李加余 黃 慧 張惠來（勝宏科技（惠州）股份有限公司，廣東 惠州 516211）

防呆法在印制電路板行業(yè)之應用

李加余 黃 慧 張惠來
（勝宏科技（惠州）股份有限公司，廣東 惠州 516211）

文章主要講述PCB制前設計防呆機制對PCB制造的影響，通過設計防呆機制,可以有效地改善作業(yè)過程中疏忽導致的異常，提升制作效率，節(jié)約制作成本。

印制電路板；制前設計；防呆

防呆法亦稱愚巧法，是由日本豐田公司生產體系創(chuàng)建人新江滋生（Shingeo Shingo）先生最早提出的，之后隨著工業(yè)品質管理的推展傳播至全世界。英語取其音譯為“Poka-yoke”， POKA：是“因疏忽造成的錯誤”的意思；YOKE：是“防止”的意思。意譯則為“Fool-proofing”。中文譯為防呆法或愚巧法。 防呆法的特點主要表現在：

（1）具有即使有人為疏忽也不會發(fā)生錯誤的構造——不需要注意力。

（2）具有外行人來做也不會錯的構造——不需要經驗與直覺。

（3）具有不管是誰或在何時工作都不會出差錯的構造——不需要專門知識與高度的技能。

在印刷線路板行業(yè)中，因為加工流程較長，并且每一道工序牽扯到的設備及人員較多，生產過程中容易出錯，傳統的做法增加人力增設卡關工序，用制度約束作業(yè)人員（不外乎增加培訓處罰當事人或管理者），雖然有一些效果，但不能真正的預防。且以上的模式及做法與現代化企業(yè)要求的人性化管理模式相違背。這時候在制前設計端就考量增加防呆法的應用尤為重要。

現以PCB制前設計為例，從PCB基板板度及銅厚防呆、定位孔防呆、漏流程防呆、相同、相近尺寸的防呆等方面介紹防呆機制在制前設計的必要性。

1 多層板疊構中多種不同板厚或銅厚的基板的區(qū)分防呆

高多層板的設計己成常規(guī)化，一款多層PCB的疊構中同時出多張core或多種不同銅厚的core己成普遍的現象（如圖1），且部分core 的厚度或銅厚相差很近，通過肉眼很難加以區(qū)分，如果在設計時不加以防呆，將對內層，壓合的生產制作造成很大的困擾。

（1）相近基板厚度的區(qū)分防呆

當同一疊構中有多種板厚相差很近的基板，為防止制作過程基板混淆做錯，可采用在開料后對其中一種或幾種基板銑凹槽加以區(qū)分。制前設計防呆標示圖2（working PNL）：

圖1 多層板疊構圖例

圖2 板厚防呆標示圖

（2）基板厚度相近且有陰陽銅厚的區(qū)分防呆

當同一疊構中有多種板厚度相差很近且有陰陽銅厚的基板，為防止制作過程基板混淆做錯，可采用在開料后對有陰陽銅厚的基板銅薄的一面朝上且在左下角切角的方式加以區(qū)分。制前設計防呆標示圖3（working PNL）：

圖3 陰陽銅厚板防呆標示圖

2 定位孔防反防呆

（1）工作片設計三顆定位孔，且定位孔不可以成等腰三角形（主要是板子長短邊尺寸相差很近）；如圖4（a）靶孔設計，AB＝BC為等腰三角形，長短邊長度相關較小，不易區(qū)分，鏡像旋轉后就有上反的風險。圖4（b）靶孔設計，則不會有上反的風險。

