企业官网建设流程全解析

PCB 制造与组装工艺入门：V 割、SMT、波峰焊轨道、锣板、邮票孔详解

一、前言

在 PCB（Printed Circuit Board，印制电路板）的制造和电子产品组装过程中，经常会听到 V 割、SMT、波峰焊轨道、锣板、邮票孔等术语。

这些术语分别涉及 PCB 的板材加工、电路板组装、焊接、生产输送以及最终分板等环节。理解它们之间的关系，有助于分析 PCB 的生产流程、工艺要求和常见质量问题。

本文将从基本概念、工作原理、应用场景和工艺区别几个方面进行介绍。

二、什么是 V 割（V-Cut）？

2.1 基本概念

V 割，也称 V-Cut、V 槽，是一种常见的 PCB 分板工艺。

在 PCB 拼板时，工厂会沿着预先设计的分板线，在板材正面和背面加工出 V 形槽，使相邻的 PCB 单板之间只保留一层较薄的连接材料。

生产过程中，多块 PCB 可以作为一整块拼板进行加工和组装；完成焊接后，再沿着 V 槽将 PCB 分开。

2.2 V 割的工作原理

V 割通常通过专用刀具在 PCB 板材的正反两面加工 V 形槽。槽底保留一定厚度的板材，确保拼板在生产和运输过程中不会提前断裂。

其基本结构可以理解为：

• 拼板阶段：相邻 PCB 通过槽底剩余的板材连接。
• 生产阶段：拼板作为整体通过 SMT 或其他生产设备。
• 分板阶段：利用专用分板机或相应工具沿 V 槽分离单板。

V 割并不是把 PCB 完全切断，而是预先加工出便于后续分板的薄弱区域。

2.3 V 割的优缺点

优点：

1. 加工效率较高，适合规则拼板。
2. 工艺成熟，成本相对较低。
3. 分板位置明确，便于自动化生产。

缺点：

1. 主要适用于相对直线的分板路径。
2. 分板时可能产生机械应力，影响附近的元器件或焊点。
3. 对板边器件的位置和安全间距有一定要求。
4. 不适合所有异形 PCB 的分板需求。

2.4 V 割适用于什么场景？

V 割常见于规则矩形 PCB 拼板，例如电源板、控制板、LED 灯板以及其他适合直线分板的电路板。

设计时需要综合考虑 PCB 厚度、V 槽角度、槽深、剩余板厚以及板边元器件布局。

三、什么是 SMT？

3.1 基本概念

SMT 是 Surface Mount Technology 的缩写，中文称为表面贴装技术。

SMT 是一种将电子元器件安装到 PCB 表面焊盘上的组装技术。采用这种技术的元器件通常称为表面贴装元器件（SMD）。

例如，电阻、电容、芯片、连接器以及许多其他电子元件，都可以采用 SMT 工艺进行安装。

需要注意：SMT 是一整套组装技术，不是单独的一台设备，也不等同于某一道焊接工序。

3.2 SMT 的主要生产流程

典型的 SMT 生产流程如下：

1. PCB 上料：将 PCB 或拼板送入生产线。
2. 锡膏印刷：通过钢网将锡膏印刷到 PCB 对应的焊盘上。
3. SPI 检测：检查锡膏的印刷位置、面积、厚度和体积等。
4. 贴片：使用贴片机将元器件放置到指定位置。
5. 回流焊：通过温度曲线使锡膏熔化并形成焊点。
6. AOI 检测：检查元器件位置、方向、缺件、偏移及可检测的焊接外观缺陷。
7. 后续工序：根据产品要求进行 X-Ray 检测、功能测试、分板或其他加工。

并非所有生产线都包含完全相同的工序，具体配置取决于产品类型和质量要求。

3.3 SMT 的主要特点

• 适合高密度、小型化电子产品。
• 自动化程度高，适合大批量生产。
• 元器件可以布置在 PCB 的单面或双面。
• 需要控制锡膏印刷、贴装精度及回流焊温度曲线。

