【經驗分享】Altium Design PCB拼板完整教程,這樣講就明白了!


一、為什么拼板


電路板設計完以后需要上SMT貼片流水線貼上元器件,每個SMT的加工工廠都會根據流水線的加工要求,規定電路板的最合適的尺寸規定,比如尺寸太小或者太大,流水線上固定電路板的工裝就沒法固定。那么問題來了,如果我們的電路板本身尺寸小于工廠給的尺寸規定時怎么辦?那就是需要我們把電路板拼板,把多個電路板拼成一整塊。拼版無論對于高速貼片機還是對于波峰焊都能顯著提高效率。


二、名詞解釋


在下面說明具體怎么操作前,先把幾個關鍵名詞先解釋下Mark點:如圖2.1所示,

【經驗分享】Altium Design PCB拼板完整教程,這樣講就明白了!的圖1

圖2.1


用來幫助貼片機的光學定位有貼片器件的PCB 板對角至少有兩個不對稱基準點,整塊PCB光學定位用基準點一般在整塊PCB對角相應位置;分塊PCB光學定位用基準點一般在分塊PCB對角相應位置;對于引線間距≤0.5mm的QFP(方形扁平封裝)和球間距≤0.8mm的BGA(球柵陣列封裝)的器件,為提高貼片精度,要求在IC兩對角設置基準點,見圖2.2。

【經驗分享】Altium Design PCB拼板完整教程,這樣講就明白了!的圖2 圖2.2


基準點要求:
a. 基準點的優選形狀為實心圓;
b. 基準點的尺寸為直徑1.0 +0.05mm ;
c. 基準點放置在有效PCB范圍內,中心距板邊大于6mm;
d. 為了保證印刷和貼片的識別效果,基準標志邊緣附近2mm范圍內應無任何其它絲印標志、焊盤、V型槽、郵票孔、PCB板缺口及走線;
e.基準點焊盤、阻焊設置正確。

考慮到材料顏色與環境的反差,留出比光學定位基準符號大1 mm的無阻焊區,也不允許有任何字符,在無阻焊區外不要求設計金屬保護圈。

工藝邊:如圖2.3為了輔助生產插件走板、焊接過波峰在PCB板兩邊或者四邊增加的部分,主要為了輔助生產,不屬于PCB板的一部分,生產完成需去除。



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圖2.3


V形槽

V 形槽適合于分離邊為一直線的PCB,如外形為矩形的PCB。V 形槽的設計要求如圖2.4。


【經驗分享】Altium Design PCB拼板完整教程,這樣講就明白了!的圖4

圖2.4


所示,開V 型槽后,剩余的厚度X 應為(1/4~1/3)板厚L,但最小厚度X 須≥0.4mm。對承重較重的板子可取上限,對承重較輕的板子可取下限。V 型槽上下兩側切口的錯位S 應小于0.1mm;由于最小有效厚度的限制,對厚度小于1.2mm 的板,不宜采用V 槽拼板方式,如需加工V型槽,必須在加工單上說明V型槽加工要求。


郵票孔


郵票孔設置要求:郵票孔與工藝邊連接,中間不穿導線時設置要求如圖2.5-a;郵票孔與工藝邊連接,中間穿導線時設置要求如圖2.5-b,要求過孔兩邊的導線不在同一層布線,線寬要求0.3mm;當兩拼板連接時,如不采用V型槽時,設置如圖2.5-c;以上三種連接方式兩個相鄰連接鍵之間的距離要求為6mm~40mm之間。


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a


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b

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C



圖2.5


三、拼板說明

外形尺寸

a.為方便加工,單板板角或工藝邊應為R型倒角,一般圓角直徑為Φ5,小板可適當調整。
b.當單板尺寸小于100mm×70mm的PCB應進行拼板(見圖3.1)。

拼板尺寸要求:
長度L:100mm ~ 400mm     寬度W:70mm ~ 400mm   


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圖3.1


不規則的PCB

不規則形狀且沒拼板的PCB 應加工藝邊。若PCB 上有開孔大于等于5mm×5mm的地方,在設計時要先將孔補全,以避免焊接時造成漫錫和板變形,補全部分和原有的PCB 部分要以單邊幾點連接,在波峰焊后將之去掉(見圖3.2)


