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如何決定PCB的連板數(shù)量

發(fā)布時間 :2016-06-06 11:10 閱讀 : 來源 :技術(shù)文章責(zé)任編輯 :深圳宏力捷PCB制板部
PCB連板 如何決定PCB的連板數(shù)量
一般來說，當(dāng)設(shè)計工程師把印刷電路板(Printed Circuit Board)的外觀形狀定下來之后，就應(yīng)該馬上要接著進(jìn)行電路板的合板／拼板／連板 (panelization)的工作。進(jìn)行連板的目的不外乎下列的目的：
1、增加生產(chǎn)線的產(chǎn)出。
2、減少板材的損耗。
最常見到的連板通常會以兩片以上的相同電路板合成一塊大電路板，比如 2 in 1 (二合一)，3 in 1 (三合一)，4 in 1 (四合一)等。也有用不同形狀的電路板合成一塊大板子的情形，但不多見，因為「生管(Planner)」在安排生產(chǎn)時較難配合剛好數(shù)量的不同板子。
更多相關(guān)閱讀：PCB采用「陰陽板」拼板的好處
 
也有將同一片板子作成【陰陽板】的例子，【陰陽板】大多意謂正(top)、反(bottom)面配置，這通常運用在零件較少的電路板上，比如手機(jī)板，因為可以充分利用SMT的長線打板功能，以增加效率，但缺點是使用上有所限制，而且可能造成零件受熱不均的現(xiàn)象，比如說有些電路板會把較重的零件集中設(shè)計某一面，然后這一面就會作為第二次打件以避免較重零件重復(fù)過回流焊時掉落，當(dāng)然這種板子就比較難采用【陰陽板】的設(shè)計。
還有些板子可能有較會吸熱的零件(如大面積的ATM讀卡槽)，也比較不適合采用【陰陽板】的設(shè)計。當(dāng)然也有變通的【陰陽板】打件法可以克服這個問題，但先不在此討論。
基本上，在設(shè)計多少連板時，應(yīng)該要考慮下列的因素，其實不論如何生產(chǎn)或設(shè)計，最終都離不開金錢的考量，所以應(yīng)該把所有的因素化成金額來作最后衡量標(biāo)淮才能選出一個合適的拼板方法。
 
考慮電路板材的最佳使用率
一般的電路板廠商為了快速量產(chǎn)及壓低成本，都會有其基本的標(biāo)淮板材大小，比如說 16.16"x16.16", 18.32"x18.32", 20.32"x20.32",…等，我們要做的就是盡量把這些板材全部用完，也就是說要選擇一張合適的標(biāo)淮板材大小把我們的板子塞進(jìn)去，達(dá)到板材利用率最高的目的。
因為電路板的價錢會隨著板材的大小來定價錢，同樣一張板材可以塞得下越多電路板，則電路板子的價錢就越便宜。當(dāng)然，電路板的價錢還得考慮幾層板、鉆幾個孔、有沒有HDI…等。
 
考慮 SMT 的打件/貼件效率
SMT線通常有所謂的長線及短線之分，短線就是線短一點，大多只有一部快速機(jī)及一臺慢速機(jī)，最多就是再多加一部快速機(jī)；長線就是線長一點，快速機(jī)及慢速機(jī)多擺幾部。但是不論長短線，錫膏印刷機(jī)總是有的，一般來說，以板長150mm的合板為例，印刷一次錫膏的時間約需35～40秒，如果僅以 2 in 1 的合板來投入SMT短線，那么可能每一臺機(jī)器所分配到的時間約為10～26秒，很明顯的時間全都低于錫膏印刷的時間，也就是說后面的貼片機(jī)都在等錫膏印刷機(jī)，這樣就造成SMT機(jī)器的閑置，也減少產(chǎn)能。
如果把 2 in 1的連板改為 4 in 1，那么效率馬上就提升 (每小時的產(chǎn)出) 
2 in 1 board

錫膏印刷(秒)

快速機(jī)一(秒)

快速機(jī)二(秒)

慢速機(jī)(秒)

瓶頸時間(秒)

每小時產(chǎn)出
Top

38

26

26

10

38

188片
Bottom

40

34

35

24

40

180片

 4 in 1 board

錫膏印刷(秒)

快速機(jī)一(秒)

快速機(jī)二(秒)

慢速機(jī)(秒)

瓶頸時間(秒)

每小時產(chǎn)出
Top

38

52

52

20

52

276片
Bottom

40

68

70

48

70

204片
1. 每小時的產(chǎn)出： { [ 60(秒/分鐘) x 60(分鐘/小時) ] / 瓶頸時間(秒) } x 合板數(shù)量。
另外，電路板廠商會比較希望連板的數(shù)目越少越好，因為這樣可以避免所謂 cross board (X-board) 的損失。所謂 cross board 就是合板中有一板以上的不良板子，一般的SMT打件工廠都不希望接受這種板子，因為會造成效率的損失，但這種電路板在制程中又無法絕對避免，所以連板數(shù)越多，電路板廠報廢的數(shù)量就會越多，相對的成本就會提高。
就如同一開始所說的，最終的結(jié)果還是要換算成金錢，來計算采用及連板材是最佳的連板數(shù)。而且可能不同的板廠及不同的 SMT 工廠的結(jié)果都會有所不同。
其次還需要考慮電路板組成后的后制程中的去板邊該采用V-cut或是 router 制程，這些也會影響到連板的設(shè)計，有機(jī)會再討論…


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