3.4 SMT 与插件有什么区别？

传统插件工艺通常将元器件引脚插入 PCB 的通孔中，再进行焊接；SMT 则主要将元器件贴装在 PCB 表面焊盘上。

两种工艺并不是互相排斥的。一块 PCB 可以同时包含 SMT 元器件和需要插件焊接的元器件。

四、什么是波峰焊轨道？

4.1 基本概念

波峰焊是一种常见的 PCB 焊接工艺，主要用于通孔插件元器件的焊接，也可以用于符合相应设计和工艺要求的混装电路板。

波峰焊设备会使熔融焊料形成连续的焊料波峰，PCB 通过输送系统经过焊料波峰，使元器件引脚与 PCB 焊盘形成焊接连接。

这里所说的波峰焊轨道，通常是指波峰焊设备中用于夹持、支撑和输送 PCB 的导轨及输送机构。

4.2 波峰焊的基本工作流程

典型流程如下：

1. PCB 上料。
2. 涂覆助焊剂。
3. 预热 PCB。
4. PCB 沿轨道输送并经过熔融焊料波峰。
5. 焊料冷却凝固，形成焊点。
6. PCB 出板并进行后续检查。

具体设备可能采用不同的助焊剂涂覆方式、预热结构和输送配置。

4.3 波峰焊轨道有什么作用？

第一，输送 PCB。

轨道控制 PCB 的运动方向和输送速度，使其按照设定的工艺参数通过各个加工区域。

第二，支撑和定位 PCB。

轨道需要使 PCB 在输送过程中保持稳定，避免板件倾斜、偏移或卡板。

第三，控制 PCB 的输送姿态。

轨道宽度、输送高度、倾斜角度等设置，会影响 PCB 与焊料波峰的相对位置和接触状态。

第四，适应不同尺寸的 PCB。

部分波峰焊设备可以调节轨道宽度，以适应不同规格的板件或拼板。

4.4 波峰焊轨道与 SMT 轨道有什么区别？

两者都是 PCB 输送机构，但服务的工艺环节不同。

• SMT 轨道：主要用于印刷机、贴片机、回流焊炉、AOI 等设备之间的 PCB 输送。
• 波峰焊轨道：主要用于 PCB 经过助焊剂、预热和焊料波峰等区域时的输送和支撑。

波峰焊轨道需要适应相应的高温环境及焊接工艺要求，其具体结构与 SMT 设备的输送机构可能存在较大差异。

4.5 轨道相关的常见问题

• 轨道宽度设置不正确，导致 PCB 卡板或定位异常。
• 输送速度不合适，影响焊接过程。
• 轨道夹持或支撑不稳定，导致板件姿态变化。
• PCB 拼板尺寸与设备轨道能力不匹配。
• 轨道污染或设备维护不到位，影响正常生产。

因此，在设计 PCB 拼板时，应提前考虑生产设备的轨道宽度范围、板边结构和输送方向。

五、什么是锣板（Routing）？

5.1 基本概念

锣板是 PCB 行业中的常见说法，通常指使用数控铣削设备和专用刀具，按照预先设定的加工路径对 PCB 进行铣削加工。

它既可以用于加工 PCB 的外形轮廓，也可以用于拼板分离、开槽以及其他符合工艺要求的加工。

锣板通常也称为铣板或 Routing。

5.2 锣板是如何工作的？

锣板设备根据 PCB 的 CAD 数据或相应的加工程序，控制刀具沿指定路径运动。

例如，PCB 外形包含圆弧、凹槽或不规则轮廓时，可以使用锣板工艺加工。

在拼板生产中，也可以沿着设计好的铣削路径加工相邻单板之间的连接区域，使各个单板在加工后能够分离。

5.3 锣板的优点

1. 可以加工较复杂的外形轮廓。
2. 适合异形 PCB 和不规则拼板。
3. 可以根据设计要求控制加工路径。
4. 适用于需要精确外形加工的产品。

5.4 锣板的局限

• 加工时间和刀具成本可能高于简单的 V 割。
• 铣削过程中可能产生粉尘、毛刺或机械应力。
• 需要考虑刀具直径、最小转弯半径及加工精度。
• 分板路径附近的元器件、焊点和板边结构需要满足相应的安全要求。

5.5 锣板主要用于哪些场景？

例如，带有圆角、曲线外形、复杂凹槽或不规则轮廓的 PCB，通常更适合采用锣板加工。

对于形状简单、可以沿直线分板的 PCB，则可能优先采用 V 割。

六、什么是邮票孔（Stamp Holes）？

6.1 基本概念

邮票孔是 PCB 拼板中常见的一种连接结构。通常是在相邻 PCB 单板之间的连接区域加工一排小孔，形成类似邮票齿孔的结构，因此得名。

邮票孔一般用于连接不适合直接采用 V 割的板件，例如异形 PCB 或需要特殊拼板方式的产品。

需要注意，邮票孔并不是单纯用于电气连接的普通过孔，而是用于板件连接和后续分离的机械结构。

6.2 邮票孔的工作原理

在拼板设计中，多个 PCB 单板之间保留若干连接点。通过在连接区域加工一排密集的小孔，使连接区域具有一定的机械强度，同时便于生产完成后将单板分离。

其基本过程为：

1. 根据单板外形确定拼板布局。
2. 在相邻板件之间设计连接区域。
3. 在连接区域加工邮票孔。
4. PCB 拼板进入后续生产流程。
5. 生产完成后，通过人工或适用的分板设备分离单板。

