電路板設計之電路板拼板和輔助邊連接設計
1 V-CUT連接
1:當板與板之間為直線連接,邊緣平整且不影響器件安裝的PCB可用此種連接。V-CUT為直通型,不能在中間轉彎。
2:V-CUT設計要求的PCB推薦的板厚≤3.0mm。
3:對于需要機器自動分板的PCB,V-CUT線兩面(TOP和BOTTOM面)要求各保留不小于1mm的器件禁布區(qū),以避免在自動分板時損壞器件。
V-CUT自動分板PCB禁布要求
圖1 :V-CUT自動分板PCB禁布要求
同時還需要考慮自動分板機刀片的結構,如圖2所示。在離板邊禁布區(qū)5mm的范圍內,不允許布局器件高度高于25mm的器件。
自動分板機刀片對PCB板邊器件禁布要求
圖2 :自動分板機刀片對PCB板邊器件禁布要求
采用V-CUT設計時以上兩條需要綜合考慮,以條件苛刻者為準。保證在V-CUT的過程中不會損傷到元器件,且分板自如。
圖3 :V-CUT板厚設計要求
此時需考慮到V-CUT的邊緣到線路(或PAD)邊緣的安全距離“S”,以防止線路損傷或露銅,一般要求S≥0.3mm。如圖4所示。
圖4 :V-CUT與PCB邊緣線路/pad設計要求
2 郵票孔連接
[1] 推薦銑槽的寬度為2mm。銑槽常用于單元板之間需留有一定距離的情況,一般與V-CUT和郵票孔配合使用。
[2] 郵票孔的設計:孔間距為1.5mm,兩組郵票孔之間推薦距離為50mm。見圖5
圖5 :郵票孔設計參數
3 拼版方式
推薦使用的拼版方式有三種:同方向拼版,中心對稱拼版,鏡像對稱拼版。
[3] 當PCB的單元板尺寸<80mm*80mm時,推薦做拼版;
[4] 設計者在設計PCB板材時需要考慮到板材的利用率,這是影響PCB成本的重要因素之一。
說明:對于一些不規(guī)則的PCB(如L型PCB),采用合適的拼版方式可提高板材利用率,降低成本。圖6
圖6 :L型PCB優(yōu)選拼版方式
[5] 若PCB要經過回流焊和波峰焊工藝,且單元板板寬尺寸>60.0mm,在垂直傳送邊的方向上拼版數量不應超過2。
圖7 :拼版數量示意圖
[6] 如果單元板尺寸很小時,在垂直傳送邊的方向拼版數量可以超過3,但垂直于單板傳送方向的總寬度不能超過150.0mm,且需要在生產時增加輔助工裝夾具以防止單板變形。
[7] 同方向拼版
l 規(guī)則單元板
采用V-CUT拼版,如滿足4.1的禁布要求,則允許拼版不加輔助邊
圖7 :規(guī)則單板拼版示意圖
l 不規(guī)則單元板
當PCB單元板的外形不規(guī)則或有器件超過板邊時,可采用銑槽加V-CUT的方式。
圖8 :不規(guī)則單元板拼版示意圖
[8] 中心對稱拼版
l 中心對稱拼版適用于兩塊形狀較不規(guī)則的PCB,將不規(guī)則形狀的一邊相對放置中間,使拼版后形狀變?yōu)橐?guī)則。
l 不規(guī)則形狀的PCB對稱,中間必須開銑槽才能分離兩個單元板
l 如果拼版產生較大的變形時,可以考慮在拼版間加輔助塊(用郵票孔連接 )
[9] 鏡像對稱拼版
使用條件:單元板正反面SMD都滿足背面過回流焊焊接要求時,可采用鏡像對稱拼版。
操作注意事項:鏡像對稱拼版需滿足PCB光繪的正負片對稱分布。以4層板為例:若其中第2層為電源/地的負片,則與其對稱的第3層也必須為負片,否則不能采用鏡像對稱拼版。
圖11 :鏡像對稱拼版示意圖
采用鏡像對稱拼版后,輔助邊的Fiducial mark 必須滿足翻轉后重合的要求。具體的位置要求請參見下面的拼版的基準點設計。
4 輔助邊與PCB的連接方法
[10] 一般原則
l 器件布局不能滿足傳送邊寬度要求(板邊5mm禁布區(qū))時,應采用加輔助邊的方法。
l PCB板邊有缺角或不規(guī)則的形狀時,且不能滿足PCB外形要求時,應加輔助塊補齊,時期規(guī)則,方便組裝。
圖12 :補規(guī)則外形PCB補齊示意圖
[11] 板邊和板內空缺處理
當板邊有缺口,或板內有大于35mm*35mm的空缺時,建議在缺口增加輔助塊,以便SMT和波峰焊設備加工。輔助塊與PCB的連接一般采用銑槽+郵票孔的方式。
圖13 :PCB外形空缺處理示意圖