PCB拼板是将多个小电路板组合成一个大板生产,以提升效率和降低成本的关键工艺。而拼板后的分板方式主要分三种:V割、邮票孔和连接条。它们的区别主要体现在适用板型、分板后边缘效果和成本上。
三种拼板分板方式对比
| 特性 | V割 (V-Cut) | 邮票孔 (Stamp Hole) | 连接条 (Hollow Bridges) |
|---|---|---|---|
| 原理 | 在PCB正反面切割V型槽,深度约为板厚的1/3,分板时沿槽掰开。 | 在板间连接处打一排密集的小孔,分板时沿孔掰开,断面呈齿状,形似邮票边缘。 | 用窄长的镂空板材连接板边,分板时用铣刀铣断。 |
| 适用板型 | 规则矩形板,且拼板边为直线。 | 异形板、圆形或不规则外形板。 | 板边有精密元件、对分板应力敏感的板,或需要做半孔工艺的模块。 |
| 优点 | 成本低、效率高,分板速度快,节省板材空间。 | 灵活性高,支持各种复杂外形;分板应力小,能保护边缘元件。 | 分板面平整,毛刺少;应力最小,能有效保护板边精密元件。 |
| 缺点 | 仅限直线分割;分板时应力可能损伤靠近板边的元件。 | 分板后边缘会留下毛刺,需要打磨;会占用额外的板材空间。 | 加工复杂,成本最高;连接条会占用更多板材空间。 |
| 分板后效果 | 边缘平整,但可能有轻微纤维毛刺。 | 边缘呈锯齿状,有明显毛刺。 | 边缘平整,毛刺极少。 |
| 成本系数 | 低 | 中 | 高 |
🛠️ 在PADS中的设计要点
PADS Layout不直接支持物理拼板,通常通过绘制2D线或操作板框来实现拼板设计。
| 拼板方式 | 在PADS中的设计方法 |
|---|---|
| V割 (V-Cut) | 在Drill Drawing层或All Layers层绘制一条2D线表示V割线,并标明"V-CUT"字样。板间需留出约0.4mm的间隙。 |
| 邮票孔 | 在Drill Drawing层绘制一排小孔。通常使用直径0.65mm的过孔,一排5个,孔中心间距1mm。 |
| 连接条 | 使用2D线在Drill Drawing层绘制细长的连接图形,中间镂空。 |
工艺边 (Fiducial Mark) 要点:拼板外围通常需加宽度约5mm-10mm的工艺边,并放置光学定位点(Mark点,直径1mm,开窗2mm)和2mm的非金属化定位孔,以辅助SMT贴片。
💎 总结与选择建议
V割是首选:如果板子外形是规则的矩形,且拼板边是直线,优先选择V割,它性价比最高。
邮票孔用于异形板:当板子外形不规则(如圆形、弧形)时,只能选择邮票孔。
连接条保护精密元件:如果板边有敏感的精密元件,为减少分板应力或对边缘平整度要求极高,可选择连接条。
工艺边和定位孔是PCB设计中为了满足自动化生产要求而添加的辅助元素,它们本身不属于电路功能的一部分,但在SMT贴片环节至关重要。
1. 工艺边
工艺边是PCB板边缘预留的5-10mm宽的空白区域,不放置任何元件。
作用:SMT贴片机的传送导轨需要夹住PCB板边才能传输。工艺边为导轨提供了夹持空间,避免导轨压坏板边的元件。
设计要点:通常在拼板后,在PCB长边两侧各加5mm。所有元件和走线必须距离工艺边至少5mm。
在PADS中:在
Board Outline层,用2D线绘制一个外扩的矩形框,代表工艺边区域,并在该区域内禁止放置元件和走线。
2. 定位孔
定位孔是PCB上两个非金属化的圆孔,用于SMT贴片机进行物理定位。
作用:贴片机通过两个定位孔来确定PCB在机器中的精确位置,保证贴片精度。
设计要点:通常直径2mm或4mm,位于板子对角(如左下和右上),距离板边至少5mm。孔径需严格为整数,以配合机器的定位针。
在PADS中:在
Board Outline层绘制一个直径2mm的圆,并注明“NPTH”(非金属化孔)。同时需在Solder Mask Top层为该孔添加一个稍大的开窗,防止绿油覆盖。
💎 总结
工艺边:让机器夹得住的“抓手”,保护板边元件。
定位孔:让机器认得准的“定位销”,保证贴片精度。
这两个都是SMT量产的必要条件,缺一不可。如果板子只是手工焊接或小批量试产,可以不加;但如果要送去工厂贴片,就必须添加。