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圖3.2


當工藝邊與PCB的連接為V形槽時,器件外邊緣與V形槽的距離≥2mm;當工藝邊與PCB的連接為郵票孔時,郵票孔周圍2mm內不允許布置器件和線路。

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圖3.3


拼板

拼板方向應平行傳送邊方向設計, 當尺寸不能滿足上述拼版尺寸要求的例外。一般要求“V-CUT”或郵票孔線數量≤3(對于細長的單板可以例外),見圖3.4。

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圖3.4


異形板的拼板,要注意子板與子板間的連接,盡量使每一步分離的連接處處在一條線上,見圖3.5所示。


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圖3.5


四、具體操作步驟

下面以Altium Designer09為基礎講解PCB板的拼版方
法,圖4.1是用到的PCB板(長80mm,寬63mm),把其拼版成2行3列的效果。


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圖4.1


1、按住左鍵不松,拖拽鼠標,選中PCB板,如圖4.2和圖4.3。


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圖4.2

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圖4.3


2、按下Ctrl+C組合鍵,此時出現十字圖形,用來選擇基準點,這里我們將其中心對準右下角,單擊鼠標左鍵,如圖4.4。


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圖4.4

3、這時按照如圖5步驟操作


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圖4.5


點擊Paste Special(特殊粘貼)之后會出現如圖4.6下對話框,第一個復選框不能勾選,如果勾選只能復制你所在的當前層,例如:你現在在Toplayer層,那么你復制的只是Toplayer上的東西,其他層的東西將不會被復制。第二個也不能選,如果選上,會出現如圖4.7所示情況,這里我們直接將第三個復選框選上就好。


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圖4.6


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圖4.7


4、完成步驟3,這是我們點擊圖4.6中的Paste Array,出現如圖4.8所示對話框。


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圖4.8


Place Variables選項中的Item Count是設置粘貼的個數,Array Type是用來設置粘貼PCB板的排列類型,有2種,Circular是環形排列,linear是線型排列,根據自己的需要選擇,這里我們選擇Linear,Linear Array是用來設置粘貼的每塊PCB板之間的相對位置,參考點是步驟2點下去的那一點,這里我們選擇X坐標為80mm(這里的單位我們可以在第2步中點擊Q在mm和mil之間切換),y坐標為0mm設置好后我們點擊OK,這時出現十字圖形,這個十字圖形的中心對應與3塊PCB板的第一塊PCB板的位置就相當于步驟2中點下去的哪一點相對于原PCB板的位置,點擊左鍵,即可放置3塊PCB板,根據自己的需要放置3塊PCB板,放置時出現如圖9A所示,意思是需不需要從新敷銅,這里點擊選擇NO不需要,不然結果如圖9B。


如果在圖8中的Array Type中我們選擇Circular并把CircularArray下面的復選框選中,并在Spacing(degrees)后寫45,點擊Ok,這時出現十字圖形,這個十字圖形的中心對應與3塊PCB板的第一塊PCB板的位置就相當于步驟2中點下去的那一點相對于原PCB板的位置,這時粘貼的3塊PCB板之間的相對夾角是45度,如圖10。


【經驗分享】Altium Design PCB拼板完整教程,這樣講就明白了!的圖21

圖4.9A


【經驗分享】Altium Design PCB拼板完整教程,這樣講就明白了!的圖22 圖4.9B


【經驗分享】Altium Design PCB拼板完整教程,這樣講就明白了!的圖23

圖4.10


5、重復上述第2步,第3步,第4步操作,注意此時在2步驟中的左鍵點擊的那一點,點在右上角,此時完成2行3列的拼板現象如圖4.11,最后要加上工藝板邊(工藝板邊加在線路板的長邊),切換到Keep-Out-Layer繪制,同時加上mark點如圖4.12所示。


【經驗分享】Altium Design PCB拼板完整教程,這樣講就明白了!的圖24


圖4.11【經驗分享】Altium Design PCB拼板完整教程,這樣講就明白了!的圖25


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