PCB生產(chǎn)中做拼板及板邊的作用

1、為什么PCB生產(chǎn)時(shí)要做「拼板(panelization)」作業(yè)？然后打好SMT后又要再麻煩的裁切成單板？

2、PCB的板邊(break-away/coupon)又是做什么用的呢？

3、不是說(shuō)板材使用得越少就越便宜嗎？板材使用率又是怎么一回事？

PCB生產(chǎn)為什么要做拼板(panelization)作業(yè)？

一般的電路板生產(chǎn)都會(huì)進(jìn)行所謂的「拼板(Panelization)」作業(yè)，其目的是為了增加SMT產(chǎn)線的生產(chǎn)效率。

PCB通常都會(huì)有所謂「幾合一」的板子，比如說(shuō)二合一(2 in 1)、四合一(4 in 1)…等。

如果你有機(jī)會(huì)到SMT生產(chǎn)線上走一遭，你會(huì)發(fā)現(xiàn)SMT產(chǎn)線的最大瓶頸(bottle neck)其實(shí)在「錫膏印刷（Solder paste printing）」制程，因?yàn)椴徽揚(yáng)CB的尺寸多大，其印刷所花費(fèi)的時(shí)間幾乎都落在25秒上下，也就是說(shuō)其后面單價(jià)較高的快速貼片打件機(jī)、泛用貼片打件機(jī)所花費(fèi)的時(shí)間如果少于錫膏印刷機(jī)，就會(huì)空等，站在經(jīng)濟(jì)效益的角度來(lái)看，這就是一種浪費(fèi)。

其實(shí)，貼片機(jī)的速度非?？欤斓揭幻腌娍梢源蚝脦讉€(gè)零件，有些貼片機(jī)甚至有好幾個(gè)吸嘴可以同時(shí)打件，以現(xiàn)在手機(jī)PCBA上面的零件數(shù)來(lái)看，如果只有單一片板子，應(yīng)該花不到10秒就可以完成所有的貼片作業(yè)，所以將PCB做拼板來(lái)增加貼片的零件數(shù)，就可以增加貼片機(jī)的利用率，提升效率。當(dāng)然，最好可以做到「生產(chǎn)線平衡(Line Balance)」讓每臺(tái)設(shè)備可以完全發(fā)揮效用。

PCB拼板還有另外一個(gè)好處，取放PCBA的時(shí)候可以節(jié)省時(shí)間，因?yàn)橐淮尉涂梢酝瑫r(shí)取放多片板子，后續(xù)的板階測(cè)試如果可以做到連板測(cè)試也可以大大節(jié)省板子在治具中取放時(shí)所浪費(fèi)的工時(shí)。

最后，有些板子設(shè)計(jì)的時(shí)候呈現(xiàn)出不規(guī)則的形狀，比如這片【L】外型的板子，如果做成「方案1」，其左上角的地方就會(huì)一塊廢料，如果可以設(shè)計(jì)成上、下顛倒的拼板，廢料就可以大大的降低，這就是PCB板材利用率提升的概念。

PCB拼板(panelization)的缺點(diǎn)與限制

? PCB拼板雖然有諸多優(yōu)點(diǎn)，但等到所有的PCBA組裝作業(yè)完成，還是得再把它裁切(de-panel)成單板，多了一道制程，也就多了工時(shí)，也增加運(yùn)送撞件的風(fēng)險(xiǎn)。

? 有些板子上面如果有細(xì)間腳與0201等過(guò)小零件，拼板的數(shù)目不可以太多，因?yàn)閱伟迮c單板之間是有公差的，如果拼板太多，可能會(huì)造成公差大到無(wú)法滿足錫膏印刷的精準(zhǔn)度要求，最后錫膏印偏，焊錫出問(wèn)題。

? 有些太薄的PCB也不建議拼板數(shù)目過(guò)多，因?yàn)镻CB越薄變形量就越大，拼板數(shù)太多變寬，貼片打件與過(guò)回焊爐都是一種考驗(yàn)。當(dāng)然這方面可以用過(guò)爐載具或全程載具來(lái)克服，只是得考慮載具的費(fèi)用與增加的人工成本。

PCB制作板邊(Break-away)的目的是什么？

PCB的板邊(break-away)，有些老外也稱之為coupon，因?yàn)轭愃瞥痰恼蹆r(jià)卷，可以直接掰開，但基于品質(zhì)考量，真的不建議用手來(lái)掰開多余的板邊，應(yīng)該使用機(jī)器設(shè)備（Scoring、 Router）來(lái)去除板邊，以降低折板邊所產(chǎn)生的應(yīng)力對(duì)板子與零件所造成的影響。

PCB的板邊設(shè)計(jì)最主要用途佐P在輔CBA組裝生產(chǎn)之用?，F(xiàn)在的SMT產(chǎn)線其實(shí)非常高度自動(dòng)化，而板子的運(yùn)送靠的則是皮帶與鏈條，聰明的你應(yīng)該已經(jīng)想到了，板邊的最主要目的就是為了給這些皮帶與鏈條運(yùn)送板子用的。

當(dāng)然，如果你愿意，你也可以在板子的周圍留出一定的空間不要放任何的電子零件，一般要求至少保留5.0mm以上，因?yàn)榛睾笭t的鐵鏈需要用到比較深的板邊位置，這樣你就有機(jī)會(huì)可以不需要設(shè)計(jì)板邊，否則皮帶與鏈條可能會(huì)損壞其周遭的電子零件。

另外，PCB的板邊還有其他的用途：

? 可以放置「治具孔(Tooling Hole)」給SMT制程后的ICT或FVT測(cè)試時(shí)定位板子用，以免針床與測(cè)試點(diǎn)跑位。

? 作為SMT產(chǎn)線感應(yīng)器偵測(cè)電路板位置之用。一般SMT產(chǎn)線上每一臺(tái)機(jī)器都會(huì)有一個(gè)感應(yīng)器來(lái)偵測(cè)是否有后續(xù)的板子到達(dá)，以確保機(jī)器內(nèi)只能有一片拼板正在作業(yè)，否則前一片拼板的貼片作業(yè)還未完成，另一片拼板就撞進(jìn)來(lái)，機(jī)器就會(huì)亂了套，不曉得該打那一片板子。而有些單板的外型可能剛好在給SMT產(chǎn)線感應(yīng)器偵測(cè)的地方簍空，一般在板子的左上角的前緣，這時(shí)候就可以用板邊的地方來(lái)達(dá)到實(shí)心給感應(yīng)器偵測(cè)的目的。

? 有些單板板內(nèi)因?yàn)榭臻g限制而無(wú)法設(shè)置太多定位光學(xué)點(diǎn)(fiducial mark)時(shí)，也可以安放在板邊的位置，但建議板內(nèi)有細(xì)間腳附近零件盤也應(yīng)該也要有定位點(diǎn)，可以增加貼片的準(zhǔn)確度。