搞硬件的朋友应该都遇到过这种场景板子形状不规则圆形、异形、板边排针特别密或者产品结构决定了必须把板子设计成奇奇怪怪的形状。这种板子想拼板第一反应是 V-cut但 V-cut 要求切割线是直线拐弯走不了圆形板也切不了板厂十有八九会直接让你换方案。这个时候邮票孔拼版就是最常规也是最可靠的出路。Altium Designer 作为目前用的最多的 EDA 工具之一邮票孔拼版的操作路径其实不复杂但很多人第一次做会卡在“孔放哪、放多少、怎么拼”这些细节上。这篇文章就把我平时实际走通的流程完整过一遍从原理、参数、操作到给板厂的工艺说明一次讲清楚。1. 为什么要用邮票孔拼版1.1 邮票孔与 V-cut 的核心差异先说邮票孔到底是什么。拼板的时候板与板之间没法完全断开必须留一些连接点把几块小板子连在一起加工完成后由你这边或者贴片厂根据工艺要求把板子掰开。V-cut 是在板间铣一条 V 形槽靠槽底变薄来分板邮票孔则是在板间连接桥上打一排小的金属化或非金属化孔孔与孔之间留一点连接料掰断之后边缘呈锯齿状像邮票的边缘所以叫邮票孔。这两种方式的适用范围差别很大我简单列个对比对比项V-cut邮票孔适用板形只适用于规则直线边任意形状圆形、异形均可分板方式机器切割或手掰手掰、圆刀分板机、激光分板分板后边缘相对平整明显有毛刺需打磨或设计时规避板边强度槽底较薄强度偏低通过桥宽和孔数调节强度较高对板边元件限制有禁布区要求线距槽底有距离限制如果有元件靠近板边同样需要禁布设计但灵活性更高成本便宜适合大批量规则板加工和分板成本稍高我自己的判断标准很简单板子外形规则、批量大首选 V-cut省事板子异形、圆形、板边元件密集、或者需要小批量试产邮票孔拼版更稳。还有一种情况也适合邮票孔——板子太大需要拼成“合适贴片机轨道宽度”的尺寸而外形又有凸出结构V-cut 切不出来邮政孔配合工艺边就能解决。1.2 邮票孔核心尺寸设计经验值邮票孔能不能做好关键在尺寸设计。我最早做的时候随手放了几个 0.3mm 的孔结果掰板的时候直接把板边撕裂了后来改成 0.6mm 孔径、1.27mm 中心距明显好掰很多。下面这组参数是我目前一直在用的经验值适合 FR4 常规板厚 1.0mm~1.6mm 的情况参数推荐范围说明邮票孔孔径0.5mm ~ 0.8mm小于 0.4mm 强度太差大于 1.0mm 毛刺大且孔壁离板边太近孔中心距1.0mm ~ 1.5mm太密容易整片断裂太疏掰的时候很费力一组孔数量3 ~ 8 个常规连接桥 5 个孔比较稳连接桥宽度5mm ~ 10mm桥太窄强度不够太宽掰不动孔边缘到板边不小于 0.3mm既保证连接强度也避免板厂钻孔时边缘崩碎同一桥相邻孔间残留连接料0.3mm ~ 0.7mm残留宽度 中心距 - 孔径需确保有实际连接这里有个很容易忽略的点孔径不等于孔间距孔间距决定两个孔之间剩多少连接料。比如孔径 0.6mm、中心距 1.27mm那孔与孔之间剩下的桥料就是 0.67mm掰的时候正好从这 0.67mm 的位置断开毛刺不会扫到板子内部。如果中心距只比孔径大 0.2mm那连接处太脆弱运输过程就可能掉片到手就是一堆废板。1.3 连接桥位置的规划思路很多人做邮票孔拼版上来就放孔这是顺序错了。正确的顺序是先规划连接桥的数量和位置再决定孔怎么放。大桥位置的规划有两个原则。第一个原则是边与边的受力均衡。板子如果有四条边不要只在一条边上放桥掰板的时候板子受力不均匀很容易掰坏板内走线或器件。一般每条边放 2~4 个桥。小板50mm 以下每条边两个桥就够了大板100mm 以上每条边三个桥或更多。桥尽量避开板内钻孔密集区域、大器件正下方和应力敏感区。第二个原则是避开板边插座、连接器、按键这些需要“人手操作”的位置。掰板是一个瞬间用力过程如果桥的位置恰好在一个排针正下方掰的瞬间板子形变会直接传递到焊盘上严重的会把焊盘拉裂。遇到这种位置宁可少一个桥也不要硬塞。