(lái)實(shí)現這一目標。

工具孔：并非所有機器都具有視覺(jué)對準功能，并且這些機器在處理邊緣或工具條中使用工具孔以在處理PCB時(shí)正確對準PCB。通常，沿著(zhù)一個(gè)工具條帶的兩個(gè)工具孔就足夠了。

去面板化：這是組裝者在完成組裝過(guò)程之后用來(lái)從面板中分離出各個(gè)PCB的方法。拆面板方法可以使用使用簡(jiǎn)單的手工工具的手動(dòng)過(guò)程。設計人員通常使用v評分方法或使用制表符布線(xiàn)來(lái)減弱分型線(xiàn)。

V刻痕：制造商使用機器沿PCB兩側的分型線(xiàn)切割深V形凹槽，使PCB通過(guò)薄板連接。拆板時(shí)，操作員使用手動(dòng)工具彎曲PCB的廢料部分，以使紙幅沿凹槽脫落。V評分最適合厚度為0.8 mm或更大的PCB。

Tab-Routing（制表路由）：制造商使用插槽將PCB和工具條分開(kāi)，使它們通過(guò)鼠標咬合連接。鼠標叮咬有一系列孔，可幫助操作員在拆面板時(shí)拆開(kāi)PCB。

PCB面板類(lèi)型

在開(kāi)始面板化過(guò)程之前，通過(guò)諸如制造或DFM設計以及組裝或DFA設計之類(lèi)的練習來(lái)確認各個(gè)PCB的設計。最終面板還必須符合我們的自動(dòng)化設備的制造能力，例如粘貼打印機，SMT機器，回流焊爐，AOI設備等。

我們使用幾種組合PCB的方法來(lái)創(chuàng )建面板。這些是：

有序嵌板化這是我們常用的方法，因為它具有多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。有序嵌板可與幾乎所有類(lèi)型的PCB兼容，對于SMT組裝條件和產(chǎn)品組合，無(wú)需太多考慮。

盡管它實(shí)現了最佳的材料利用率，但旋轉角度拼板還是有一些缺點(diǎn)。由于安裝機器中的磁頭在放置零件時(shí)必須經(jīng)常旋轉，因此安裝效率會(huì )降低。由于磁頭的頻繁旋轉，某些安裝質(zhì)量也會(huì )受到影響。

由于PCB圖案頻繁變化，因此目視檢查速度較慢，因為操作員在檢查面板時(shí)必須適應方向變化。這可能導致檢查效率降低。

組合面板化

在對不同類(lèi)型的PCB進(jìn)行面板化時(shí)，我們使用組合面板化。同時(shí)制造不同類(lèi)型的PCB時(shí)，組合拼板特別有用。

組合面板化可提高生產(chǎn)效率，同時(shí)大幅降低成本。但是，組合面板化有許多缺點(diǎn)。其中主要是處理產(chǎn)品差異化的困難。組合面板化還使得在組裝過(guò)程中難以分析質(zhì)量問(wèn)題。

確定最佳面板化方法

我們基于制造效率的提高以及難度和成本的減少，決定使用最佳的拼板方法。在設計面板時(shí)，我們還必須考慮在回流期間會(huì )引起PCB翹曲的變形力。

我們根據PCB的厚度決定最適合的去面板方法。對于0.8 mm以上的PCB，我們更喜歡使用v型槽。對于更薄的PCB，我們更喜歡使用標簽布線(xiàn)。但是，PCB上力敏感組件的存在也會(huì )影響去面板化方法的選擇。