PCB打螺丝孔（PCB的紧固不要再只考虑锁螺丝了）

关于作者：钟元，2011年出版书籍《面向制造和装配的产品设计指南》（DFMA）。

2020年3月即将出版《面向成本的产品设计：降本设计之道》（DFC）。

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导读：

PCB是电子产品中必不可少的一个零件，不少工程师在设计PCB的紧固方式时，经常是不做更多的考虑，直接选择使用螺丝紧固。

其实，PCB的紧固工艺有很多种，简简单单的使用螺丝紧固并不一定是最优的选择。在《面向成本的产品设计：降本设计之道》第5章中，就明确说明了选择紧固工艺的重要性。紧固工艺的选择除了对产品可靠性有影响外，还严重关系到产品成本。

首选螺丝紧固，这主要是基于对螺丝紧固的误解，认为螺丝紧固既可靠又便宜。

螺丝紧固在一定程度上确实是可靠的，但便宜却不一定。有的工程师认为一颗螺丝就几分钱甚至几厘钱，所以很便宜。螺丝本身的零件费确实很便宜，但装配成本却很高。

事实上螺丝拧紧的过程需要耗费大量的组装时间，增加产品节拍时间；同时可能需要求生产线上增加更多的工人或者增加自动化拧螺丝设备，这写均会造成装配成本很高。

本篇文章介绍PCB的常见N种紧固工艺，希望以后大家在设计PCB时，可以充分考虑各种紧固工艺的优缺点及其适用性，从而选择出一种既满足可靠性、又是成本最优的设计。

1螺丝紧固

螺丝紧固是PCBA最常用最古老紧固方式之一。打开我们所用的台式计算机或者笔记本电脑中，就会发现主板使用螺丝紧固在机箱中。

螺丝紧固的可靠性高，适用于比较大型的PCBA；但是螺丝拧紧的过程时间较长，装配成本高；如果是用户需要经常拆装PCBA，那么这会造成用户体验非常差。

即使是因为可靠性等原因，不得不选择使用螺丝紧固，也需要考虑减少螺丝的数量。

2PCB间隔柱

使用PCB间隔柱可以快速的安装和拆卸，避免螺丝拧紧和拆卸过程中的大量时间浪费。

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3卡勾紧固

当PCB组装在塑胶外壳上时，在空间允许的情况下（卡勾需要具有一定的长度以保证弹性），可以使用卡勾代替螺丝，以进行快速的装配和拆卸，降低装配成本，同时提高用户体验度。

4上下壳紧固

当PCB尺寸较小时，可以考虑使用上下壳直接夹紧，而省去其它额外的紧固方式。

▲PCB由上下壳上的筋夹紧

5热熔紧固

PCB固定在塑胶外壳上时，可以使用热熔紧固，热熔紧固效率高，设备投资低。

6模内注塑Insert Molding

对于一些线缆的PCB，常常使用模内注塑的方式把PCB紧固在外壳之中，以达到一定的防水、防灰和防尘的目的。模内注塑的缺点之一是注塑温度高，可能会损坏PCB上的零部件；缺点之二是需要先把PCB放置入模具之中，这会增加注塑成型周期。

7低压注塑

低压注塑（Low pressure overmolding）同模内注塑从表面上看比较类似，但是二者是截然不同的工艺。低压注塑可以被看成一个简化版本的、低压力的注塑，或者看成一种把胶水的通过模具注射的工艺。低压注塑的表面一般不耐刮擦、易脏，对于使用要求较高的场合可能需要额外的外壳。

8灌封

PCB放入塑胶或金属外壳中，进行灌封，在紧固的同时可以达到防水、防尘甚至散热的目的。灌封的最大缺点是固化时间很长。

9结论

以上的每一种紧固工艺，文章中只是简单介绍，当真正使用时，可按照公众号之前文章中介绍的搜索方法和技巧，去做更多的了解和学习。

对于每一种紧固工艺的装配成本是多少，这需要针对所需工时、人工数量和人工费率等进行准确的评估，按照《面向成本的产品设计：降本设计之道》中介绍的方法进行计算。

产品不同，每一种紧固工艺的装配成本不同，因此很难简单粗暴的说哪一种紧固工艺装配成本高，哪一种装配成本低。

另外，PCB的紧固工艺还有很多例如背胶紧固、胶水紧固等，以上只是抛砖引玉，告诉工程师在选择PCB的紧固工艺时不要执着于螺丝，多去看看其它行业的成熟方案，扩大自己的视野，才能设计出最好的产品。

如果大家有更好的想法，也欢迎私信我或者在微信群里分享讨论。

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