在 PCB（印刷电路板）制造过程中，工艺边虽不承担电路功能，但却发挥着不可或缺的作用。它是 PCB 设计中容易被忽视却至关重要的环节，合理的工艺边设计能够极大提升生产效率、保障产品质量。下面将详细阐述其目的与要求。
一、工艺边设计的目的
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辅助生产制造流程
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方便板材搬运与定位：在 PCB 生产的各个环节，如钻孔、电镀、蚀刻、阻焊印刷等工序中，需要对 PCB 进行多次搬运和精确定位。工艺边为自动化设备提供了可靠的抓取和定位区域，确保 PCB 在生产线上能够准确无误地传输，避免因定位偏差导致的加工错误。例如，在高速钻孔机上，通过工艺边上的定位孔，设备能快速且精准地确定钻孔位置，保证每个孔都能准确无误地加工在预定位置，大幅提高生产效率和产品质量。
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适应不同生产工艺需求：不同的 PCB 制造工艺对板材的固定和操作方式有特定要求。例如，在 SMT（表面贴装技术）回流焊过程中，需要将 PCB 放置在特制的载具上，工艺边可以设计出与载具适配的定位槽或定位孔，确保 PCB 在高温焊接过程中保持稳定，防止因位移导致的焊接不良。同时，在波峰焊工艺中，工艺边能为锡炉中的夹具提供夹持点，保证 PCB 在焊接过程中顺利通过锡波，实现良好的焊接效果。
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提升检测与测试效率
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便于电气性能测试：在 PCB 制造完成后，需要对其进行全面的电气性能测试，以确保电路的导通性、绝缘性等指标符合要求。工艺边上可以设计专门的测试点，这些测试点与 PCB 内部的电路相连，测试设备通过探针与测试点接触，能够快速、准确地检测 PCB 的电气性能。例如，在进行飞针测试时，测试针可以方便地接触到工艺边上的测试点，无需复杂的调整即可完成对 PCB 各个电路节点的测试，大大缩短了测试时间，提高了检测效率。
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支持自动化光学检测（AOI）：AOI 设备通过对 PCB 表面进行图像采集和分析，检测是否存在短路、断路、元件缺失等缺陷。工艺边为 AOI 设备提供了稳定的图像采集区域，确保设备能够准确识别 PCB 上的各种特征和缺陷。此外，工艺边上还可以设置一些用于 AOI 校准和定位的标记，帮助设备更快速、精准地进行检测，提高检测的准确性和可靠性。
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保障产品质量与可靠性
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防止生产过程中的损伤：在 PCB 制造过程中，板材容易受到各种外力的作用，如搬运时的碰撞、加工过程中的压力等，这些外力可能导致 PCB 边缘的铜箔翘起、线路断裂等问题。工艺边作为 PCB 的保护边界，能够承受一定的外力冲击，避免 PCB 功能区域受到损伤。例如，在 PCB 的蚀刻过程中，工艺边可以防止蚀刻液对 PCB 边缘的过度腐蚀，保证边缘线路的完整性，从而提高产品的合格率。
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提高产品的可维护性：在电子产品的维修过程中，有时需要对 PCB 进行拆卸和重新安装。工艺边可以设计一些便于操作的结构，如定位孔、卡槽等，方便维修人员准确地将 PCB 安装回设备中，确保其与其他部件的连接正确无误。此外，工艺边上的测试点也为维修人员提供了便捷的故障检测手段，有助于快速定位和解决问题，提高产品的可维护性和使用寿命。
二、工艺边设计的要求
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尺寸与形状设计
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尺寸精度：工艺边的尺寸需要精确控制，以满足生产设备的定位和操作要求。一般来说，工艺边的宽度应根据具体的生产工艺和设备来确定，常见的宽度范围在 3mm - 10mm 之间。例如，在 SMT 生产中，为了确保 PCB 能够稳定地放置在贴片机的工作台上，工艺边的宽度通常设计为 5mm 左右，并且其长度应与 PCB 的尺寸相匹配，保证在整个生产过程中，设备能够稳定地抓取和定位 PCB。
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形状适配：工艺边的形状应根据 PCB 的外形和生产工艺进行设计。对于矩形的 PCB，工艺边通常设计为矩形或带有特定定位结构的矩形，如在四个角上设置定位孔或在边缘设置定位槽。而对于异形 PCB，工艺边的形状则需要根据其外形特点进行定制，以确保在生产过程中能够实现准确的定位和固定。例如，对于圆形的 PCB，工艺边可以设计为带有环形定位槽的结构，方便在旋转类的生产设备上进行加工。
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材料与结构设计
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材料选择：工艺边的材料应与 PCB 的基板材料相同或相似，以确保在生产过程中，工艺边与 PCB 主体能够承受相同的温度、湿度等环境因素的影响，避免因材料差异导致的变形或损坏。例如，对于采用 FR - 4 基板材料的 PCB，工艺边也应选用 FR - 4 材料，这样在高温的焊接过程中，工艺边和 PCB 主体能够保持一致的热膨胀系数，防止因热应力导致的分层或开裂等问题。
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结构强度：工艺边需要具备一定的结构强度，以承受生产过程中的各种外力作用。在设计时，可以通过增加工艺边的厚度、设置加强筋等方式来提高其结构强度。例如，在一些大型的 PCB 上，为了防止工艺边在搬运过程中发生弯曲变形，可以在工艺边内部设置一些金属加强筋，增强其刚性，确保在整个生产过程中，工艺边能够稳定地发挥作用。
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与 PCB 主体的连接设计
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连接方式：工艺边与 PCB 主体的连接方式应确保在生产过程中两者能够紧密结合，同时在完成生产后又能方便地分离。常见的连接方式有邮票孔连接和 V - cut 连接。邮票孔连接是通过在工艺边与 PCB 主体之间设置一系列小孔，形成薄弱连接点，在生产完成后，可以通过手工或机械方式轻松地将工艺边从 PCB 主体上分离。V - cut 连接则是在工艺边与 PCB 主体之间切割出 V 形槽，这种连接方式在保证连接强度的同时，也便于后续的分离操作。
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连接强度控制：无论采用哪种连接方式，都需要控制好连接强度。连接强度过弱，可能导致在生产过程中工艺边与 PCB 主体提前分离，影响生产的正常进行；连接强度过强，则会给后续的分离操作带来困难，甚至可能损坏 PCB。因此，在设计连接方式时，需要根据具体的生产工艺和设备要求，合理调整连接点的数量、大小和间距，确保连接强度适中。
深圳捷创电子科技有限公司在 PCB 制造领域拥有丰富的经验，对工艺边设计的目的和要求有着深刻的理解。公司配备专业的设计团队，能够根据客户的需求和生产工艺的特点，精心设计出符合要求的工艺边，确保 PCB 在整个生产过程中能够高效、稳定地进行加工。从尺寸与形状的精确把控，到材料与结构的合理选择，再到与 PCB 主体连接方式的优化设计，捷创电子都能严格按照标准执行，为客户提供高质量的 PCB 产品，助力电子产业的发展。
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