電子產(chǎn)品最終尺寸不同，決定了PCB的物理尺寸大小，便攜式電子產(chǎn)品、穿戴式電子產(chǎn)品、板卡類電子產(chǎn)品等尺寸較小，PCB及PCBA制程均會(huì)采用聯(lián)板生產(chǎn)模式，這就是業(yè)界常說的拼板、聯(lián)板，英文寫作Panel，單板的英文寫作Pieces。如雙拼板又稱謂兩連片，多拼板又叫多連片。

智能手機(jī)板常見的為4拼板，也就是每個(gè)Panel有4pcs。拼版的模式又分為陰陽板、陽陽板，如4拼板，兩個(gè)A面、兩個(gè)B面拼在一起，稱謂陰陽拼板；4個(gè)A面拼在一起稱謂陽陽板。實(shí)際業(yè)界比較少稱呼陽陽板，非陰陽拼板，直接換做幾拼板即可。

早期陰陽拼板較多，目的是用同一條產(chǎn)線完成正反兩面持續(xù)生產(chǎn):兩個(gè)A面+兩個(gè)B面拼在一起生產(chǎn)，反過來仍然是兩個(gè)A面+兩個(gè)B面，這樣生產(chǎn)比較連續(xù)，不用換線即可完成產(chǎn)品整體生產(chǎn)。

隨著產(chǎn)品的復(fù)雜化，關(guān)鍵部件如CPU等要求不得過兩次Reflow、功能模塊等重物料二次過爐時(shí)在底部容易掉件，陰陽拼板使用越來越少，當(dāng)下僅在部分小板卡上仍保留陰陽拼板模式。

同面連扳根據(jù)拼板方向，又分為平移拼板、180°拼板兩種，圖1-拼板模式。平移拼板對(duì)SMT貼片程序制作比較有利-有方向性的元件所有拼板吸取貼裝方向一致；180°拼板對(duì)有接插件的產(chǎn)品比較有利，可以充分利用板邊的空間。

所有拼板，生產(chǎn)后均需分板處理。分板技術(shù)常見的有手工掰板、手工折板、V-cut分板、鍘刀分板、鑼板分板（Router）、沖切分板（Punch）、激光分板等。

手工掰板是最早期單面板分板的模式，當(dāng)下業(yè)界在白色家電、低單價(jià)電源、低單價(jià)消耗板等產(chǎn)品上仍有少量使用。手工掰板不需要任何設(shè)備，無設(shè)備投資要求，無分板治具要求。

手工掰板會(huì)產(chǎn)生較大應(yīng)力，要求產(chǎn)品焊點(diǎn)尺寸較大、機(jī)械強(qiáng)度較大，如紅膠板（單面板）仍存在手工掰板現(xiàn)象。零件密度較高、有IC等高端器件的產(chǎn)品一般不允許使用手工掰板作業(yè)。

手工掰板產(chǎn)品一般采用V-cut處理，PCB材質(zhì)通常為FR1、FR2、CEM等低強(qiáng)度板材，連板通常用V-cut方式，郵票孔、聯(lián)橋強(qiáng)度有限，出現(xiàn)連板斷裂、受熱板彎變形嚴(yán)重等現(xiàn)象。手工掰板毛刺較大，有一定報(bào)廢機(jī)率，產(chǎn)品裝配對(duì)尺寸、毛刺不能有太多要求。

手工折板分板模式與手工掰板類似，有時(shí)兩種模式共存-手工折板去掉板邊，手工掰板分離連片。手工折板作業(yè)，通常PCB材質(zhì)強(qiáng)度較純手工掰板大，如使用FR4的雙面薄板。需要使用折板卡槽協(xié)助分板，圖2-手工折板分板。

手工折板作業(yè)需注意，操作人員需手持靠近折板卡槽位置，禁制直接搬動(dòng)頂部。人工搬動(dòng)頂部折板力矩大，便于人員作業(yè)，但產(chǎn)生的應(yīng)力較大，容易導(dǎo)致焊點(diǎn)斷裂或元件本體斷裂。需要企業(yè)明確折板作業(yè)細(xì)節(jié)，避免折板導(dǎo)致的品質(zhì)異常。

