名詞解釋:PCB生產為什麼要做拼板(panelization)及板邊?

名詞解釋:PCB生產為什麼要做拼板(panelization)及板邊?為什麼PCB生產時要做「拼板(panelization)」作業?然後打好SMT後又要再麻煩的裁切成單板?PCB的板邊(break-away/coupon)又是做什麼用的呢?不是說板材使用得越少就越便宜嗎?板材使用率又是怎麼一回事?

PCB生產為什麼要做拼板(panelization)作業?

一般的電路板生產都會進行所謂的「拼板(Panelization)」作業,其目的是為了增加SMT產線的生產效率。

PCB通常都會有所謂「幾合一」的板子,比如說二合一(2 in 1)、四合一(4 in 1)…等。







如果你有機會到SMT生產線上走一遭,你會發現SMT產線的最大瓶頸(bottle neck)其實在「錫膏印刷(Solder paste printing)」製程,因為不論PCB的尺寸多大,其印刷所花費的時間幾乎都落在25秒上下,也就是說其後面單價較高的快速貼片打件機、泛用貼片打件機所花費的時間如果少於錫膏印刷機,就會空等,站在經濟效益的角度來看,這就是一種浪費。

其實,貼片機的速度非常快,快到一秒鐘可以打好幾個零件,有些貼片機甚至有好幾個吸嘴可以同時打件,以現在手機的PCBA上面的零件數來看,如果只有單一片板子,應該花不到10秒鐘就可以完成所有的貼片作業,所以將PCB做拼板來增加貼片的零件數,就可以增加貼片機的利用率,提昇效率。當然,最好可以做到「生產線平衡(Line Balance)」讓每台設備可以完全發揮效用。

PCB拼板還有另外一個好處,取放PCBA的時候可以節省時間,因為一次就可以同時取放多片板子,後續的板階測試如果可以做到連板測試也可以大大節省板子在治具中取放時所浪費的工時。

最後,有些電路板設計的時候會呈現出不規則的形狀,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一塊廢料,如果可以設計成上、下顛倒的拼板,廢料就可以大大的降低,這就是PCB板材利用率提昇的概念。

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PCB拼板(panelization)的缺點與限制

PCB製作板邊(Break-away)的目的是什麼?

PCB的板邊(break-away),有些老外也稱之為coupon,因為類似超商的折價卷,可以直接掰開,但基於品質考量,工作熊真的不建議用手來掰開多餘的板邊,應該使用機器設備(Scoring或Router)來去除板邊,以降低折板邊時所產生的應力,以避免對板子與零件造成錫裂或零件斷裂的影響。

PCB的板邊設計最主要用途在輔佐PCBA組裝生產之用。現在的SMT產線其實非常高度自動化,而板子的運送靠的則是皮帶與鏈條,聰明的你應該已經想到了,板邊的最主要目的就是為了給這些皮帶與鏈條運送板子用的

當然,如果你願意,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,因為回焊爐的鐵鍊需要用到比較深的板邊位置,這樣你就有機會可以不需要設計板邊,否則皮帶與鏈條可能會損壞其周遭的電子零件。

另外,PCB的板邊還有其他的用途:


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