PCB面板设计与组装

2021-01-16

急切的PCB设计PCB面板或阵列，使组成的较小(xiǎo)PCB在制造和组装期间保持牢固连接。但是，我们的设计还允许将其轻松拆分(fēn)為(wèi)单独的板，以运送给客户。

PCB面板化涉及将几个较小(xiǎo)的单个PCB组合在一起以形成通常具有(yǒu)标准尺寸的大面板。这有(yǒu)助于批量生产或快速组装PCB，因為(wèi)它可(kě)以优化输出。我们找到了将单个印刷電(diàn)路板布置和装配在大型标准毛坯中以用(yòng)于我们的制造过程的最佳方法。

与处理(lǐ)几个较小(xiǎo)的单个板相比，制造和组装一块大的PCB板可(kě)提供更高的吞吐量。放置几块较小(xiǎo)的板时，贴装机必须在两次插入之间停止几次，以允许进行转换。当板位于面板中时，不需要此转换时间，并且贴装机可(kě)以连续运行。

PCB面板化注意事项

在进行面板化设计时，还必须考虑PCB组装的过程，包括由贴片机进行处理(lǐ)，以及将组件运送通过回流炉的传送带。通常，整个组装过程中的机械都需要面板在至少两个相对的侧面上具有(yǒu)工具条。工具条有(yǒu)助于固定和稳定PCB，而不会干扰板上的组件。

除了处理(lǐ)之外，还需要解决其他(tā)注意事项，其中包括：

面板尺寸：加工机械可(kě)以处理(lǐ)的最大面板尺寸。

基准标记：这些标记允许在不同的机器上进行视觉对准，以达到将元件相对于PCB定位的高精度。标准做法是在面板的三个角上添加三个基准标记，以允许机器检查PCB的正确负载。高密度，小(xiǎo)间距的元件在放置时需要更高的精度，设计人员可(kě)以通过在PCB上铜图案的相对面上放置额外的基准标记来实现这一目标。

工具孔：并非所有(yǒu)机器都具有(yǒu)视觉对准功能(néng)，并且这些机器在处理(lǐ)边缘或工具条中使用(yòng)工具孔以在处理(lǐ)PCB时正确对准PCB。通常，沿着一个工具条带的两个工具孔就足够了。

去面板化：这是组装者在完成组装过程之后用(yòng)来从面板中分(fēn)离出各个PCB的方法。拆面板方法可(kě)以使用(yòng)使用(yòng)简单的手工工具的手动过程。设计人员通常使用(yòng)v评分(fēn)方法或使用(yòng)制表符布線(xiàn)来减弱分(fēn)型線(xiàn)。

V刻痕：制造商(shāng)使用(yòng)机器沿PCB两侧的分(fēn)型線(xiàn)切割深V形凹槽，使PCB通过薄板连接。拆板时，操作员使用(yòng)手动工具弯曲PCB的废料部分(fēn)，以使纸幅沿凹槽脱落。V评分(fēn)最适合厚度為(wèi)0.8 mm或更大的PCB。

Tab-Routing（制表路由）：制造商(shāng)使用(yòng)插槽将PCB和工具条分(fēn)开，使它们通过鼠标咬合连接。鼠标叮咬有(yǒu)一系列孔，可(kě)帮助操作员在拆面板时拆开PCB。

PCB面板类型

在开始面板化过程之前，通过诸如制造或DFM设计以及组装或DFA设计之类的练习来确认各个PCB的设计。最终面板还必须符合我们的自动化设备的制造能(néng)力，例如粘贴打印机，SMT机器，回流焊炉，AOI设备等。

我们使用(yòng)几种组合PCB的方法来创建面板。这些是：

有(yǒu)序嵌板化这是我们常用(yòng)的方法，因為(wèi)它具有(yǒu)多(duō)个优点。有(yǒu)序嵌板可(kě)与几乎所有(yǒu)类型的PCB兼容，对于SMT组装条件和产品组合，无需太多(duō)考虑。

尽管它实现了最佳的材料利用(yòng)率，但旋转角度拼板还是有(yǒu)一些缺点。由于安装机器中的磁头在放置零件时必须经常旋转，因此安装效率会降低。由于磁头的频繁旋转，某些安装质量也会受到影响。

由于PCB图案频繁变化，因此目视检查速度较慢，因為(wèi)操作员在检查面板时必须适应方向变化。这可(kě)能(néng)导致检查效率降低。

组合面板化

在对不同类型的PCB进行面板化时，我们使用(yòng)组合面板化。同时制造不同类型的PCB时，组合拼板特别有(yǒu)用(yòng)。

组合面板化可(kě)提高生产效率，同时大幅降低成本。但是，组合面板化有(yǒu)许多(duō)缺点。其中主要是处理(lǐ)产品差异化的困难。组合面板化还使得在组装过程中难以分(fēn)析质量问题。

确定最佳面板化方法

我们基于制造效率的提高以及难度和成本的减少，决定使用(yòng)最佳的拼板方法。在设计面板时，我们还必须考虑在回流期间会引起PCB翘曲的变形力。

我们根据PCB的厚度决定最适合的去面板方法。对于0.8 mm以上的PCB，我们更喜欢使用(yòng)v型槽。对于更薄的PCB，我们更喜欢使用(yòng)标签布線(xiàn)。但是，PCB上力敏感组件的存在也会影响去面板化方法的选择。