电路板设计之电路板拼板和辅助边连接设计

1 V-CUT连接
1：当板与板之间为直线连接，边缘平整且不影响器件安装的PCB可用此种连接。V-CUT为直通型，不能在中间转弯。
2：V-CUT设计要求的PCB推荐的板厚≤3.0mm。
3：对于需要机器自动分板的PCB，V-CUT线两面（TOP和BOTTOM面）要求各保留不小于1mm的器件禁布区，以避免在自动分板时损坏器件。
V-CUT自动分板PCB禁布要求
 

图1 ：V-CUT自动分板PCB禁布要求
同时还需要考虑自动分板机刀片的结构，如图2所示。在离板边禁布区5mm的范围内，不允许布局器件高度高于25mm的器件。
自动分板机刀片对PCB板边器件禁布要求
 

图2 ：自动分板机刀片对PCB板边器件禁布要求
    采用V-CUT设计时以上两条需要综合考虑，以条件苛刻者为准。保证在V-CUT的过程中不会损伤到元器件，且分板自如。

  图3 ：V-CUT板厚设计要求
    此时需考虑到V-CUT的边缘到线路（或PAD）边缘的安全距离“S”，以防止线路损伤或露铜，一般要求S≥0.3mm。如图4所示。

图4 ：V-CUT与PCB边缘线路/pad设计要求
2 邮票孔连接
[1]       推荐铣槽的宽度为2mm。铣槽常用于单元板之间需留有一定距离的情况，一般与V-CUT和邮票孔配合使用。
[2]       邮票孔的设计：孔间距为1.5mm，两组邮票孔之间推荐距离为50mm。见图5
 

图5 ：邮票孔设计参数
3 拼版方式 
推荐使用的拼版方式有三种：同方向拼版，中心对称拼版，镜像对称拼版。
[3]       当PCB的单元板尺寸<80mm*80mm时，推荐做拼版；
[4]       设计者在设计PCB板材时需要考虑到板材的利用率，这是影响PCB成本的重要因素之一。
说明：对于一些不规则的PCB（如L型PCB），采用合适的拼版方式可提高板材利用率，降低成本。图6

  图6 ：L型PCB优选拼版方式
[5]       若PCB要经过回流焊和波峰焊工艺，且单元板板宽尺寸>60.0mm，在垂直传送边的方向上拼版数量不应超过2。

图7 ：拼版数量示意图
[6]       如果单元板尺寸很小时，在垂直传送边的方向拼版数量可以超过3，但垂直于单板传送方向的总宽度不能超过150.0mm，且需要在生产时增加辅助工装夹具以防止单板变形。
[7]       同方向拼版
l         规则单元板
     采用V-CUT拼版，如满足4.1的禁布要求，则允许拼版不加辅助边
 
 

图7 ：规则单板拼版示意图
l         不规则单元板
          当PCB单元板的外形不规则或有器件超过板边时，可采用铣槽加V-CUT的方式。

图8 ：不规则单元板拼版示意图
[8]       中心对称拼版
l         中心对称拼版适用于两块形状较不规则的PCB，将不规则形状的一边相对放置中间，使拼版后形状变为规则。
l         不规则形状的PCB对称，中间必须开铣槽才能分离两个单元板
l         如果拼版产生较大的变形时，可以考虑在拼版间加辅助块（用邮票孔连接 ）
 
[9]       镜像对称拼版
       使用条件：单元板正反面SMD都满足背面过回流焊焊接要求时，可采用镜像对称拼版。
       操作注意事项：镜像对称拼版需满足PCB光绘的正负片对称分布。以4层板为例：若其中第2层为电源/地的负片，则与其对称的第3层也必须为负片，否则不能采用镜像对称拼版。
 

图11 ：镜像对称拼版示意图
采用镜像对称拼版后，辅助边的Fiducial mark 必须满足翻转后重合的要求。具体的位置要求请参见下面的拼版的基准点设计。
4 辅助边与PCB的连接方法
[10]   一般原则
l         器件布局不能满足传送边宽度要求（板边5mm禁布区）时，应采用加辅助边的方法。
l         PCB板边有缺角或不规则的形状时，且不能满足PCB外形要求时，应加辅助块补齐，时期规则，方便组装。
 

图12 ：补规则外形PCB补齐示意图
[11]   板边和板内空缺处理
        当板边有缺口，或板内有大于35mm*35mm的空缺时，建议在缺口增加辅助块，以便SMT和波峰焊设备加工。辅助块与PCB的连接一般采用铣槽＋邮票孔的方式。

图13 ：PCB外形空缺处理示意图