人工折板基本沒投資，純粹靠人員作業(yè)，早期在低端產(chǎn)品上使用，中高端產(chǎn)品禁止使用。人工折板作業(yè)，毛刺大、應(yīng)力大，適合低端、大尺寸元件產(chǎn)品、裝配測(cè)試對(duì)板子形狀及尺寸要求不高場(chǎng)景。

V-cut拼板、走刀或鍘刀分板在業(yè)界應(yīng)用由來已久，當(dāng)下仍有一部分企業(yè)采用此分板模式。相對(duì)于人工掰板、人工折板，圓走刀及鍘刀分板應(yīng)力有大幅度下降，但整體應(yīng)力控制仍無法與自動(dòng)鑼板相提并論。

圖3- V-cut圓走刀、鍘刀分板。PCB V-cut從角度講有30° 45° 60°三種，V-cut角度越小，占用的寬度就越小，這樣可以保證V-cut邊緣距離板邊的元件尺寸較大。

如圖4- V-cut角度與槽寬的關(guān)系，2.5mm厚的PCB， V-cut殘厚0.5mm，則C-cut深單邊1mm，30°的V-cut寬度為0.53mm，60°的V-cut槽寬為1.14mm。窄的V-cut分板時(shí)容易夾刀，導(dǎo)致分板應(yīng)力超標(biāo)。V-cut角度越小，分板過程越需要嚴(yán)格管控刀刃磨損程度及上下刀口對(duì)齊程度。V-cut分板需記錄刀口次數(shù)，定時(shí)校準(zhǔn)上下刀口對(duì)齊程度，PCBA需放置水平，以降低分板時(shí)應(yīng)力絕對(duì)值。

需要指出的是，V-cut結(jié)構(gòu)，PCB殘厚與板材有關(guān)，且與PCB板厚也有直接關(guān)系。如FR1、CEM類板材，PCB殘厚可達(dá)1mm, FR4及以上板材，PCB殘厚通常為0.4mm~0.6mm，并非業(yè)界有些同仁所述的三分之一板厚。如某產(chǎn)品板厚3.2mm，使用FR5板材，如果按照板厚的三分之一留V-cut厚度就是1mm，這么厚的V-cut很難用鍘刀或圓刀正常分板。關(guān)于圓刀及鍘刀角度、刃口長(zhǎng)度等細(xì)節(jié)，筆者有在視頻課程中詳細(xì)講解，感興趣的同仁可以看看視頻課程。

Router（鑼板機(jī)）分板是當(dāng)下硬板中應(yīng)用最廣泛、最普遍的方式。其基本原理是使用高速旋轉(zhuǎn)的銑刀，將PCB連板的郵票孔或連接橋銑削掉，圖5-鑼板機(jī)分板。相同切削速度的前提下，銑刀轉(zhuǎn)速越高，產(chǎn)生的應(yīng)力越小，邏輯很容易理解——轉(zhuǎn)速越高，每轉(zhuǎn)切削的進(jìn)刀量越小。Router分板機(jī)從下刀方式分為上走刀、下走刀兩種。

眾所周知，鉆頭鉆孔，退屑槽將板屑帶出殘留在板面。銑刀分板同樣會(huì)產(chǎn)生板屑，智能手機(jī)、智能手表等產(chǎn)品元件密度高，板屑的殘留會(huì)導(dǎo)致后工序的異常如底部填充膠品質(zhì)異常。自動(dòng)鑼板機(jī)一般會(huì)自帶真空清板屑功能，但很難徹底將板屑清除。下走刀鑼板機(jī)銑刀下刀在底部，分板時(shí)板屑受重力作用自動(dòng)下落、加上振動(dòng)及真空吸、防靜電毛刷、離子風(fēng)扇等功能協(xié)助，可以有效將板屑清潔帶離板面。