2. Altium Designer 拼板前的准备2.1 单位、栅格与层规划正式开始操作之前先把环境和单位检查一遍。Altium Designer 里按快捷键Q可以在 mil 和 mm 之间切换拼板工艺设计我强烈建议统一用 mm。原理图设计阶段用 mil 没问题但拼板、邮票孔、工艺边这些是结构加工的概念用 mil 很容易算错小数位。板框尺寸、孔间距、桥宽全部用 mm 表达发给板厂也方便他们直接核对。栅格设置也很重要。菜单栏Design - Board Options把 Snap Grid 和 Component Grid 都设置为合适的值。做邮票孔拼板我一般设 0.1mm 或 0.254mm10mil设置得太细反而麻烦——鼠标微移时容易不小心让孔的位置偏离理想值设置得太粗又没办法精确摆放。0.1mm 对应大多数板厂的加工精度足够用了。层规划上我的习惯是这样板框用Mechanical Layer 1外层切割线用Keep-Out Layer表示辅助说明线放Mechanical Layer 15或者你习惯的其他机械层。这样分工的好处是后期出 Gerber 时层关系非常清晰板厂知道哪个层是结构线、哪个层是禁止布线区、哪个层只是注释。2.2 拼板方式的整体规划拼板不是拿到 PCB 文件就直接复制。你需要在打开 PCB 文件之后先明确这几个问题最终拼板要几 PCS几连板比如 2×2、2×3 还是 3×3。板与板之间留多少间隙邮票孔拼板的板间距通常就是连接桥的宽度不需要额外留 V-cut 槽宽。我把两个相邻板的边缘设计为重合通过对连接桥尺寸的控制保证连接。需要加工艺边吗贴片机轨道的夹具需要板边预留 3mm~5mm 禁布区如果单板本身器件已经贴近板边拼板时一定要加工艺边。定位孔和光学 Mark 点放在哪里拼板后一般需要在工艺边两对角放定位孔和 Mark 点方便贴片机识别。这些问题在动手前想清楚后面就是纯粹的机械操作不会返工。2.3 备份原始单板文件这一点是我吃过亏才养成的习惯任何拼板操作之前先把单板 PCB 文件另存为一个副本或者用版本管理工具提交一次。拼板涉及大量复制、粘贴、移动、修改板框的操作很难保证不出错。一旦中途发现拼板方案不对有干净的单板文件就能快速重来。没有备份直接在原文件上折腾最后只能对着一个改乱的板子唉声叹气。3. Altium Designer 邮票孔拼板的完整操作流程3.1 方案一用嵌入式板阵列快速拼板如果你的单板是规则矩形Altium Designer 自带一个嵌入式板阵列的功能效率非常高。在 PCB 编辑界面菜单栏选择Place - Embedded Board Array旧版本叫 Embedded Board Array新版本位置可能略有变化。点击之后按Tab键打开属性面板这里可以设置阵列参数Columns列数Rows行数Column Spacing列间距Row Spacing行间距要注意这个“列间距/行间距”指的是相邻板参考点之间的距离。如果你的板子宽度是 50mm希望板与板之间紧密拼接那 Column Spacing 就填 50mm如果想在中间留工艺间隙就填“板宽间隙”。放置之后你会看到板子以阵列形式铺开。这里的“复制”是基于原 PCB 对象的一种引用关系双击进入子板时可以修改对应源PCB的设计但如果需要在拼板文件里放邮票孔操作起来反而麻烦。我通常的做法是先用嵌入式板阵列把整体布局摆出来确认连板数量和间距没问题然后选中整个阵列执行Edit - Convert - Convert to Free Objects或者类似“展平”“拆解”的命令不同版本叫法不同把阵列转换成独立对象再继续下一步。这一步不是我多此一举。嵌入式板阵列本身是一个整体对象直接在它上面放邮票孔板厂拿到的 Gerber 可能只有一块板的图形其他板是“照抄”的引用关系邮票孔并不会被应用到每一块板上。