Panelisation and Material Utilisation: From Panel Size to Datum Design
Panel layout decides both material utilisation and SMT yield. This note covers border width, module spacing, routing versus V-scoring, tooling holes and fiducials, with a worked utilisation example and five review items for the panelisation sheet.
結論先行:拼板的價值不在把小板排得最滿,而在讓工作板在壓合、迴流與分板三道應力下表現一致。以 610×1100 mm 為基準,邊料留 8–12 mm、模組間距 2.0 mm、定位孔 3 個、對角光學基準 2 個,再按玻纖方向統一排布,利用率與直通率才能同時站住。
一、先把工作板尺寸定死,再談利用率
610×1100 mm 是本站的最大加工尺寸,也是多數高層數壓機與曝光機的實際上限。模組排布的第一約束不是面積,而是機臺能夾持、能曝光、能銑邊的範圍。以 100×80 mm 的模組為例,扣掉 10 mm 邊料後橫向排 5 個、縱向排 13 個得 65 pcs,利用率 77.5%;把模組旋轉 90° 後橫向 7 個、縱向 10 個得 70 pcs,利用率 83.5%——同一塊工作板,只換方向就多出 7.7%。
- 四邊邊料 8–12 mm,長邊取上限,短邊可取下限。
- 利用率按模組淨面積除以工作板面積計算,量產件低於 78% 就要重排。
- 同一張工作板上的模組尺寸儘量一致,混排會讓邊料無法回收再用。
二、玻纖方向決定同一張板內的收縮一致性
玻纖布在卷長方向與幅寬方向的收縮率不同,模組長邊順著卷長方向排,壓合後各模組的漲縮更接近。方向混排的後果不會當場顯現,而是迴流後板邊出現方向性的弓曲:越靠板中央的模組越平,靠邊的反而翹。這類翹曲與材料本身的熱膨脹無關,靠換板材解決不了。
- 同一張工作板內的模組朝向不超過兩種,且按區域集中,不交錯。
- 長條形模組把長邊放在卷長方向,短邊方向留給銑槽補償。
- 需要陰陽拼時,正反兩面的模組各自成組,組與組之間留 3 mm 以上過渡帶。
三、間距、銑槽與 V 割:三種分板方式不能混著來
模組間距低於 1.6 mm 時,2.0 mm 銑刀進不去,只能換 1.0 mm 刀,走刀次數翻倍、斷刀率上升,邊緣毛刺也更難控制。V 割適合矩形、板邊無伸出元件的外形;一旦板邊有排針、USB 或天線,那一側必須走銑槽。兩種方式在同一條邊上並用,V 割線的殘厚與銑槽深度會在交點處互相削弱,分板時最容易從這裡裂開。
- 模組間距 1.6–2.0 mm,對應 2.0 mm 銑刀一刀成型。
- V 割殘厚控制在板厚的三分之一,兩側各留 0.5 mm 無元件區。
- 橋接筋寬 3–5 mm,每邊 2–4 處,位置避開受力最大的角部。
四、定位基準與製程邊:給貼片線留出能用的東西
拼板交付給貼片線時,對方需要的是可重複的定位,不是漂亮的排版。定位孔、光學基準與製程邊三件事沒做好,貼片線只能靠人工對位,直通率與節拍都會掉。這類問題在板廠內部查不出來,只會在客戶端以貼偏、拋料的形式出現。
- 定位孔 3 個,孔徑 3.0 mm 或 4.0 mm,其中 1 個偏移 1.0 mm 做防呆。
- 光學基準直徑 1.0 mm 裸銅,外圍 2.0 mm 範圍無阻焊、無字元、無走線,對角佈置 2 個。
- 製程邊寬度不小於 5 mm,雙面迴流時兩面都要留。
- 阻抗 coupon 放在製程邊,長度按測試夾具預留,且不跨 V 割線。
五、寫進拼板評審表的五條
拼板評審最容易漏的是「這張板以後怎麼分、怎麼貼、怎麼測」,而不是尺寸對不對。把下面五條列進評審表,多數返工能在開料之前攔下來,也避免已經壓合完成才發現基準點被 V 割線切斷。
- 利用率:記錄實際值,量產件低於 78% 需說明原因。
- 邊料與基準:四邊 8–12 mm,定位孔 3 個,對角基準 2 個。
- 間距與分板:模組間距不小於 1.6 mm,同一側不混用 V 割與銑槽。
- 方向:模組朝向不超過兩種,且與玻纖卷長方向對齊。
- 測試與 coupon:位置固定,不佔用有效模組區,不跨分板線。
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