對(duì)于板面高清潔度要求的產(chǎn)品，下走刀分板機(jī)是更好的選擇。早期的鑼板機(jī)多為離線式作業(yè)，當(dāng)下On-line全自動(dòng)分板應(yīng)用十分成熟且廣泛。在線全自動(dòng)分板機(jī)一般包含自動(dòng)上板（支持防靜電周轉(zhuǎn)臺(tái)車、防靜電吸塑盤、皮帶線、普通傳送軌道等所中方式）、自動(dòng)分板清潔、自動(dòng)拋板邊、自動(dòng)下板（自動(dòng)擺盤、自動(dòng)傳出等多種方式）。

全自動(dòng)在線分板機(jī)技術(shù)的成熟，將原來的人員取放板作業(yè)直接改為機(jī)械手作業(yè)，避免了人員作業(yè)疲勞、精神狀態(tài)不佳、責(zé)任心等因素導(dǎo)致的撞件、破損、異物等現(xiàn)象的出現(xiàn)。全自動(dòng)分板因不需要人員操作，所以噪聲環(huán)境等因素都可以得到良好的處理。

部分在線分板機(jī)配合機(jī)械手作業(yè)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)分板、測(cè)試、擺盤等一系列復(fù)雜動(dòng)作，徹底解放一線員工，堪為自動(dòng)化工廠標(biāo)桿性環(huán)節(jié)。全自動(dòng)鑼板分板應(yīng)力小，可以控制在300με以下，適用于穿戴式電子產(chǎn)品、便攜式電子產(chǎn)品、軍工、航天、汽車、醫(yī)療、艦船、軌道交通、通訊基站、服務(wù)器、工作站、金融系統(tǒng)等高可靠性要求產(chǎn)品領(lǐng)域?？梢垣@得較精準(zhǔn)的尺寸及光滑的分板界面。

需要說明的是，鑼板機(jī)不適合分切金屬基板如鋁基板、銅基板等金屬基板。金屬基板分切時(shí)銑刀與金屬材質(zhì)之間摩擦，導(dǎo)致銑刀快速磨損，產(chǎn)生粗糙的切面及較大的分板應(yīng)力。

FPC（柔性線路板）及薄板分板通常采用兩種模式，沖切（Punch）與激光分板。早期FPC分板多采用Punch模式，制作對(duì)應(yīng)的沖切模具，將FPC放置于模具內(nèi)，合模沖切完成FPC分板。高端的FPC還要求沖切模具具備真空吸平功能，以確保FPC在模具上的平整度。

沖切模具的工作原理類似于剪刀剪切紙張，當(dāng)剪刀刃口磨損時(shí)，無法順利將紙張剪開，產(chǎn)生擠壓扭曲力，導(dǎo)致沖切邊緣不整齊、甚者元件焊點(diǎn)開裂、PCB變形起皺等異?，F(xiàn)象。圖6-沖切分軟板、薄板。Punch制程，模具需及時(shí)清潔、保養(yǎng)維護(hù)，不得出現(xiàn)粘膠、異物、生銹、氧化現(xiàn)象，也不能出現(xiàn)切口崩損現(xiàn)象。

0.5mm以上硬板不建議采用沖切方式分板。沖切自動(dòng)作業(yè)實(shí)施困難，原因是上下模具間空間有限，機(jī)械手難以作業(yè)，增加上下模具間高度會(huì)影響合模精準(zhǔn)度且受限于液壓缸行程。

大批量的FPC分板作業(yè)，可以采用激光分板。激光分板可以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)在線作業(yè)：焊接完成的FPC隨同磁性載具送入激光分板機(jī)，分板機(jī)識(shí)別Fiducial mark定位產(chǎn)品，激光分板；真空吸取裝置取下不銹鋼片、撿板擺盤、拋板邊，載具自動(dòng)回收。激光分板技術(shù)成熟，應(yīng)用廣泛，不需要制作分板治具，在FPC分板領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。

