七、拼板/切割

PCB拼版是指企业设计完成PCB后,为减少板材浪费,把多个电路板放在一整块板子上进行制造和组装,以达到质量最优化、生产成本最低、生产效率最高、板料利用率最高的效果。

SMT完成之后,再把它们切割成一个个单独的板子。每个板子上电路板的数量取决于PCB制造商和装配商所支持的尺寸、单个PCB的尺寸,以及一些其他因素。

PCB拼版主要有三种常用方法:

(一)V割

V割,又称V-CUT,是在两个板子的连接处画一个槽,这个地方板子的连接就比较薄,容易掰断,在拼板时将两个板子的边缘合并在一起就可以。另外,V割一般都是直线,不会有弯曲圆弧等复杂的走线,所以在拼版时可以尽量在一条直线上。

V-CUT一般适用于外形形状为矩形的PCB,特点是分离后边缘整齐、加工成本低,如图8-6所示。

图 8-6 拼板

注意在两个板子之间给V割留有间隙,一般0.4mm就可以,V割线可以使用2D线放在所有层进行表示。由于V割只能走直线,所以只适用于规则PCB板的拼板连接。对于不规则的PCB板,比如圆形的,就需要使用到邮票孔来进行拼板连接,下面介绍一下邮票孔。

(二)邮票孔

邮票孔是拼板的另一种连接方式,一般在异形板中使用的较多,之所以称之为邮票孔,是因为掰断后板子的边缘像邮票的边缘。邮票孔拼版是在两个板子的边缘通过一小块板材进行连接,而这一小块板材与两块板的连接处有许多小孔,这样容易掰断。

(三)空心连接条

空心连接条连接方式和邮票孔类似,区别在于连接条的连接部分更窄一点,而且两边没有过孔。这种方式有一个缺点就是板子掰开之后会有一个很明显的凸点,而邮票孔的凸点由于被过孔分开所以不怎么明显。

为什么还要使用这种方式呢?这是因为有一种情况邮票孔和V割都是无法使用的,那就是做四周都是半孔模块的时候,只能通过空心连接条在模块四个角进行连接。

一般是在测试之前,使用切割工具或者采用手工分离(这种方式会让电路板和元件受到更大压力)把单独的PCB切割出来。切割工具可以用很多种方式分离电路板,包括锯切、曲线切割、激光切割、用特制的装置打孔切割等。

拼板和切割的方式使得分离出来的PCB单板的边缘各不相同,设计师和开发者需要注意,在切割工序中,做切割或分离时,PCB边缘会承受一些应力和应变,附近可能出现机械变形。为了解决这个问题,你需要在电路板边缘和迹线/焊盘之间留出至少50密耳的空隙,在电路板边缘和元件之间留出至少100密耳的空隙。

当板子器件比较密集,板边空间有限时,就需要增加工艺边,作为SMT过程中PCB板的传送边,宽度一般3~5mm。一般情况下工艺边上四个角各添加一个定位孔,三个角添加光学定位点,加强机器的定位,如图8-7所示。

图 8-7 工艺边