由于社会化分工的发展,PCB设计和加工由不同的角色负责。电子工程师负责画板,制造商负责加工制造。
这样,虽然提升了效率,但是也潜藏着隐患。由于电子工程师不了解生产制造,所以可能出现“设计一时爽,制造火葬场”。
相信许多人在设计PCB时都有过以下疑问:
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设计外形时要考虑哪些因素?
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设计一些超薄产品时,有哪些事项要注意?
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外形内槽能加工出直角么?
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姿态万千的PCB模样
你以为PCB全是矩形,但是实际上,PCB的形状五花八门。
有这样
甚至这样的
何为外形层?
在PCB设计时,外形设计和拼板布局是非常重要的部分。其中,与PCB外形切割紧密相关的是外形层。
在不同的PCB设计软件中,它的名称也不同,有叫板框层的(Board Outline Layer),有叫机械层(Mechanical Layer)的,还有叫外形轮廓层(Outline Layer)的。我们统称为外形层。
Keepout和机械层分不清?
做外形设计时,工程师只有向制造商提供唯一正确的外形层,才能实现想要的效果。
目前,许多电子工程师使用的PCB设计软件,其中,有些软件的外形层设计,Keepout层和机械层不分,特别令人头疼。
因为设计层次表达不清楚,从而导致PCB外形加工出错的现象时常发生。
并且,在外形层的开孔位置放置两个大小不同的同心圆,从而导致PCB制造商无法准确识别所需的开孔大小。
外形尺寸设计要点
在外形尺寸方面,需多加留意,具体包括单片或拼板出货时的外形长宽参数。
不管电子工程师设计出什么样的PCB,都要给PCB制造商加工生产。所以设计时要考虑PCB的可制造性。
如果太大,那么无法加工;如果太小,可能也没法加工。
除了最大和最小外形尺寸,最小板边悬空外形尺寸也应注意。为了确保PCB制造和使用的可靠性,悬空外形的尺寸不宜过小。
一般而言,悬空外形的长宽尺寸应满足:宽≥2mm,长≤10mm,避免在加工和使用过程中出现基材崩裂风险。
此外,当PCB出货外形尺寸的长和宽小于等于30mm时,这会影响锣板和表面处理工序的品质和效率。
因此,针对小尺寸PCB,建议采用拼板出货。
在嘉立创PCB下单系统中,客户可以选择自己设计拼板后下单,或者选择由嘉立创提供拼板服务。
此外,如果你是打多层板,尤其是高多层板,可以免费使用盘中孔工艺,不仅省空间,而且省成本。并且,交期还快,加急48小时(6层板,常规工艺)。
PCB外形设计要点
总结下,掌握以下要点,助你规避外形层设计的那些坑。
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外形尺寸方面,要考虑最小间距、最小线宽、最小孔径和正负公差等因素,以及板子的维修性和测试性。同时,外形尺寸的长宽比不能太大,不然回流焊或波峰焊时,板子容易变形。如果尺寸过大,要提前与制造商沟通,确认厚度和硬度是否足够,以及贴片机是否支持;如果PCB尺寸过小,需要注意拼板问题,避免材料浪费。
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设计拼板尺寸时,要考虑板材的利用率。并且,异形结构一般要加工艺边,添加工艺边有利于PCBA的贴装和分板。
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针对矩形的拼版连接,可采用V-cut。其他无法使用V-cut连接的形状,可以采用邮票孔连接拼版。
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针对一些超薄产品,要管控板子的厚度和公差。
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板子的平整度也很关键。某些电子元件,如光学元件和磁场元件,工作时,斜角位置的偏差如果达到几十微米,可能导致参数出现巨大误差。
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在设计外形时,注意少一些弯折,少一些拐角,否则pcb容易弯曲,造成刚性不足,芯片焊点开裂。
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注意接插件的布局,确保焊接和插拔的方便性,预留足够的占洹�
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尺寸设计还应考虑安装和散热的便利性
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注意尺寸单位的选择,确认是使用公制(毫米)还是英制(英寸)。
总之,前期要多加考虑,否则电脑上画板很完美,投产时,不满足现实条件,不方便生产,甚至无法生产。
同理,电子工程师也要多了解PCB生产,主动与制造商沟通,向他们学习实践生产经验。
如何提升自己对生产的了解,那肯定是多尝试、多创造。