转换成自由对象之后每块板都是独立的图形Gerber 输出时就完整了。3.2 方案二手动复制拼接异形板异形板无法用阵列功能或者说阵列出来的效果不是你要的形状分布那就用手动复制拼接。这是我做异形板时最常用的方法。先在 PCB 空白区域框选整板所有对象。这里有个容易出错的操作CtrlA会全选整个PCB文档包括你之前放置的各种辅助标注和隐藏对象。正确做法是在 PCB 面板中先筛选点击编辑器右下角的Panels - PCB在过滤条件里选择只显示元器件、走线、过孔、覆铜、板框这些实际对象再框选。选中后按CtrlC然后执行Edit - Paste Special快捷键E - A。在弹出的对话框里务必勾选以下这些选项Paste on current layer粘贴到当前层Keep net names保持网络名Duplicate designator元器件编号自动递增避免重号冲突然后用十字光标选择一个基准点。这个基准点建议选择板框中的某个固定坐标点比如左下角。选好之后输入精确的偏移坐标来完成粘贴。比如你要在右侧拼第二块板板宽是 43.2mm偏移 X 坐标就填 43.2mmY 填 0。贴好的每块板之间板框是重合的还是分离的取决于你的粘贴偏移量。邮票孔拼板通常让板框边缘平行但不重叠连接桥区域由你之后手动绘制。如果板框重叠了DRC 会报大量冲突后面检查时很烦。3.3 邮票孔阵列的快速放置技巧板子都拼好了接下来就是邮票孔的重点——把孔阵列放到连接桥位置。这个过程如果用“一个孔一个孔点”的方式效率低还容易歪。我用的是特殊粘贴阵列的方法。第一步先放一个过孔。快捷键P - V放置过孔Via按Tab打开属性面板设置Hole Size0.6mm根据你的设计参数Diameter0.9mm 或 1.0mm孔径 0.3mm 左右的焊环Net设成No Net无网络设置完先不要点确定把孔放到连接桥的起始位置。这里建议打开精确坐标输入按M键打开移动菜单选择Move Selection by X, Y或者直接在状态栏的坐标输入框里输入起点坐标。连桥位置最好先用辅助线标出来后文 3.4 会讲到。第二步选中这个过孔按CtrlC复制然后执行Edit - Paste Special勾选Paste Array粘贴阵列。点击确定后会弹出阵列设置的对话框你会看到需要设置阵列数量这一组邮票孔要几个孔主增量X 方向或次增量Y 方向两个相邻孔的偏移量也就是孔中心距如果是一组水平的邮票孔把 X 的增量设为 1.27mmY 设为 0数量填 5就能一次性生成 5 个等间距的孔。这个方法的优势是孔间距完全一致比手动排列精确得多。生成之后选中这组孔打开坐标属性面板微调整体位置到连接桥的正中心。第三步检查一下这组孔是否都在桥的范围内。连接桥边界到了哪里用后面的辅助线对照就行。如果孔超出了桥的范围说明桥宽不够或者孔的数量放多了需要回头调整。3.4 在板间画连接桥辅助线这里要重点说一下连接桥的实现方式。有些工程师会把板间全部留白只在几个小区域画上 Keep-Out 线表示“这里切开”剩下的地方全是实心连接。这种设计不适合邮票孔配合因为板厂拿到文件需要猜你的意图。我采用的是“板框 机械层辅助线”的做法在 Mechanical Layer 1 上用 2D Line快捷键P - L在板与板之间画出连接桥的区域画一个闭合的矩形或异形框框的宽度就是桥宽比如 6mm长度和板边齐平。用同样的层在桥区域两边画出要铣掉的开槽边。邮票孔连接桥本质上是“桥区域保留桥两侧铣空”。桥两侧的铣空区域用机械层线条标出并在四周用Keep-Out围住禁止走线和覆铜进入。再把 3.3 节生成的邮票孔过孔组精确摆放到桥梁区域的中轴线上。这样板厂的 CAM 工程师拿到文件一眼就能看出保留的桥区在哪里铣空区在哪里邮票孔放哪些位置。如果信息表达不清晰板厂通常会电话追问一轮一来一回可能就耽误一两天。