【干货指南】如何提升PCB外形设计效率？我总结了9个要点

由于社会化分工的发展，pcb设计和加工由不同的角色负责。电子工程师负责画板，制造商负责加工制造。
这样，虽然提升了效率，但是也潜藏着隐患。由于电子工程师不了解生产制造，所以可能出现“设计一时爽，制造火葬场”。
相信许多人在设计PCB时都有过以下疑问：

设计外形时要考虑哪些因素？

设计一些超薄产品时，有哪些事项要注意？

外形内槽能加工出直角么？

......

姿态万千的PCB模样你以为PCB全是矩形，但是实际上，PCB的形状五花八门。
有这样

还有这样

以及这样的

甚至这样的

何为外形层？在PCB设计时，外形设计和拼板布局是非常重要的部分。其中，与PCB外形切割紧密相关的是外形层。
在不同的PCB设计软件中，它的名称也不同，有叫板框层的（Board Outline Layer），有叫机械层（Mechanical Layer）的，还有叫外形轮廓层（Outline Layer）的。我们统称为外形层。
Keepout和机械层分不清？做外形设计时，工程师只有向制造商提供唯一正确的外形层，才能实现想要的效果。
目前，许多电子工程师使用的PCB设计软件，其中，有些软件的外形层设计，Keepout层和机械层不分，特别令人头疼。
因为设计层次表达不清楚，从而导致PCB外形加工出错的现象时常发生。
并且，在外形层的开孔位置放置两个大小不同的同心圆，从而导致PCB制造商无法准确识别所需的开孔大小。
外形尺寸设计要点在外形尺寸方面，需多加留意，具体包括单片或拼板出货时的外形长宽参数。
不管电子工程师设计出什么样的PCB，都要给PCB制造商加工生产。所以设计时要考虑PCB的可制造性。
如果太大，那么无法加工；如果太小，可能也没法加工。
以嘉立创为例，FR-4加工的最大尺寸为670x600mm，高频板为590x438mm，铝基板为602x506mm，铜基板为480x286mm（以上板厚均大于等于0.8mm）。如果是双面板，极限加工尺寸为1020x600mm。而最小尺寸常规为3x3mm（适合大于等于0.6mm的板厚）。

除了最大和最小外形尺寸，最小板边悬空外形尺寸也应注意。为了确保PCB制造和使用的可靠性，悬空外形的尺寸不宜过小。
一般而言，悬空外形的长宽尺寸应满足：宽≥2mm，长≤10mm，避免在加工和使用过程中出现基材崩裂风险，如下图：

图源：嘉立创题库
此外，当PCB出货外形尺寸的长和宽小于等于30mm时，这会影响锣板和表面处理工序的品质和效率。
因此，针对小尺寸PCB，建议采用拼板出货。
在嘉立创PCB下单系统中，客户可以选择自己设计拼板后下单，或者选择由嘉立创提供拼板服务。
此外，如果你是打多层板，尤其是高多层板，可以免费使用盘中孔工艺，不仅省空间，而且省成本。并且，交期还快，加急48小时（6层板，常规工艺）。
PCB外形设计要点总结下，掌握以下要点，助你规避外形层设计的那些坑。

外形尺寸方面，要考虑最小间距、最小线宽、最小孔径和正负公差等因素，以及板子的维修性和测试性。同时，外形尺寸的长宽比不能太大，不然回流焊或波峰焊时，板子容易变形。如果尺寸过大，要提前与制造商沟通，确认厚度和硬度是否足够，以及贴片机是否支持；如果PCB尺寸过小，需要注意拼板问题，避免材料浪费。

设计拼板尺寸时，要考虑板材的利用率。并且，异形结构一般要加工艺边，添加工艺边有利于PCBA的贴装和分板。

针对矩形的拼版连接，可采用V-cut。其他无法使用V-cut连接的形状，可以采用邮票孔连接拼版。

针对一些超薄产品，要管控板子的厚度和公差。

板子的平整度也很关键。某些电子元件，如光学元件和磁场元件，工作时，斜角位置的偏差如果达到几十微米，可能导致参数出现巨大误差。

在设计外形时，注意少一些弯折，少一些拐角，否则pcb容易弯曲，造成刚性不足，芯片焊点开裂。

注意接插件的布局，确保焊接和插拔的方便性，预留足够的空间。

尺寸设计还应考虑安装和散热的便利性

注意尺寸单位的选择，确认是使用公制（毫米）还是英制（英寸）。

[/ol]总之，前期要多加考虑，否则电脑上画板很完美，投产时，不满足现实条件，不方便生产，甚至无法生产。
袁隆平院士曾说过：“电脑上是种不出水稻的，要多下田干活。”
同理，电子工程师也要多了解pcb生产，主动与制造商沟通，向他们学习实践生产经验。
如何提升自己对生产的了解，那肯定是多尝试、多创造。
这不，老wu听说嘉立创发起了一个叫“幕后硬汉”的视频征集活动，正火热进行中。从硬核科普、拆解评测到极客DIY，只要有想法，就会有收获【参与活动，瓜分10万+大奖】。
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