我们在小批量生产或样品交付时,经常会用到邮票孔拼板技术。这种方式能提升生产效率、降低成本,但很多新手都会踩一个坑 —— 桥连宽度选不对,要么板子掰不开、要么一掰就碎,甚至损伤板上元器件。今天我们就用实验数据,聊聊邮票孔桥连宽度和掰开力的那些事儿。
首先,我们得明确两个核心概念:邮票孔桥连是指拼板之间连接的那一小段基材,宽度一般在 0.5mm–2.0mm 之间;掰开力则是手动或借助简易工具分离单板时需要的力,单位通常用牛顿(N)表示。理想的掰开力,既要能满足生产过程中的搬运、贴片、焊接需求,又要能让用户轻松拆分,且拆分后边缘无毛刺、无变形。
为了得到准确的实验曲线,我们设计了一组对照实验。实验基材选用 FR-4(最常用的 PCB 基材),板厚 1.0mm,邮票孔孔径 0.8mm,孔间距 1.0mm,分别设置桥连宽度为 0.5mm、0.8mm、1.0mm、1.2mm、1.5mm、2.0mm,每组制作 10 块样板,在常温常压下用拉力计测试掰开力,取平均值后绘制曲线。
实验结果很直观:当桥连宽度从 0.5mm 增加到 2.0mm 时,掰开力呈现近似线性上升的趋势。0.5mm 宽度的样板,平均掰开力仅为 8N,用手轻轻一掰就开,但问题也很明显 —— 生产过程中,这种拼板的抗冲击能力太差,贴片时传送带的震动都可能导致单板脱落;0.8mm 宽度的样板,掰开力提升到 15N,这个数值刚好能平衡生产稳定性和拆分便捷性,拆分后边缘毛刺控制在 0.05mm 以内,是我们最推荐的 “黄金宽度”;当宽度达到 1.5mm 时,掰开力飙升至 45N,必须借助尖嘴钳才能拆分,且拆分后边缘容易出现基材崩裂,甚至会牵连到板上的焊盘;2.0mm 宽度的样板,掰开力超过 60N,强行拆分的话,单板直接会出现裂纹,完全失去使用价值。
这里还要补充几个影响实验结果的变量。第一是基材厚度,如果板厚增加到 1.6mm,相同桥连宽度下的掰开力会提升 30% 左右,这时候可以适当减小桥连宽度来适配;第二是孔的排列方式,双排邮票孔比单排邮票孔的连接更牢固,相同宽度下掰开力会高 15%–20%;第三是表面处理工艺,喷锡板的桥连部分因为锡层的包裹,掰开力会略高于沉金板。
很多人会问:既然桥连宽度越小越容易拆,为什么不直接用 0.5mm?这里要考虑生产全流程的稳定性。PCB 从工厂出来后,要经过贴片、回流焊、波峰焊等工序,传送过程中如果桥连太弱,单板很容易移位、脱落,造成元器件贴装偏移,甚至损坏设备。而 1.0mm 以上的宽度,虽然稳定性强,但拆分难度大,对于需要手工拆分的小批量用户来说,体验感极差。
我们再结合实验曲线给出具体建议:对于消费类电子的小批量样品,推荐桥连宽度 0.8mm–1.0mm;对于工业级产品的量产拼板,如果后续用机器分板,可选择 1.2mm–1.5mm,提升生产过程中的可靠性;对于超薄板(0.4mm 以下),建议采用双排邮票孔 + 1.0mm 桥连宽度,避免分板时单板变形。
邮票孔桥连宽度和掰开力的关系不是玄学,而是可以通过实验量化的参数。选对宽度,既能保证生产效率,又能提升用户体验,这也是 PCB 工程师把控细节的关键所在。