论拼版对挠性电路板成本及生产的影响

覃 烽 唐长春 石贺志

（景旺电子（龙川）有限公司，广东 龙川 517373）

论拼版对挠性电路板成本及生产的影响

覃 烽 唐长春 石贺志

（景旺电子（龙川）有限公司，广东 龙川 517373）

在FPCB领域，随着越来越多的厂商的涌入，以前的高额的利润迅速被众多的大小厂商抹平，要想生存并壮大，必须在不断提高产品质量的前提下将自己的成本降下来。而想降低成本，首先得从根本上节约物料，要想节约物料，就要提高FPC的拼版利用率。本文通过研究如何拼出最优拼版，从而得出优化设计并节约成本的方法。

挠性电路板；利用率；成本

1 前言

集成化的线路板要求越来越高，而产品价格却在下降，这就要求我们克服的各种难题，包括人工成本飙升，材料成本下降，激烈竞争导致产品价格下降。在这些因素当中，人工成本上升是不可逆转的潮流，材料成本上升也是所有FPCB厂商都要面对的问题。真正想要降低成本，就要节约物料，想要节约物料，就要提高FPCB的拼版利用率。本文通过研究如何拼出最优拼版，从而优化设计并节约成本，提高工厂的竞争力，

2 影响FPCB成本的原因

在FPCB外形比较规则的情况下，拼版对利用率影响较小，厂商制程能力起到重要作用。但在FPCB外形是非规则的情况下，不同的拼版对FPCB成本有着决定性的影响。有些小型FPCB厂商之所以能在激烈的竞争中存活下来，除了依赖超快的交货速度，更多依靠更低的成本。可以说低成本是中小型厂商赖以生存的根本。影响FPCB成本的原因主要有：（1）人工成本；（2）各物料的成本；（3）各物料的利用率。

由于人工成本和各耗材物料成本主要与外部因素相关，所以在拼版过程中我们往往需要考虑将材料成本和人工成本相结合。随着人工成本的不断上升。及市场单价竞争的残酷等综合因素下。如果想作为一个合格的工程师，我们需要考虑的问题包括人工还有耗材，两者综合起来哪种需要的金钱成本最低我们就会选择哪种，每个企业都是以营利为目的的，举例说明，比如单PCS很大。而且需要贴电磁膜，如果一排一排贴的话，这样可以降低耗材成本。可是需要考虑的因素是:需要大量的人力去完成这项作业，可如果整板贴则可以提高贴合效率，但与此同时物料成本会上升，此处我们应该是综合如上两点计算人工成本和耗材成本。固然电磁膜的价格偏高，但人工成本更高，这样宁愿耗材升高，减少人工成本，也可以让成本降低。另外存在一种现在就是两种方案的成本是一致的，那么就要综合考虑耗材成本和人工成本两者的涨价潜力去评估了。下面我们主要探讨各耗材的利用率。

3 影响物料的利用率的主要因素：

耗材利用率主要体现在拼版利用率上，而拼版利用率与FPC厂商的制程能力及工程设计能力有关。首先，利用率是建立在可以生产并适合大量生产的基础上的，任何不适合批量生产的设计都排除在外。强大的制程能力可以允许FPCB设计具备较强的灵活性，拼版也可以做到最佳。而工程设计能力更是提高拼版利用率的重要因素。一个经验丰富的工程师往往能拼出最佳的拼版。

综合以上分析，影响FPCB物料利用率的主要因素有：（1）厂商制程能力；（2）工程设计能力。

4 工程设计如何增加拼版利用率

4.1 零间距拼版

（1）但就辅料而言（如PI补强或胶纸），单件贴时方块状的辅料可以到零间隙就尽量做零间隙（图1）。

图1 方块形的辅料做到零间隙

（2）若辅料要条贴的，可以将突出部位嵌入凹陷部位，这样利用率就可以达到最优。当无法嵌合的时候先考虑旋转180°，再尝试嵌合在一起，如果模具可以制作，就可以直接做零间距（图2）。

图2 辅料将突出部位嵌入凹陷部位

（3）对于异形的辅料，如果可以直接嵌合起来，就做到零间距，在做零间距拼版时要考验模具供应商的模具制程能力，模具无法达到，利用率就无从谈起了（图3）。

图3 异形辅料做零间距拼版

4.2 间距拼版

（1）FPCB拼版利用率是最可以可体现物料利用率的因素，辅料终归要贴于板上，如果FPC本身拼版利用率就低，就会导致辅料利用率下降，特别是整版贴和条贴的辅料，这会直接导致单个成本变高。所以在设计FPCB拼版的时候在考虑是否可以开模是否易于制作的同时一定要考虑FPCB的利用率。

①首先，拼版要考虑量产是否可以生产，比如说某些客户的板要冲槽，那么两个单元之间距离要留够3 mm或以上，如果留的距离过小，就算是旋转冲也是无法制作的。若要旋转冲板，记住拼版时一定要旋转对称的，不能反复冲或漏冲（图4）。

