由于社會化分工的發(fā)展,PCB設(shè)計(jì)和加工由不同的角色負(fù)責(zé)。電子工程師負(fù)責(zé)畫板,制造商負(fù)責(zé)加工制造。這樣,雖然提升了效率,但是也潛藏著隱患。由于電子工程師不了解生產(chǎn)制造,所以可能出現(xiàn)一些問題。
相信許多人在設(shè)計(jì)PCB時(shí)都有過以下疑問:
設(shè)計(jì)外形時(shí)要考慮哪些因素?
設(shè)計(jì)一些超薄產(chǎn)品時(shí),有哪些事項(xiàng)要注意?
外形內(nèi)槽能加工出直角么?
姿態(tài)萬千的PCB模樣
你以為PCB全是矩形,但是實(shí)際上,PCB的形狀五花八門。
有這樣
還有這樣
以及這樣的
何為外形層?
在PCB設(shè)計(jì)時(shí),外形設(shè)計(jì)和拼板布局是非常重要的部分。其中,與PCB外形切割緊密相關(guān)的是外形層。
在不同的PCB設(shè)計(jì)軟件中,它的名稱也不同,有叫板框?qū)拥模˙oard Outline Layer),有叫機(jī)械層(Mechanical Layer)的,還有叫外形輪廓層(Outline Layer)的。我們統(tǒng)稱為外形層。
Keepout和機(jī)械層分不清?
電路板做外形設(shè)計(jì)時(shí),工程師只有向制造商提供唯一正確的外形層,才能實(shí)現(xiàn)想要的效果。
目前,許多電子工程師使用的PCB設(shè)計(jì)軟件,其中,有些軟件的外形層設(shè)計(jì),Keepout層和機(jī)械層不分,特別令人頭疼。
因?yàn)樵O(shè)計(jì)層次表達(dá)不清楚,從而導(dǎo)致PCB外形加工出錯(cuò)的現(xiàn)象時(shí)常發(fā)生。
并且,在外形層的開孔位置放置兩個(gè)大小不同的同心圓,從而導(dǎo)致PCB制造商無法準(zhǔn)確識別所需的開孔大小。
外形尺寸設(shè)計(jì)要點(diǎn)
在外形尺寸方面,需多加留意,具體包括單片或拼板出貨時(shí)的外形長寬參數(shù)。
不管電子工程師設(shè)計(jì)出什么樣的PCB,都要給PCB制造商加工生產(chǎn)。所以設(shè)計(jì)時(shí)要考慮PCB的可制造性。
如果太大,那么無法加工;如果太小,可能也沒法加工。
PCB外形設(shè)計(jì)要點(diǎn)
總結(jié)下,掌握以下要點(diǎn),助你規(guī)避外形層設(shè)計(jì)的那些坑。
外形尺寸方面,要考慮最小間距、最小線寬、最小孔徑和正負(fù)公差等因素,以及板子的維修性和測試性。同時(shí),外形尺寸的長寬比不能太大,不然回流焊或波峰焊時(shí),板子容易變形。如果尺寸過大,要提前與制造商溝通,確認(rèn)厚度和硬度是否足夠,以及貼片機(jī)是否支持;如果PCB尺寸過小,需要注意拼板問題,避免材料浪費(fèi)。
設(shè)計(jì)拼板尺寸時(shí),要考慮板材的利用率。并且,異形結(jié)構(gòu)一般要加工藝邊,添加工藝邊有利于PCBA的貼裝和分板。
針對矩形的拼版連接,可采用V-cut。其他無法使用V-cut連接的形狀,可以采用郵票孔連接拼版。
針對一些超薄產(chǎn)品,要管控板子的厚度和公差。
板子的平整度也很關(guān)鍵。某些電子元件,如光學(xué)元件和磁場元件,工作時(shí),斜角位置的偏差如果達(dá)到幾十微米,可能導(dǎo)致參數(shù)出現(xiàn)巨大誤差。
在設(shè)計(jì)外形時(shí),注意少一些彎折,少一些拐角,否則pcb容易彎曲,造成剛性不足,芯片焊點(diǎn)開裂。
注意接插件的布局,確保焊接和插拔的方便性,預(yù)留足夠的空間。
線路板尺寸設(shè)計(jì)還應(yīng)考慮安裝和散熱的便利性
注意尺寸單位的選擇,確認(rèn)是使用公制(毫米)還是英制(英寸)。
總之,前期要多加考慮,否則電腦上畫板很完美,投產(chǎn)時(shí),不滿足現(xiàn)實(shí)條件,不方便生產(chǎn),甚至無法生產(chǎn)。
電子工程師也要多了解PCB生產(chǎn),主動與制造商溝通,向他們學(xué)習(xí)實(shí)踐生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。
如何提升自己對生產(chǎn)的了解,那肯定是多嘗試、多創(chuàng)造。需要積極參與 PCB 生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié),從設(shè)計(jì)方案的制定到原材料的選擇,再到實(shí)際的生產(chǎn)流程跟進(jìn),全面把握每一個(gè)細(xì)節(jié)。
與不同領(lǐng)域的專業(yè)人士交流探討,分享彼此在 PCB 生產(chǎn)及相關(guān)電子工程領(lǐng)域的見解和經(jīng)驗(yàn),拓寬自己的視野和思路。不斷總結(jié)在實(shí)踐過程中遇到的問題和解決方案,形成自己的知識體系,為今后更好地應(yīng)對各種生產(chǎn)挑戰(zhàn)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。