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2009年4月28日 星期二

如何選擇 PCB 連板數量

 PCB_panelization01 PCB_panelization02
一般來說,當設計工程師把印刷電路板(Printed Circuit Board)的外觀形狀定下來後,就應該馬上接著進行電路板的合板/拼板/連板 (panelization)工作。連板的目的不外乎:
  • 增加生產線的產出。
  • 減少板材的損耗。
最常見到的的連板會以兩片以上的相同電路板合成一塊大電路板,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,因為生管在安排生產時較難配合剛好數量的不同板子;也有將同一片板子作成【陰陽板】的例子,【陰陽板】大多意謂正(top)、反(bottom)面配置,這通常運用在零件較少的電路板,比如手機板,因為可以充分利用SMT的長線打板功能,以增加效率,但缺點是使用上有所限制,而且可能造成受熱不均的現象,比如說有些電路板會把較重的零件集中設計某一面,然後這一面作為第二次打件以避免較重零件掉落,當然這種板子就無法採用【陰陽板】的設計;還有些板子可能有較會吸熱的零件(如大面積的ATM讀卡槽),也比較不適合採用【陰陽板】的設計。當然也有變通的【陰陽板】打件法可以克服這個問題,但先不在這裡討論。
基本上,在設計幾連板時,應該要考慮下列的因素,要注意的是,最後都應該將之化為金錢來作最後的衡量標準。
  • 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及壓低成本,
都會有其基本的標準板材大小,比如說 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,也就是說要選擇一張合適的標準板材大小把我們的板子塞進去,達到板材利用率最高的目的。
因為電路板的價錢會隨著板材的大小來定價錢,同樣一張板材可以塞得下越多電路板,則電路板子的價錢就越便宜。當然,電路板的價錢還得考慮幾層板、、鑽幾個孔、有沒有HID…等。


  • 考慮 SMT 的打件/貼件效率
    SMT線通常有所謂的長線及短線之分,短線就是線短一點,大多只有一部快速機及一台慢速機,最多就是再多加一部快速機;長線就是線長一點,快速機及慢速機多擺幾部。但是不論長短線,錫膏印刷機總是有的,一般來說,以板長150mm的合板為例,印刷一次錫膏的時間約需35~40秒,如果僅以 2 in 1 的合板來投入SMT短線,那麼可能每一台機器所分配到的時間約為10~26秒,很明顯的時間全都低於錫膏印刷的時間,也就是說後面的貼見機都在等錫膏印刷機,這樣就造成SMT機器的閒置,也減少產能。
    如果把 2 in 1的連板改為 4 in 1,那麼效率馬上就提昇
    (每小時的產出)
     
2 in 1 board
錫膏印刷(秒)
快速機一(秒)
快速機二(秒)
慢速機(秒)
瓶頸時間(秒)
每小時
產出
Top
38
26
26
10
38
188片
Bottom
40
34
35
24
40
180片
 4 in 1 board
錫膏印刷(秒)
快速機一(秒)
快速機二(秒)
慢速機(秒)
瓶頸時間(秒)
每小時
產出
Top
38
52
52
20
52
276片
Bottom
40
68
70
48
70
204片

註: 1. 每小時的產出: { [ 60(秒/分鐘) x 60(分鐘/小時) ] / 瓶頸時間(秒) } x 合板數量。

另外,就我的瞭解,電路板廠會比較希望連板的數目越少越好,因為這樣可以避免掉 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,因為會造成效率的損失,但這種電路板在製程中又無法絕對避免,所以連板數越多,電路板廠報廢的數量就會越多,相對的成本也就提高。
就如同一開始所說的,最終的結果還是要換算成金錢,來計算採用及連板材是最佳的連板數。而且可能不同的板廠及不同的 SMT 工廠的結果都會有所不同。 

其他還必須考慮後製程-去板邊時該採用 V-cut 或是 router 製程,這些也會影響到連板的設計,有機會再討論...

延伸閱讀: 【電子產品】的生產製造流程
電路板去板邊 ─ 總整理 (Summary)
電路板去板邊 ─ Router 切割機
電路板去板邊 ─ V-Cut 分板機
電路板去板邊 ─ 手動去板邊 (Manually V-cut breaking)

2009年4月20日 星期一

簡述移動電話的技術進展

wireless_communication01 

本篇文章只是整理。

已經忘記這張圖是從何而來了,但這張圖做得真不錯,可以讓我們稍稍瞭解一下現在的電信無線傳輸的進展及一些相關的名詞,以後就不會被電信業者唬得一愣一愣的了。

cid_image001

台灣的行動網路技術傳輸速度比較表:

技術名稱

傳輸速率

Remark

WAP 9.6 Kbps n/a
PHS 32 Kbps ~ 64 kbps n/a
GPRS 理想值:115 Kbps
實際值:64 Kbps
一般採封包計費,所費不眥。
3G 理想值:2 Mbps
實際值:384 Kbps
速度以 WCDMA 技術為主;電信業者也都提供定額的無線上網計費模式。
3.5G 理想值:14.4 Mbps
實際值: 3.6Mbps
目前的平均傳輸率約落在 1~2 Mbps,但電信業者號稱可以達到7.2 Mbps。
4G 宣稱最高速率 1 Gbps n/a


你可能會有興趣的文章:
各家 3.5G 行動上網費率比較

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