发表时间：2020-12-31T14:31:39.133Z 来源：《科学与技术》2020年第26期作者：董萌[导读] 随着电子产品的集成度越来越高，高密度专用功能模块器件的应用日益广泛董萌
分布式kvm泰斗微电子科技有限公司510663
一、摘要
随着电子产品的集成度越来越高，高密度专用功能模块器件的应用日益广泛。在此背景下，集成了如通信、电源、光通讯、导航定位等专用功能的模块器件的开发成为行业趋势，市场体量巨大。该类器件我们统称为模块器件。模块器件是通过拼版方式设计PCB基板，先将分立的电子器件和PCB板通过印刷锡膏经过SMT贴装形成成品，经过分板，形成单独的模块器件。行业上这类产品的拼版设计和分板方式很多，存在着不合理的拼版和分板方式造成模块功能损伤和外观不良问题。本文将概述几种主要的拼版方案和分板工艺以及其对应的优缺点来整体剖析模块器件合适的拼版和分板方式。
关键词：模块拼版 V-CUT 邮票孔 CNC切割激光切割二、模块器件的拼版方式
声纳探鱼器模块器件，通常成品的封装都是底部引脚的（包括侧面有焊盘的半孔类模块、侧面无焊盘的QFN类器件），根据模块的封装情况，对应的拼版选择主要有如下情况：
抽水控制器
1.两边有引脚（底部）、四边有引脚和四边及底部有引脚等几种方式
图1半孔类模块器件图2 半孔器件封装图示（四边半孔）图3 半孔器件封装图示（两边半孔）本文重点以半孔类模块器件为例阐述，侧面无焊盘的模块器件以及一些有插件器件的模块，本文不做详细分析。其对应的基板拼版方式与半孔类器件的差异主要在于无需对侧面半孔面进行铣槽避让。模块底部中间有否焊盘对分板方式设计和应用无影响，本文不做深入讨论。
2.半孔类器件的拼版方式
针对四边都是半孔设置的模块器件，需要避让半孔区域拼版只能选择在四脚，采用V-CUT+铣槽方案设计。当只有两边有半孔的，拼版方式较为灵活，可以选择四个顶角（同四边半孔设计）做连接边，也可以采用两边中间做连接边，可以使用V-CUT方案或者邮票孔+铣槽方案。
图4邮票孔铣槽方案图5 半孔在两边的拼版方案
图6 双V-CUT+铣槽图7 半孔在四边的拼版方案
3.拼版数量设计建议
由于半孔模块器件，PCB通常布局密度高（0201阻容、0.4mm pitch IC类布局），PCB制作难度大，常会出现局部模块不良报废情况，俗称X板，当拼版数量越多，不良板概率越高。而有很多客户对X板数量要求很高，要求要控制在2块以下，有的因影响生产效率，不接受X 板。这样就对PCB制作难度和成本影响大。PCB拼版设计方面建议：拼版数量30PCS以下，长边作为传送边，每单元板内或辅助边上，应该有独立mark点。辅助边应满足贴片轨道边要求，辅助边正反面都应设置3个L型mark点。反面的mark点主要用于反面分板设备定位识别。每个单元板内或辅助边上的mark点用于单个模块定位使用。当出现X板时，贴片厂可依据X板分布位置，局部位置取消物料贴片。
图8拼版和mark点设计示意图
宠物清洗机
此外拼版后尺寸，应充分参考各家产品贴片厂对应印刷、贴片设备的尺寸，避免超出设备规格。
4.不同拼版方式PCB强度分析和选择建议
通过实际产品经验，当厂家有激光分板机时，方案2是效率最高，分板后尺寸精度最容易保证的方式。（激光分板精度可达到0.1mm以下，CNC分板精度在0.1-0.15mm，调机时间长，精度不稳定）三、模块类产品分板方式
行业常用的模块分板方式有：手工分板、V-CUT分板、CNC分板和激光分板几种方式。几种方式的优缺点对比如表二所示。
<23四、各分板方式应用前景分析
随着行业模块产品密度越来越高，尺寸越来越小，高可靠性产品应用需求下，CNC和激光分板已经逐渐取代了手工和V-CUT分板。并且随着精密制造，激光分板设备的应用越来越多。越来越多专业模块生产厂家，激光分板设备的比例已远超CNC分板。激光分板方案对比CNC分板方案，具有精度高（CNC在0.2mm左右）、尺寸一致性稳定、粉尘少、调机速度快等优势。未来的应用趋势应该会更广泛。这种分板方式，可以减少分板辅助边部分，当批量大的时候，可以有效节省PCB成本，提升分板效率。激光分板更适合纯V-CUT拼版方案，效率和效果方面会优于CNC分板。
五、模块类产品的整体拼版和分板方案建议
对于模块类产品，在当前贴片行业仍以CNC分板占据多数的情况下，优先建议设计成邮票孔+铣槽的方式，这样优势在于既可以使用CNC设备分板也可以使用激光设备分板。在进行贴片厂家选择时的余量会多很多。对于精度要求高，并且自己有稳定的激光分板的贴片厂或者自有激光分板设备的情况下，则优先建议使用V-CUT分板，预留0.1mm的V-CUT切削量，拼版板边铜皮间距设置大于6mil以上。这样可以保证分板后尺寸稳定并且分板效果好，也基本不会出现分板露铜的情况。如使用CNC分板，则板边铜皮设计要大于8mil以上，建议
10mil。
Analysis on The PCB Joint Board Mode and Cutting Process for Module Components
Dong Meng
Techtotop Microelectronics Technology Co., Ltd
Abstract：
With the increasing integration of electronic products, the application of high-density special functional modules is becoming more and more widely. In this context, the development of module components integrated with special functions such as communication, power supply, optical communication, navigation and positioning etc., has become an industry trend, and the market volume is huge. These components are called module components. Module components are produced by the assembly of joint substrate and electronic components through SMT process. Then cut the PCBA to separate modules. In the industry, there are many ways to design and divide this kind of products. Unreasonable design of module substrate and cutting ways will cause functional and appearance damages of the modules. In this paper, we will summarize and analyze the advanta
ges and disadvantages of module substrate design and cutting methods in the industry, and the proper substrate design and cutting methods will be discussed. Key words: module component，joint board，V-CUT，Stamp hole，CNC cutting，Laser cutting
作者简介：董萌，1980年10月，女，工学硕士，2005年毕业于哈尔滨工业大学，工艺设计工程师。
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议