圖4 工作片定位孔防呆標示圖

（2）工作片左下角多設一顆對位孔，用于辯識確認板方向，如圖5，三顆對位孔，其它角各兩顆。

圖5 工作片多設對位孔

（3）CNC銑板除在板內選呈三角形的定位孔外，還需選一顆板邊的防呆定位孔，防止板內的排版是對稱圖形時板子上反報廢。

3 漏制作流程測試防呆PAD

為防止PCB板在轉移過程中，因人為疏忽導致部分板漏制作部分流程，制前CAM在設計資料時設計文字，碳油，成型防呆，確保每一道工序均有完成。

（1）文字漏印測試PAD；在外層工藝邊設計如圖6所示的連接PAD，在印刷文字時將此兩PAD用油墨蓋住，測試時如果兩PAD不導通，則表示有印文字，否則表示漏印。

圖6 文字漏印測試PAD

（2）碳油漏印測試PAD； 在外層設計如圖7所示的兩兩相連的PAD，中間不相連，在印碳油時將中間區(qū)域印上碳油，測試時兩頭PAD如果導通，則表示有印碳油，否則漏印。

圖7 碳油漏印測試PAD

（3）CNC漏銑測試PAD；在圖8圓圈內為需要銑空的區(qū)域，設計相連的測試PAD，測試時如果顯示兩PAD導通，則表示此部位漏銑。

圖8 CNC漏銑測試PAD

（4）V-cut漏CUT測試PAD；如圖9兩邊的工藝邊及中間是通過V-cut的方式分板的，在V-cut線上設計與V-cut相連的測試PAD，在測試時如果兩PAD導通，則表示漏V-cut工序。

圖9 V-cut漏CUT測試PAD

（5）板邊插頭斜邊漏斜測試線；為便于板邊插頭插拔，通常均要求板邊插頭需斜邊，為防止漏此流程，在板邊插頭下方引線斜邊范圍內不是同一網絡的兩根插頭拉一條測試線（圖10），測試時如果導通，表示未斜邊。

4 相同、相近以及升級版本料號的防呆

（1）在PCB的working PNL板邊開槽區(qū)分防呆；

（2）在設計working PNL及壓合后尺寸時，特意加大或減小，從PNL大小加以區(qū)分；

圖10 板邊插頭斜邊漏斜測試線

（3）內層靶距，外層，防焊及文字對位PAD移位加以區(qū)分；

（4）CNC銑板時，在工藝邊開不同的凹槽加以區(qū)分；

（5）在文字層工藝邊加標記油墨塊加以區(qū)分；

（6）在working PNL板邊鋪銅 皮或銅PAD加以區(qū)分；

（7）在PCB板內或工藝邊添加PCB工廠的廠內料號加以區(qū)分；

（8）在板內添加的UL LOGO位置差位加以區(qū)分；

如兩款料號外型，尺寸及顏色等均一致，很難通過眼睛發(fā)現其中的差異。因此，在設計時做如下防呆：a.UL LOGO的位置一個在板中間，另一個在左邊；b.料號名也有升級版本，且位置也有差異。

5 制前防呆設計總結

PCB板的制作是一個制作流程長，運用設備多，人員變更頻繁的復雜過程。因此，在其中任何一個過程出現疏忽，就可能造成無法挽回的損失。因此在制作設計端就對容易出錯的物料、制作流程、產品類型，制作工具等設計防呆，增設標識，從根本上解了許多作業(yè)崗位必需依賴人員技能或精力高度集中才不會出錯。即可以提升制作效率，降低不良報廢，又可以節(jié)約人力，物力，節(jié)約制造成本。

李加余，工程部總監(jiān)，擁有10年以上PCB行業(yè)經驗，主要從事PCB制前設計及工藝制造管理工作，對高階PCB之設計及良率改善有豐富的經驗，并具有良好的溝通協調能力。

Fool proof method in the application of PCB industry

LI Jia-yu HUANG Hui ZHANG Hui-lai

This article focuses on PCB design cues mechanism before the system's influence on the PCB manufacturing. By designing the mechanism, it can effectively improve the negligence result in abnormal operation process, improve production efficiency, save the cost of production.

PCB; Project Design; Fool-Proofing

TN41

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1009-0096（2014）08-0055-03