一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)設(shè)計(jì)工程師把印刷電路板(Printed Circuit Board)的外觀形狀定下來(lái)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(xiàn)的產(chǎn)出。
2、減少板材的損耗。
最常見(jiàn)到的連板通常會(huì)以?xún)善陨系南嗤娐钒搴铣梢粔K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(jiàn)，因?yàn)椤干?Planner)」在安排生產(chǎn)時(shí)較難配合剛好數(shù)量的不同板子。
也有將同一片板子作成【陰陽(yáng)板】的例子，【陰陽(yáng)板】大多意謂正(top)、反(bottom)面配置，這通常運(yùn)用在零件較少的電路板上，比如手機(jī)板，因?yàn)榭梢猿浞掷?a href="http://www.nisshinbussan.com" target="_blank">SMT的長(zhǎng)線(xiàn)打板功能，以增加效率，但缺點(diǎn)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(shuō)有些電路板會(huì)把較重的零件集中設(shè)計(jì)某一面，然后這一面就會(huì)作為第二次打件以避免較重零件重復(fù)過(guò)回流焊時(shí)掉落，當(dāng)然這種板子就比較難采用【陰陽(yáng)板】的設(shè)計(jì)。
還有些板子可能有較會(huì)吸熱的零件(如大面積的ATM讀卡槽)，也比較不適合采用【陰陽(yáng)板】的設(shè)計(jì)。當(dāng)然也有變通的【陰陽(yáng)板】打件法可以克服這個(gè)問(wèn)題，但先不在此討論。
基本上，在設(shè)計(jì)多少連板時(shí)，應(yīng)該要考慮下列的因素，其實(shí)不論如何生產(chǎn)或設(shè)計(jì)，最終都離不開(kāi)金錢(qián)的考量，所以應(yīng)該把所有的因素化成金額來(lái)作最后衡量標(biāo)淮才能選出一個(gè)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(huì)有其基本的標(biāo)淮板材大小，比如說(shuō) 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(shuō)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?yàn)殡娐钒宓膬r(jià)錢(qián)會(huì)隨著板材的大小來(lái)定價(jià)錢(qián)，同樣一張板材可以塞得下越多電路板，則電路板子的價(jià)錢(qián)就越便宜。當(dāng)然，電路板的價(jià)錢(qián)還得考慮幾層板、鉆幾個(gè)孔、有沒(méi)有HDI…等。
考慮 SMT 的打件/貼件效率
SMT線(xiàn)通常有所謂的長(zhǎng)線(xiàn)及短線(xiàn)之分，短線(xiàn)就是線(xiàn)短一點(diǎn)，大多只有一部快速機(jī)及一臺(tái)慢速機(jī)，最多就是再多加一部快速機(jī)；長(zhǎng)線(xiàn)就是線(xiàn)長(zhǎng)一點(diǎn)，快速機(jī)及慢速機(jī)多擺幾部。但是不論長(zhǎng)短線(xiàn)，錫膏印刷機(jī)總是有的，一般來(lái)說(shuō)，以板長(zhǎng)150mm的合板為例，印刷一次錫膏的時(shí)間約需35～40秒，如果僅以 2 in 1 的合板來(lái)投入SMT短線(xiàn)，那么可能每一臺(tái)機(jī)器所分配到的時(shí)間約為10～26秒，很明顯的時(shí)間全都低于錫膏印刷的時(shí)間，也就是說(shuō)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(shí)的產(chǎn)出)
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2 in 1 board |
錫膏印刷(秒)
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快速機(jī)一(秒)
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快速機(jī)二(秒)
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慢速機(jī)(秒)
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瓶頸時(shí)間(秒)
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每小時(shí)產(chǎn)出
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Top |
38
|
26
|
26
|
10
|
38
|
188片
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Bottom |
40
|
34
|
35
|
24
|
40
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180片
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4 in 1 board |
錫膏印刷(秒)
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快速機(jī)一(秒)
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快速機(jī)二(秒)
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慢速機(jī)(秒)
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瓶頸時(shí)間(秒)
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每小時(shí)產(chǎn)出
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Top |
38
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52
|
52
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20
|
52
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276片
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Bottom |
40
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68
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70
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48
|
70
|
204片
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1. 每小時(shí)的產(chǎn)出： { [ 60(秒/分鐘) x 60(分鐘/小時(shí)) ] / 瓶頸時(shí)間(秒) } x 合板數(shù)量。
另外，電路板廠商會(huì)比較希望連板的數(shù)目越少越好，因?yàn)檫@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?yàn)闀?huì)造成效率的損失，但這種電路板在制程中又無(wú)法絕對(duì)避免，所以連板數(shù)越多，電路板廠報(bào)廢的數(shù)量就會(huì)越多，相對(duì)的成本就會(huì)提高。
就如同一開(kāi)始所說(shuō)的，最終的結(jié)果還是要換算成金錢(qián)，來(lái)計(jì)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(huì)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(huì)影響到連板的設(shè)計(jì)，有機(jī)會(huì)再討論…
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