需要注意的是，二氧化碳激光屬于熱光，分板時(shí)產(chǎn)生的熱量會(huì)出現(xiàn)碳化現(xiàn)象，在一些特殊條件下會(huì)導(dǎo)致漏電。因FPC分板需要的功率較小，所以通常建議采用UV光分板。UV屬于冷光，分板時(shí)不易出現(xiàn)碳化現(xiàn)象，可以有效避免碳化帶來的品質(zhì)異?，F(xiàn)象。激光分板效率高、品質(zhì)佳、轉(zhuǎn)產(chǎn)快、使用成本低，可以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)無人化生產(chǎn)，是FPC生產(chǎn)分板的首選方案。

激光分板的另一用途是金屬基板成型與分板。Mini LED、Micro LED、普通照明產(chǎn)品、IGBT等產(chǎn)品，使用鋁基板、銅基板、氮化鋁基板等。金屬基板廠商制造基板時(shí)，使用鑼板機(jī)對(duì)金屬進(jìn)板成型，鑼板機(jī)銑刀壽命耗損嚴(yán)重，增加了金屬基板的成本。鑼板機(jī)銑刀尺寸太小，銑刀容易斷裂、磨損，壽命嚴(yán)重降低；銑刀尺寸增加，金屬基板材料利用率下降；即便使用大尺寸銑刀作金屬基板成型，鑼板機(jī)成型效率也很低。

激光分板機(jī)可以完美取代板廠鑼板成型設(shè)備。激光分板成型效率是一般鑼板機(jī)的2~5倍，因激光光板尺寸占用的空間有限，所以成型占用的金屬基板尺寸有限，以400x1200的鋁基板為例，激光成型板材利用率可以提升5%~20%。

金屬基板產(chǎn)品焊接完成后使用激光分分板是首選，激光分板可以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)無人化生產(chǎn)，獲得的分切片平整光滑，分板效率是傳統(tǒng)鑼板機(jī)的2倍以上。不存在斷針、分切面毛刺超標(biāo)現(xiàn)象。是金屬基板產(chǎn)品制造商的優(yōu)選方案。圖7-金屬基板激光成型與金屬基板PCBA分板。

降本、增效、減員、自動(dòng)化是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)，每個(gè)環(huán)節(jié)的自動(dòng)化、信息化都會(huì)為解放人力、提效增質(zhì)提供價(jià)值。電子產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)節(jié)繁雜、精密，自動(dòng)化、信息化、智能化是不可逆的趨勢(shì)，這也再次詮釋了“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”的意義。

業(yè)界有眾多自動(dòng)化的創(chuàng)新成果及“保密、競(jìng)限”方案，同仁倘若有具體的自動(dòng)化困擾，不妨提出可以一起討論，興許行業(yè)已經(jīng)有成熟的應(yīng)用方案供您參考，避免從頭來過，自行從頭研究“車輪是三角形、四邊形、菱形、圓形，哪一種更優(yōu)秀”，態(tài)度固然可嘉，時(shí)效、成本、效果則不免令人唏噓。成長(zhǎng)是踩在前人的肩膀上前行，這樣更快、準(zhǔn)、穩(wěn)。

同仁可以根據(jù)產(chǎn)品特征，選用不同的分板方式，分板方式選錯(cuò)，結(jié)果就會(huì)事倍功半。

圖8-分板工藝不當(dāng)導(dǎo)致的瑕疵，銅基板使用鑼板機(jī)分板，使用鎢鉬合金刀，分板道具損傷嚴(yán)重，分板毛刺不合格，理想方案是激光分板；IC封裝用載板，內(nèi)部增強(qiáng)材料為超強(qiáng)石英纖維，選用二氧化碳激光分板，無法有效切割分開，應(yīng)該選用鑼板機(jī)分切處理。沒有什么是完美的方案，選用對(duì)的方案就是完美。

愿與諸君共勉。

【本文轉(zhuǎn)自《一步步新技術(shù)》雜志，作者是雜志技術(shù)總顧問。】