第3节- PCB设计:PCB轮廓(板和面板)
这是第三个部分在返校系列PCB设计师和那些可能想知道更多关于它。
内容
PCB轮廓:电路板和面板
在将虚拟组件放在单板上之前，需要准备一个虚拟单板。除了描述PCB的外部限制外，轮廓图还将涵盖几件事情。预计连接器的位置，安装孔，机械硬件，如热管和射频屏蔽。
当你得到一个新的轮廓图时，做一个彻底的评估是值得的。可能存在PCB过度约束的区域。你拖得越久才表达你的担忧，就越不可能有回旋的余地。一旦电路板上的连接被拉起，再旋转连接器或移动安装孔可能就太晚了。
超越容忍问题
如果轮廓图包括任何高精度的位置公差、厚度、平面度或单边公差，则有必要将所有这些公差都经过制造供应商。许多组件供应商在他们的数据表上设置了不切实际的公差。机械工程师或图书管理员会倾向于直接传递这些公差。
作为专家，由你来确认在批量生产中可以满足严格的公差。根据我的经验，最常见的不能满足的要求是关于PCB厚度．由陶瓷材料制成的两层PCB有机会保持严格的厚度公差。由玻璃、树脂铜以及各种镀层和涂层制成的多层板通常保持在公称厚度的10%。
一厢情愿的产品设计希望能更好地处理这个变量。Z-stack的控制会很好，但PCB不像一块铝。电介质像海绵一样吸湿。它随温度而膨胀和收缩。即使供应商通过丢弃所有不符合公差的面板来“检查”厚度，也不能保证它不会进入改变状态。
在某种程度上，这也适用于翘曲。虽然我对这种说法很有信心，但机械工程师可能不愿意相信它。你自己也可能走过这条路。现在要做的就是请最终的仲裁员。你只需打个电话或发封电子邮件就能到工厂。你仍然可能从销售团队那里得到一个“应者”的回答，所以问问计划人员或CAM工程师。如果你不认识他们，可以要求参观工厂，了解他们。如果他们离你太远了，你可能会去做一些社交活动，以获得未经粉饰的真相。
组装子面板-制造空间
当您就新的大纲标准与供应商联系时，这将是提出组装子面板主题的好时机。边缘连接器必须分解到子面板中，以便它们可以在不拆除单个板的情况下放置。允许拆卸组件的断开标签可能会稍微侵入电路板。知道他们会去哪里可以让你适应他们。游戏的尾声可能是谈判细节的最糟糕时机，这些细节本可以更早解决。惊喜越少越好。
对于最简单的板轮廓，可以自己设计组装子面板。其中一种情况可能是轮廓是矩形或正方形。这些通常是没有轮廓图或其他机械工程支持的。使用V-score槽可以避免计算多少个断开标签是足够的。
图1。图片来源:作者-一种矩形PCB，它的面板上有V-score凹槽，因此可以手动拆板，因为不需要的部分可以立即被剪掉。
要在内部设计子面板，您需要知道组装机的上限和下限尺寸限制。有几个常用的模具孔尺寸，你会想要使用。支撑单板的导轨有最小宽度。我不愿给出这些功能的具体数字，因为没有两个组装工厂是相同的，而且它们通常会随着时间的推移而变得更好。
根据大纲图的格式，你可能需要解释一些东西。第一天，很少能看到完整的画作。更可能的情况是，输入是一个可以导入的文件，或者是PCB在其原始位置的屏幕截图。
研究生区
用于数据传输的层并不总是有意义的。例如，组件保持区域通常用于指示一个特性(如连接器)的位置。除了那部分，其他部分都不能去那!这是您希望与物理设计人员一起完成的循环。他们的软件支持一组特定的层，这可能不是最优的，特别是对于需要考虑额外层的柔性电路。
从PCB边缘到铜特征的距离是一个重要的因素。典型的回拉是200到250微米。我在一个PCB设计会议上走了一圈，问了每个晶圆厂最激进的板边到铜的间隙是多少。高级供应商的普遍答案是127微米。
我需要一些更极端的东西。没有多少制造商愿意使用激光来形成pcb的边缘。那些坚持PCB最大厚度为400微米的人。有一个共同的问题，碳沉积在边缘。这些是一些毛茸茸的板子，也是一个重要的成本驱动因素。这款旗舰产品之所以标价7万美元，部分原因是需要用激光切割的电路板数量太多。
图2。对于制作者来说，轮廓可能是最具挑战性的方面。如果没有这些小凹槽，这个六层板的价格会减半。
金属与板边之间的间隙可以通过两种方式减小到零。最明显的是在边缘包裹电镀。另一种是所谓的蜂窝孔。该等级将会比一个典型的通过，并将被钻在板的边缘之前，板的轮廓是路由。剩下的是一个半通孔，可以用来连接内层和外层。
图3。图片来源:作者-对于形状奇怪的pcb来说，子面板是必要的，任何时候组件都接近电路板边缘。
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