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2020/11/30 16:09:59
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PCB制作需要考慮PCB尺寸、PCB外形、夾持邊、MARK點等方面。在某些PCB設(shè)計中,由于未充分考慮自動化加工生產(chǎn)階段的實際要求,導(dǎo)致生產(chǎn)出的PCB無法立即投入自動化貼片機(jī)進(jìn)行貼片生產(chǎn)加工,而是需要制作額外工裝等方法處理才能進(jìn)行自動化生產(chǎn),甚至有些PCB設(shè)計根本無法進(jìn)行自動化生產(chǎn),只能手工進(jìn)行焊接,這樣不僅會導(dǎo)致整個產(chǎn)品工期延長,而且人力成本也會增大。
一、PCB尺寸
現(xiàn)有的貼片機(jī)設(shè)備對PCB尺寸有一定的要求,最大尺寸460mm×460mm,最小尺寸50mm×50mm。尺寸過大或過小都無法放入貼片機(jī)設(shè)備進(jìn)行正常的貼片加工,需要手動進(jìn)行貼片,不僅增加人工成本,而且生產(chǎn)周期無法控制。因此,在進(jìn)行PCB設(shè)計過程中要充分考慮后期自動化貼片生產(chǎn)對PCB尺寸的要求,將PCB尺寸設(shè)計在有效的范圍內(nèi),如果PCB尺寸過小,需要在PCB設(shè)計過程中采用拼版的方法,將其設(shè)計在有效的范圍內(nèi)。
圖1為采用EDА軟件進(jìn)行PCB拼版后的效果。此板卡為3×2拼版,其中方塊區(qū)域為單板尺寸35mm×30mm,單板與單板間采用V-CUT工藝進(jìn)行連接,藍(lán)色區(qū)域為拼版后的尺寸70mm×60mm,由圖可知,進(jìn)行拼版后的PCB尺寸滿足自動化貼片機(jī)進(jìn)行貼裝生產(chǎn)的要求。
二、PCB外形
現(xiàn)有的貼片機(jī)設(shè)備對PCB的形狀也有一定的要求,要求PCB為規(guī)則矩形,長寬比例4:3或5:4為最佳。如果PCB是非規(guī)則圖形,需要在進(jìn)行自動化貼片生產(chǎn)之前制作輔助的工裝,這樣就使得生產(chǎn)成本增加。為避免這種情況發(fā)生,將PCB設(shè)計為規(guī)則形狀,滿足貼片生產(chǎn)要求。但是在某些產(chǎn)品中,由于結(jié)構(gòu)空間等的限制,要求最終的PCB形狀為不規(guī)則形狀,因此在PCB設(shè)計后期使用郵票孔+橋連的形式增加工藝邊,在完成自動化貼片之后可將增加的部分從PCB上去除。這樣既不影響自動化貼裝的要求,又滿足了結(jié)構(gòu)空間的要求。
圖2為采用EDА工具將不規(guī)則PCB增加工藝邊后的效果圖。此板卡尺寸75mm×48mm,其中方塊區(qū)域表示實際需要的PCB尺寸,右上角方塊區(qū)域為采用郵票孔+橋連工藝增加的工藝邊,大小為40mm×9mm。
三、夾持邊
為了滿足自動化流水線生產(chǎn)的要求,PCB上必須布置有用于自動化生產(chǎn)的夾持邊,用于固定PCB。
PCB在設(shè)計過程中需要在板子的夾持邊上預(yù)留5mm寬度的禁止布放區(qū),該區(qū)域正反面禁止布放貼裝元件,最好也不要布線。通常將印制板的兩條長邊作為夾持邊,對于短邊與長邊之比大于80%的印制板,也可用短邊作夾持邊。夾持邊只是為了輔助生產(chǎn)在PCB邊緣增加的部分,在完成生產(chǎn)后可以去除。夾持邊不需要成對增加,只需對不滿足5mm夾持寬度要求的板邊增加。圖3為在PCB兩個長邊增加夾持邊的示意圖。
四、光學(xué)定位點
對于有貼裝元件的PCB,還要注意光學(xué)定位點的添加,光學(xué)定位點又叫mark點,為裝配工藝中的所有步驟提供共同的可參考點,保證裝配使用的每個設(shè)備能精確的定位元件的位置。mark點是SМТ生產(chǎn)的基準(zhǔn)點,因此mark點是自動化加工生產(chǎn)所必須的。
元件的光學(xué)定位標(biāo)志需要兩個,但PCB的光學(xué)定位標(biāo)志需要三個,最好放置在板子邊緣,盡量覆蓋所有的貼片元件,mark點的中心距離板邊至少5mm。對角上的兩個mark點要擺放在中心不對稱的位置。如果是雙面都有貼裝元件,則每一面都應(yīng)該布放有光學(xué)定位標(biāo)志。如果器件排布密集,無法在PCB上布放mark點,可將mark點放置在工藝邊上。
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