电路板设计需要预留板边及沟槽给router(路径切割机/成型机)?

之前有网友问到Router(路径切割机，成型机)如何裁切(depanel)电路板拼板？以及电路板设计是否需要预留板边(break-away)给Router机器等问题？我想了一下，认为之前的回答可能太过于简单，于是这里我决定用更多的篇幅来说明这个问题：

Q1：使用Router切割机来切割连板时，连板的板边需要预留V-Cut之类的沟槽吗？

A1：在回答这个问题之前，必须先澄清为何有些板子需要预留板边？这是因为电路板自动化组装制程中会利用到链条(chain)之类的机械装置来传送电路板组装的半成品，先自己在脑海中想看看或实际到现场去看一下，电路板如何从锡膏印刷传送到打件机/贴件机(Pick & Place machine)，又如何通过回流焊炉(reflow oven)，这些传送装置几乎都是使用链条来完成的，而且链条一定都设置在板子前进的左右两端，而这也是电路板需要板边的最大原因，因为以目前的机构技术，零件是不允许被放置在有使用链条的地方，而且还得将零件放在离链条边缘一定距离以上的地方，才不至让零件被链条打落或影响其可靠度。另外一个会使用到板边的装置是存放电路板的料架(Magazine Rack)，它利用多个槽状插口来存放组装好的电路板。

所以，如果贵公司的电路板组装完全不需要用到链条来传送电路板，也不需要用到 magazine rack，那贵公司的电路板为何需要板边？不过这似乎有点不切实际就是了，比较有机会可以节省板边的情况，通常是板子上面空间足够，所有的零件都可以避让出链条的位置，这样就不需要使用板边了，不过还是得衡量有些打件机/贴件机会有挖孔定位之类的特殊需求。

所以回来回答使用Router机器切割连板时，连板的板边需要预留V-Cut之类的沟槽吗？使用Router机器切割连板，需不需要留板边就得视上面回答的情况而定，至于需不需要留V-cut的沟槽，肯定是不需要的，因为Router机器使用电脑预设的路径来定义切割分板，它并不是靠V-cut之类的沟槽来定位的，所以问题来了，既然是电脑定位，那每次切割的路径就会一模一样，至少大致上是如此啦！所以我们必须要为使用Router机器切割分板的电路板淮备一个固定的治具，让电路板切割分板时都会出现在固定的位置，免得Router机器切错了位置。

Q2：Router机器的电路板固定治具有何需求？

A2：使用Router机器来切割电路板时需要使用固定治具让每次切割的位置一致，而且Router使用类似铣刀之类的刀头，而且切割的时候刀头深度必须要大于电路板的厚度，所以电路板的切割路径上最好预留一些已经镂空的空间，让铣刀可以事先放置到固定深度才开始切割，而且治具还必须要避让铣刀的行走路径，以免铣刀直接切割到治具，造成治具或铣刀损坏。另外，切割分板的时候还必须要固定每片单板，目的是避免所有的板间接板都切除之后，单板直接掉落治具间的问题；另一个固定单板的目的，是因为铣刀切割行走的时候，会有一个向外甩的力量，如果单板没有被固定，就会偏斜，至造成切坏板子的问题。

由于大部分的电路板都会设计有螺丝孔或是其他圆孔，所以大部分的治具都是使用定位柱来穿过这些圆孔来固定单板的。如果真的无法设计圆孔于单板内，也可以考虑使用电路板的外框来固定，但必须特别标注并定义电路板的外框尺寸及公差，而且最少需要有三个点以上才可以确实固定住电路板。

左图：Router切割机的万用固定治具，上面设计了许多的定位柱来固定电路板。 

右图：Router切割机的万用固定治具上的定位柱局部放大图，可以看到定位柱的端点作成锥状来方便取放及拿取电路板。