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【干貨分享】如何提升PCB外形設(shè)計(jì)效率？

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人氣：756發(fā)布日期：2024-11-23 09:50【大中小】

由于社會(huì)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(shí)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(cè)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(duì)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(duì)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(chǎng)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(dòng)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(duì)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(shí)體系，為今后更好地應(yīng)對(duì)各種生產(chǎn)挑戰(zhàn)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

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