图4 拼版要考虑冲槽间距

②拼版技巧。

倒扣拼版：从图5可以看出，同一个板按不同的方式拼版时中间的间隙不一样大，而就是这些间隙我们是可以加以利用的，左图将手指之间的间隙用另一排的手指填充，在横向拼版数个一致的情况下，纵向可以省下不少拼版，前者每平方米可以拼出420个，但后者仅可以拼出350个，每平方米相差70个，在批量生产时这个差值时相当可观的（表1）。

图5 不同拼版之间的对比

表1 不同拼版之间的对比数据

有时候倒扣拼版也有不同的选择。从图6左图及右图对比可以发现：右图的单只之间的距离更小，利用率明显更高。根据不同的插入点，量取两个单只之间的距离，并计算出利用率，选取最佳的制作。

图6 倒扣拼版的不同结构

倒扣偏移拼版（图7）：同样是250 mm宽的有限空间内，通过多次拼凑，上下错位做成五组，就让拼版利用率上升近30%。这就是一笔相当充足的抢占市场的资本。

这只是一例，类似其他板型也都有很多优化的方案，FPC形状千变万化，不过不管他是什么形状，总有一种最优拼版，经验丰富的工程设计人员一看板子形状就知道什么样的拼版是利用率最高的，但针对工程新手来讲，当你看到拼版之间的间距比较大的时候，一定要多试，可以多拼几种方案出来做下对比，选出最优的设计。

图7 倒扣偏移拼版的不同结构

斜拼版：在实际拼版时，有两种情况下要考虑斜拼版。

（1）当横排拼版时，左右间距在240 mm左右，往内移已不可能的情况下我们可以考虑旋转拼版。通过图8可以看出，经过旋转后废料边已可以达到制作要求。

（2）有些外形非常规的板当我们用横竖拼版时非常浪费，这时我们也要考虑斜拼版对利用率的影响。由于斜拼版通常能将其他单只的空隙填起来，所以斜拼版在某些情况下可以在很大程度上节约拼版利用率。如图9，左右两个拼版利用率完全是两个概念。当然我们不能仅凭肉眼判断利用率的高低，要先拼好板之并计算出来为准。

注意：有些客户明确要求不能斜拼版的这种方法不适用。

图8 斜拼版以加大废料边

图9 斜拼版以增加拼版利用率

综合上面几种拼版技巧，常规版型，以下四种拼版方式可以先试拼一遍，肯定能找到一种合适且利用率高的拼版方式。

FPCB材料固定一边宽度250 mm，出去工艺边，可用宽度为242 mm，再保留SET边，一边3 mm ～ 4 mm，实际可用宽度为236（极限242）。

在设计FPCB机构时，假设单PCS宽度为W，250方向可拼个数为N，使其尽量满足满足W*N+（N-1）*2接近236为最佳。

方案①，适用于W=32、37、46、55mm左右的方案，55*4+（4-1）*2接近236、46*5+（5-1）*2接近236……

当方案①产生排N个浪费、排N+1个排不下的情况可以试着方案②、方案③、甚至方案④。

根据实际FPCB尺寸，再结合FPCB板料的限制，经过拼版后对比利用率才能找到适合特定案子的最优拼版（图10）。

图10 常见拼版类型

5 实例分析

我司型号255MI0216035-A0，原拼版为：250*350*18PCS，每平方米个数为205。经优化后拼版为：250*355*24PCS，每平方米个数为270PCS，表2对两者成本核算对比。

表2 拼版优化前后对比数据

通过表2可以发现，优化后拼版利用率更高，物料成本比原拼版有了很大的降幅，这种幅度在小批量生产时就出现较大的差距，若有大批量的话可以节省巨量的成本。可见拼版利用率在FPC成本节约上的重要性（图11）。

图11 拼版优化前后对比（右图为优化前拼版）

6 总结

本文通过分析如何在拼版上降低成本提高FPCB利用率，我们是可以通过自己的技能节约FPCB成本的。我们可以发现，没有一成不变的设计，只要通过不断的积累，不断的学习，就可以通过拼版节约成本，提高竞争力。想要在FPCB行业站稳脚跟，就要不断提高制程能力的基础上提高工程设计能力。

当然，想要真正做到节约拼版不是一蹴而就的，要提高拼版利用率，不仅要了解客户要求，了解自己的制程能力，还要了解模具供应商的设计能力。若是缺失了其中任何一个环节，就有可能造成不可逆转的影响。所以，拼版利用率是各个技术的结合体，极度考验综合能力。此次讨论仅作为拼版优化参考用。

覃烽，电子信息工程专业，CAM/MI工程师，主要从事工程资料的制作。

The influence of panel making type to the FPCB cost and the production

QIN Feng TANG Chang-chun SHI He-zhi

More and more factory go into the FPCB realm. A large amount of profits in past is quickly put on by numerous manufacturers. If you want to exist and strengthen， you have to raise product quality constantly， and lower the cost. When you want to decline the cost， you have to economize the material first， and when you want to economize the material， you have to raise the utilization of the type， By study of how to spell a best type， this text is to get the best way of promote design and economize the cost.

FPCB； Utilization； Cost

TN41

A

1009-0096（2015）11-0037-04