3.5 工艺边、定位孔与 Mark 点拼板主体完成之后处理工艺边。工艺边的本质就是给贴片机夹持和视觉识别用的“多余板边”。在拼板的最外侧用 Mechanical Layer 1 画出一个矩形框宽度 5mm 左右把整个拼板包住。然后以工艺边为边界在四角放置 3~4 个定位孔孔径一般 2mm~3mm孔径位置距离板边至少 1mm、最好 2mm 以上防止钻孔时板边崩裂。Mark 点光学对位点一般放在工艺边对角位置直径 1mm 的裸铜加 3mm 的阻焊开窗。Altium Designer 里有专门放置 Mark 点的方法在 PCB 库中找到适合的 Mark 点封装直接放置到工艺边对应位置即可不需要手动画。如果工艺边尺寸紧张至少保证一角有一个 Mark 点另一个放在对角位置。4. 拼板完成后的检查、DRC 与输出4.1 DRC 检查与关键规则设置拼板完成后不要立刻输出 Gerber先跑一遍 DRC。Altium Designer 的 DRC 入口是Tools - Design Rule Check快捷键T - D - C。除了常规的间距、短路、未连接网络检查之外我还会手工检查几个拼板相关的点。第一过孔和板框的间距。有些设计规则里没有明确覆盖“过孔到板边”的距离导致邮票孔离板边太近板厂钻孔时孔壁会破。我的规则设置里会加一条过孔Via到Board Outline的最小间隔不小于 0.3mm。你可以在Design - Rules - Manufacturing - Board Outline Clearance里设置。第二网络连接检查。邮票孔过孔设置成了 No NetDRC 不会报短路但如果复制粘贴的时候不小心把网络的属性也带过去了两个相邻板对应网络的过孔如果碰在了一起就会出现不同网络的短路报错。检查这个问题的快速方法是在 PCB 面板中点击Select - Nets - No Net高亮所有无网络对象确认只有邮票孔和定位孔这一类辅助孔在里面。第三机械层辅助线和 Keep-Out 是否误连。拼板后每块板的 Keep-Out 区域要保持独立如果板间复制时 Keep-Out 连成了一个大框DRC 会报大量重叠禁布区错误。这种情况我遇到好几次处理方式就是删掉重叠的 Keep-Out 线段只保留必要的铣空范围和桥区。4.2 Gerber 与钻孔文件输出要点输出 Gerber 之前先在File - Fabrication Outputs - Gerber Files里确认你要包含哪些层。我在拼板文件里一般这样设置顶层线路、底层线路、顶层丝印、底层丝印、顶层阻焊、底层阻焊Keep-Out Layer作为板框加工依据之一Mechanical Layer 1板框和结构性线条钻孔层通过 NC Drill Files 输出要注意的是如果邮票孔用的过孔是金属化孔它们会出现在 Drll 文件里如果设计的是非金属化邮票孔需要板厂采用不加金属化的工艺处理这个信息要在工艺说明里明确写出来否则默认金属化孔和默认非金属化的加工方式完全不同。NC Drill 文件在File - Fabrication Outputs - NC Drill Files生成选择单位 mm、格式为 2:4 或 2:3精度取决于你的最小孔径有无 4 位小数常规 2:3 就够了。和 Gerber 放在同一个文件夹保证文件名一致板厂解析时才不会漏层。4.3 给板厂的工艺说明怎么写这一步很多工程师会忽略直接打包 Gerber 发了。但拼板文件如果不配工艺说明板厂解读加工信息的偏差会很大。我的做法是在工程文件夹里额外附一个 PDF命名为Fabrication_Notes.pdf内容包括板子叠层和材料信息板厚、铜厚、表面处理工艺喷锡、沉金、OSP 等。拼板结构说明几连板、板间距、连接桥数量和位置配合 PCB 文件的截图标注。