PCB設計在任何項目中都是不可缺少的一個環節,而PCB板可制造性設計更需要引起廣大工程師的注意。
比如說線寬、線距設計得是否足夠,能否滿足工廠的真實要求,孔到線、孔到孔之間的距離是否合規,這些要點在設計的時候都需要考慮清楚,這樣才能事半功倍。
但實際情況往往是:在PCB設計后進行電路實物板生產,通常會因為設計與生產設備的工藝制成不匹配,導致設計好的PCB板無法生產成實物電路板。
因此,設計工程師在設計過程中需清楚地了解生產的工藝制程能力,以下為大家介紹幾個DFM分析幫用戶解決問題的經典案例。
華秋DFM可制造性分析軟件,根據生產的工藝參數對設計的PCB板進行可制造性分析,針對PCB裸板的分析項開發了19大項,52細項檢查規則,基本可涵蓋所有可能發生的制造性問題,能幫助設計工程師在生產前檢查出可制造性問題。
DFM為設計與制造的橋梁,更多實操案例可以下載軟件體驗(電腦端):
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一、檢查項案例分享
1、Allegro設計文件短路:
DFM電氣網絡檢查項,在DFM軟件里面點擊右鍵選擇電氣網絡,發現電源跟地是短路的,經過核對Allegro里面的PCB文件。發現有兩個貼片焊盤的散熱地孔跟電源層是短路的,地孔在電源層沒有隔離導致短路。
2、PADS設計文件2d線短路:
DFM電氣網絡檢查項,在DFM軟件里面點擊右鍵選擇電氣網絡,發現電源跟地是短路的,經過于layout工程師核實,是第五層有2D線,在轉Gerber文件時沒有取消2D線,導致檢查電氣網絡短路。
3、Altium設計文件開路:
DFM電氣網絡檢查項,在DFM軟件里面點擊右鍵選擇電氣網絡,發現第二層整版地網絡沒有連接,用AD軟件打開文件核實,整版地孔都是跟銅皮隔離的,因此導致地網絡開路。
4、阻焊漏開窗:
DFM阻焊開窗異常檢查項,阻焊就是阻止焊接的,阻焊油墨是絕緣的不導電,阻焊開窗是露銅的才能導電,當要焊接的地方沒有開窗,蓋上阻焊油墨就無法焊接使用。
5、漏鉆孔:
漏鉆孔分析檢查項,插件孔為DIP器件類型的引腳,如果設計缺插件孔會導致DIP器件無法插件焊接,如果成品后補鉆孔則孔內無銅導致開路,無法補救。導電過孔缺孔的話,電氣網絡無法導通,則成品開路不導電,無法使用。
二、DFM檢測功能介紹
1、線路分析
最小線寬:設計工程師在畫PCB圖時需注意走線的寬度,走線的寬度跟載流的大小相關,線寬小,電流大走線會燒斷。
最小間距:PCB布線時間距應盡量寬些。最小間距至少要能適合承受的電壓,在布線密度較低時,信號線的間距可適當地加大,不同信號走線間距小會導致相互串擾。
SMD間距:SMD為貼片焊盤,同一個器件貼片的兩個焊盤間距小,焊接上錫會導致兩個焊盤相連短路,不同器件的間距小,也會導致不同網絡焊接連錫短路。
焊盤大小:焊盤的尺寸大小影響焊接,比如Chip件焊盤小會導致焊接不良,焊盤過大會導致器件拉偏或者立碑。
網格鋪銅:為提高PCB散熱性能,以及防止防焊油墨脫落等,將銅皮設計為網格狀。在生產制造時網格的間距和線寬小存在一定的生產難度。
孔環大小:插件孔焊環小存在無法焊接的問題,過孔的孔環小,存在開路的風險。
孔到線:多層板的內層孔到線距離太近,多層板壓合和鉆孔工序有一定的公差,孔到線的間距不足會導致生產短路。
電氣信號:斷頭線存在設計失誤開路,孤立銅、銳角會造成一定的生產難度。
銅到板邊:板邊的銅離外形很近在成型時會導致露銅,成品安裝可能存在漏電的情況。
孔上焊盤:焊盤上面的孔,是指貼片焊盤上面的孔,會影響焊接貼片。
開短路:開短路分析,檢測設計失誤導致開短路的問題。
2、鉆孔分析
鉆孔孔徑:鉆孔的孔徑小影響生產成本,機械鉆孔極限0.15mm,孔徑越小成本越高。
孔到孔:孔到孔的間距小,鉆孔時會斷鉆咀,存在一定的短路問題。
孔到板邊:插件孔距板邊太近會破焊環,影響焊接,過孔離板邊近存在電氣導通性的問題。
孔密度:孔密度為每平方內的孔數,單位萬/m。密度越大,生產耗時越長。孔密度大于一定值,會影響價格和生產交期。
特殊孔:特殊孔是指半孔、方孔,半孔過小會存在半孔無銅,方孔因EDA軟件問題,無法識別需特殊備注。
漏孔:檢測設計失誤存在誤刪鉆孔,導致開路或無法插件焊接的問題。
多余孔:檢測不存在的鉆孔,比如Gerber文件跟鉆孔對不上,不該有的地方有孔。
非導通孔:非導通孔是指盲埋孔的導通層屬性,鉆孔的導通層只導通一層的情況下為非導通孔。
3、阻焊分析
阻焊橋:阻焊橋分析,焊盤與焊盤中間無阻焊時存在焊接連錫短路的風險。阻焊蓋線,阻焊窗口覆蓋走線,導致走線裸露,不同網絡之間的線裸露后有短路的風險。
阻焊少開窗:阻焊開窗是指板子需裸露焊接的部分。如焊盤未開窗將會被阻焊油蓋住無法焊接。
4、字符分析
絲印距離:字符設計需遠離阻焊開窗,否則會導致字符上焊盤或字符殘缺。
三、DFM案例演示
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華秋DFM是華秋電子自主研發的PCB可制造性分析軟件,它是一款免費的國產軟件。
主要的功能包括:PCB裸板分析、PCBA裝配分析、優化方向推薦、價格交期評估、供應鏈下單、阻抗計算等工具。
致力于在制造前期解決或發現所有可能的質量隱患,將產品研制的迭代次數降到最低,減少成本,提高了產品的市場競爭力。
針對可制造性設計所包括的三個方面,華秋DFM均推出了對應的功能,歡迎大家下載軟件體驗(電腦端):
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審核編輯黃宇
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