6.3 邮票孔的优缺点

优点：

• 适合不规则形状的 PCB 拼板。
• 可以为异形板提供必要的机械连接。
• 不必像 V 割那样完全依赖直线分板路径。
• 连接点的位置可以根据拼板需求进行设计。

缺点：

• 分离后可能产生毛刺或残留凸点。
• 手工分板可能造成板边不平整。
• 连接区域附近的元器件容易受到机械应力影响。
• 孔径、孔距、连接点数量及位置需要合理设计。

6.4 邮票孔通常用在哪里？

邮票孔常用于异形 PCB、带有圆弧轮廓的单板，以及不适合采用连续直线 V 割的拼板。

实际设计时，还需要结合 PCB 厚度、材料、连接点数量和后续分板方式进行评估。

七、V 割、锣板、邮票孔有什么区别？

这三种术语经常一起出现，但它们并不是完全相同的概念。

需要特别注意：邮票孔是一种连接结构，不是与 V 割、锣板完全同一层级的加工方式。实际 PCB 拼板也可能同时采用锣板路径和邮票孔连接。

八、为什么 PCB 经常采用拼板设计？

PCB 拼板是将多个单板按照一定布局组合为一个整体，以满足生产、输送、加工和检测需求。

采用拼板主要有以下原因：

8.1 提高生产效率

多块 PCB 可以同时通过印刷机、贴片机、回流焊炉或检测设备，减少频繁上料和换板的时间。

8.2 适应自动化设备

部分生产设备对板件的最小尺寸、最大尺寸和输送结构存在要求。通过拼板，可以使较小的 PCB 更适合自动化生产。

8.3 降低生产过程中的操作难度

拼板可以为板件提供更稳定的输送和夹持条件，也便于统一安排生产方向及工艺边。

8.4 方便后续分板

拼板完成焊接和检测后，可以根据 PCB 的外形及工艺要求，采用 V 割、锣板、邮票孔连接等方式分离单板。

不过，拼板并不意味着所有产品都能直接共用同一套生产参数。拼板方式仍需考虑板件尺寸、设备限制、元器件布局和分板应力。

九、PCB 工艺与 AOI、AVI 检测有什么关系？

对于自动光学检测设备来说，理解 PCB 的制造和组装工艺十分重要，因为不同工艺会影响板件的外观、定位方式和检测结果。

9.1 V 割与分板质量检测

V 割相关检测可能关注：

• V 槽位置和尺寸。
• 分板后边缘是否存在异常。
• 板边是否出现明显裂纹、崩边或其他加工缺陷。

具体检测项目取决于产品标准及设备能力。

9.2 SMT 与 AOI 检测

SMT 生产后的 AOI 常用于检查：

• 元器件缺失。
• 元器件偏移、旋转或方向异常。
• 极性错误。
• 可从图像中识别的焊接外观缺陷。
• 锡膏或焊点相关的可见异常。

需要注意，AOI 主要依赖光学成像进行检测，无法仅凭普通二维图像可靠识别所有隐藏焊点问题。对于 BGA 等器件的隐蔽焊点，可能需要 X-Ray 等其他检测手段。

9.3 波峰焊与焊接缺陷检测

波峰焊之后，可以根据产品要求检查焊点外观、桥连、漏焊、焊料不足等问题。

但焊接缺陷的形成与助焊剂、预热温度、焊料波峰、输送速度及元器件设计等多个因素有关，不能只根据检测图像判断根本原因。

9.4 锣板与邮票孔对定位的影响

锣板和邮票孔主要涉及 PCB 的外形加工和拼板连接。它们可能影响：

• PCB 外形轮廓。
• 板件边缘的完整性。
• 拼板连接点的形态。
• 分板后的毛刺和板边质量。
• 板件在检测设备中的定位和夹持。

对于机器视觉设备，合理利用 PCB 的定位基准、板边特征和产品定位信息，有助于提高检测过程的稳定性。

十、总结

PCB 制造和组装涉及多个不同层面的工艺，需要区分它们各自的作用：

• V 割：通过加工 V 形槽，使 PCB 拼板便于沿直线分离。
• SMT：将表面贴装元器件安装到 PCB 上的一整套组装技术。
• 波峰焊轨道：用于支撑、夹持和输送 PCB 通过波峰焊设备。
• 锣板：利用数控铣削加工 PCB 外形、槽位或拼板分离路径。
• 邮票孔：通过一排小孔构成拼板连接结构，便于生产完成后分离单板。
• PCB 拼板：将多个单板组合成整体，以适应生产、输送、检测和分板需求。

理解这些术语，不仅有助于阅读 PCB 工艺文件，也有助于分析 SMT 生产、焊接质量、分板缺陷和自动化检测中的常见问题。

在实际生产中，PCB 的拼板设计、设备轨道参数、焊接工艺和分板方式需要协同考虑，才能兼顾生产效率、产品质量和设备兼容性。