邮票孔的具体参数孔径、孔中心距、一组孔数量、桥宽、孔边缘到板边的距离建议分板方式手掰/圆刀分板机。铣刨要求连接桥两侧的铣空区域在哪里是否需要保留工艺边。特殊要求比如邮票孔是否要求非金属化哪些孔位需要禁布Mark 点和定位孔的位置说明。这多花十分钟的工作量能省掉板厂几轮沟通时间。我第一版拼板文件没写清楚桥的位置板厂按照“每个间隙都铣掉”来理解直接把我板间连接桥全铣没了那一板相当于白做。后来越发觉得文档不写清楚板厂就只能猜测猜错成本还是得自己担。5. 实操常见问题与排查速查表下面这些是我使用 Altium Designer 做邮票孔拼板过程中实际踩过的问题整理成速查表。如果你也遇到类似的可以对照着排查。错误现象可能原因解决方法掰板后板边毛刺严重或板边断裂孔径太大、孔间距太小或孔离板边太近控制孔径 0.5~0.8mm、中心距 1.0~1.5mm、孔边到板边不小于 0.3mm运输过程中板子掉了桥宽太窄、孔数量多导致连接料不足增加桥宽到 5mm 以上单桥孔数控制在 3~5 个DRC 报不同网络过孔短路复制的过孔带上了网络属性选中邮票孔在属性中将所有孔网络改为 No NetGerber 中看不到邮票孔过孔层被过滤掉了或只在单个子板中存在展开嵌入式板阵列确认孔在所有子板上检查 Gerber 输出层设置板厂追问桥位置在哪只给了 Gerber 没给工艺说明补一个标注 PDF标清楚铣空区、桥区、孔位拼板后贴片坐标文件无法用直接在拼板文件上导出了所有器件的坐标贴片坐标应从单板 PCB 文件导出拼板文件仅用于制造和贴片基准掰板时拉裂附近焊盘桥的位置靠近应力敏感器件或排针调整桥位置避开排针、连接器正下方这里单独解释一下“贴片坐标文件”这条。很多工程师喜欢在拼板文件里直接导出坐标结果发现贴片机收到的坐标包含了多块板的重复器件贴片程序会乱。我的习惯是单板设计文件导出坐标以单板左下角为原点拼板文件只给板厂做制造和贴片基准。贴片厂拿到拼板后以单板坐标文件 拼板示意图来编程精度和效率都更高。还有一个我自己反复强调的点拼板文件的版本管理和单板文件严格区分。单板文件动了拼板文件也要同步重新生成否则实物板和 Gerber 对不上。我通常会在拼板文件名的后缀加拼板规格比如Board_V2_2x3_Stamphole这样看到文件名就知道版本和拼板方式避免文件混乱。6. 邮票孔拼板的延伸技巧邮票孔不只用于板与板之间的连接它还能在单板内部使用。有些设计需要在外观上做一个“可掰断”的安装耳、测试耳或者天线区域用邮票孔作为预断线产品装配时直接掰掉非常方便。这种用法我也用 Altium Designer 实现过多次操作思路和拼板完全一致先在板框上画出预断线区域放一排邮票孔再用机械层标注说明。另外如果你经常做圆形或者大弧度的板子拼板时还可以考虑把两块板错位排布在圆形板的切线方向布置连接桥这样能充分利用板材面积减少废料。错位摆放时注意连接桥不要放在圆形板最窄的颈部——那块区域机械强度差掰板容易延伸到板子内部造成裂纹。如果条件允许正式投板之前还可以让板厂打几个测试小块验证一下孔径、孔距是否适合你计划的掰板方式。不同厚度的板材手感差别很大1.6mm 板厚的邮票孔手掰明显比 1.0mm 更费力如果桥宽再留大了点徒手几乎掰不动得上圆刀分板机。小批量样品阶段如果板厂有分板机让板厂直接代分板比自己回来掰要省事得多前提是提前和板厂确认清楚分板要求别让板厂默认按 V-cut 给你切了切完发现是异形板根本没地方下刀。从工程效率的角度说邮票孔拼版最忌讳的就是“临时决定、随意放置”。我见过一些同事在拼板时随手放几个孔完全不管孔径、间距和桥的位置结果要么掰不动要么掰了就裂几经周折还是老老实实回来算参数、改拼板文件。所以在最后投板前一定花几分钟对照参数表检查一下自己的邮票孔设计确认桥宽、孔径、孔中心距、孔数量这几个核心变量都在合理范围。这比之后收到一堆废板再返工要划算得多。