【干貨指南】如何提升PCB外形設計效率？我總結了9個要點

由于社會化分工的發(fā)展，pcb設計和加工由不同的角色負責。電子工程師負責畫板，制造商負責加工制造。
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制造，所以可能出現(xiàn)“設計一時爽，制造火葬場”。
相信許多人在設計PCB時都有過以下疑問：

設計外形時要考慮哪些因素？

設計一些超薄產品時，有哪些事項要注意？

外形內槽能加工出直角么？

......

姿態(tài)萬千的PCB模樣你以為PCB全是矩形，但是實際上，PCB的形狀五花八門。
有這樣

還有這樣

以及這樣的

甚至這樣的

何為外形層？在PCB設計時，外形設計和拼板布局是非常重要的部分。其中，與PCB外形切割緊密相關的是外形層。
在不同的PCB設計軟件中，它的名稱也不同，有叫板框層的（Board Outline Layer），有叫機械層（Mechanical Layer）的，還有叫外形輪廓層（Outline Layer）的。我們統(tǒng)稱為外形層。
Keepout和機械層分不清？做外形設計時，工程師只有向制造商提供唯一正確的外形層，才能實現(xiàn)想要的效果。
目前，許多電子工程師使用的PCB設計軟件，其中，有些軟件的外形層設計，Keepout層和機械層不分，特別令人頭疼。
因為設計層次表達不清楚，從而導致PCB外形加工出錯的現(xiàn)象時常發(fā)生。
并且，在外形層的開孔位置放置兩個大小不同的同心圓，從而導致PCB制造商無法準確識別所需的開孔大小。
外形尺寸設計要點在外形尺寸方面，需多加留意，具體包括單片或拼板出貨時的外形長寬參數(shù)。
不管電子工程師設計出什么樣的PCB，都要給PCB制造商加工生產。所以設計時要考慮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。
以嘉立創(chuàng)為例，F(xiàn)R-4加工的最大尺寸為670x600mm，高頻板為590x438mm，鋁基板為602x506mm，銅基板為480x286mm（以上板厚均大于等于0.8mm）。如果是雙面板，極限加工尺寸為1020x600mm。而最小尺寸常規(guī)為3x3mm（適合大于等于0.6mm的板厚）。

除了最大和最小外形尺寸，最小板邊懸空外形尺寸也應注意。為了確保PCB制造和使用的可靠性，懸空外形的尺寸不宜過小。
一般而言，懸空外形的長寬尺寸應滿足：寬≥2mm，長≤10mm，避免在加工和使用過程中出現(xiàn)基材崩裂風險，如下圖：

圖源：嘉立創(chuàng)題庫
此外，當PCB出貨外形尺寸的長和寬小于等于30mm時，這會影響鑼板和表面處理工序的品質和效率。
因此，針對小尺寸PCB，建議采用拼板出貨。
在嘉立創(chuàng)PCB下單系統(tǒng)中，客戶可以選擇自己設計拼板后下單，或者選擇由嘉立創(chuàng)提供拼板服務。
此外，如果你是打多層板，尤其是高多層板，可以免費使用盤中孔工藝，不僅省空間，而且省成本。并且，交期還快，加急48小時（6層板，常規(guī)工藝）。
PCB外形設計要點總結下，掌握以下要點，助你規(guī)避外形層設計的那些坑。

外形尺寸方面，要考慮最小間距、最小線寬、最小孔徑和正負公差等因素，以及板子的維修性和測試性。同時，外形尺寸的長寬比不能太大，不然回流焊或波峰焊時，板子容易變形。如果尺寸過大，要提前與制造商溝通，確認厚度和硬度是否足夠，以及貼片機是否支持；如果PCB尺寸過小，需要注意拼板問題，避免材料浪費。

設計拼板尺寸時，要考慮板材的利用率。并且，異形結構一般要加工藝邊，添加工藝邊有利于PCBA的貼裝和分板。

針對矩形的拼版連接，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。

針對一些超薄產品，要管控板子的厚度和公差。

板子的平整度也很關鍵。某些電子元件，如光學元件和磁場元件，工作時，斜角位置的偏差如果達到幾十微米，可能導致參數(shù)出現(xiàn)巨大誤差。

在設計外形時，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，芯片焊點開裂。

注意接插件的布局，確保焊接和插拔的方便性，預留足夠的空間。

尺寸設計還應考慮安裝和散熱的便利性

注意尺寸單位的選擇，確認是使用公制（毫米）還是英制（英寸）。

[/ol]總之，前期要多加考慮，否則電腦上畫板很完美，投產時，不滿足現(xiàn)實條件，不方便生產，甚至無法生產。
袁隆平院士曾說過：“電腦上是種不出水稻的，要多下田干活。”
同理，電子工程師也要多了解pcb生產，主動與制造商溝通，向他們學習實踐生產經驗。
如何提升自己對生產的了解，那肯定是多嘗試、多創(chuàng)造。
這不，老wu聽說嘉立創(chuàng)發(fā)起了一個叫“幕后硬漢”的視頻征集活動，正火熱進行中。從硬核科普、拆解評測到極客DIY，只要有想法，就會有收獲【參與活動，瓜分10萬+大獎】。
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