电子产业一站式赋能平台

PCB联盟网

搜索
查看: 1414|回复: 0
收起左侧

PCB设计避坑指南,荐读

[复制链接]

242

主题

423

帖子

2915

积分

三级会员

Rank: 3Rank: 3

积分
2915
发表于 2022-9-2 13:57:55 | 显示全部楼层 |阅读模式
《如何保证电子产品可靠性设计?三方面为您解读,值得收藏!》一文中提到可制造性设计主要包括三个方面:PCB板可制造性设计、PCBA可装配设计、低制造成本设计。! i' ^2 b! @8 o. N
其中,PCB板的可制造性设计主要是站在PCB板制造的角度,考虑制造的制程参数,从而提高制板直通率,降低过程沟通成本。比如说线宽、线距设计得是否足够,能否满足工厂的真实要求,孔到线、孔到孔之间的距离是否合规,这些要点在设计的时候都需要考虑清楚。
, v$ G1 y6 D! l  H' M

, [: T* m  s# E) A8 Y% s( C9 f# C2 g% q' S  p
具体而言,在电子产品开发中,除了逻辑电路图设计,PCB作为设计内容的物理载体,所有设计的意图,产品功能最终就是通过PCB板实现的。
' ]: n  A1 g; E4 b
所以说,pcb设计在任何项目中都是不可缺少的一个环节。PCB板可制造性设计需要引起广大工程师的注意。

7 _1 x$ t6 E& |. @1 d/ p
但实际情况往往是:在PCB设计后进行电路实物板生产,通常会因为设计与生产设备的工艺制成不匹配,导致设计好的PCB板无法生产成实物电路板。

$ K  Q! f6 ^$ k& Y: _
因此,设计工程师在设计过程中需清楚地了解生产的工艺制程能力。
# L3 W6 T* ]6 Q9 ~2 m% O
DFM可制造性分析软件,软件的检测规则根据生产的工艺参数对设计的PCB板进行可制造性分析。帮助设计工程师在生产前检查出可制造性问题,因此DFM为设计与制造的桥梁。
1 l3 p$ i. Y0 I+ h, W+ s5 I% @  B. Z
DFM检查项案例分享

) y1 R5 A- E2 s0 [% K
; J# n+ ^- F2 a" }- a
华秋DFM可制造性分析软件,针对PCB裸板的分析项开发了19大项,52细项检查规则,检查规则基本可涵盖所有可能发生的制造性问题。以下为大家介绍几个DFM分析帮用户解决问题的经典案例。
& y/ D& H$ |, |8 }- D% o
allegro设计文件短路:
(一)
DFM电气网络检查项,在DFM软件里面点击右键选择电气网络,发现电源跟地是短路的,经过核对Allegro里面的PCB文件。发现有两个贴片焊盘的散热地孔跟电源层是短路的,地孔在电源层没有隔离导致短路。

  t" e6 ^' z4 o' j, @5 Y1 P" ^& K5 D( n3 w9 h
* m& }8 \/ E2 _2 {4 [! v) H

- f3 \; n/ y0 x- S
pads设计文件2d线短路:
(二)
DFM电气网络检查项,在DFM软件里面点击右键选择电气网络,发现电源跟地是短路的,经过于layout工程师核实,是第五层有2D线,在转Gerber文件时没有取消2D线,导致检查电气网络短路。
- Y- G8 N% s% _4 q% B
( ^1 q$ q% k5 ^! d- @

+ l! ^0 i! P- n+ D' ?$ [9 H. J. M' @) ^
  M+ \( Z! |, k
Altium设计文件开路:
(三)
DFM电气网络检查项,在DFM软件里面点击右键选择电气网络,发现第二层整版地网络没有连接,用AD软件打开文件核实,整版地孔都是跟铜皮隔离的,因此导致地网络开路。

/ O) R: V4 j8 N7 K/ S8 ~1 t% i* Y
2 |/ {& Q2 x1 m/ `  u3 G* H  a3 x9 p+ s- Y9 o: c

6 v: i/ R) f' Z; y
阻焊漏开窗:
(四)
DFM阻焊开窗异常检查项,阻焊就是阻止焊接的,阻焊油墨是绝缘的不导电,阻焊开窗是露铜的才能导电,当要焊接的地方没有开窗,盖上阻焊油墨就无法焊接使用。

6 C  N, B  V* J: {9 J. F
* v+ {) f- {( s8 ~! I
3 _" o/ s% d4 W# s0 F4 B
漏钻孔:
(五)
漏钻孔分析检查项,插件孔为DIP器件类型的引脚,如果设计缺插件孔会导致DIP器件无法插件焊接,如果成品后补钻孔则孔内无铜导致开路,无法补救。导电过孔缺孔的话,电气网络无法导通,则成品开路不导电,无法使用。
  r9 \# p5 M+ N/ X' s
# X2 w( y2 b7 v+ z' i- }. ~
5 ?1 v; V& M5 A" e$ X
DFM检测功能介绍

8 I" M% N4 o6 Y8 z- u7 |$ Y" J) i0 l, @6 a! O0 m" U6 d+ F' N
01
线路分析
! W: ]; Q3 t  t  i
最小线宽:设计工程师在画PCB图时需注意走线的宽度,走线的宽度跟载流的大小相关,线宽小,电流大走线会烧断。

6 B! |- ]  r- a, p2 R' P
最小间距:PCB布线时间距应尽量宽些。最小间距至少要能适合承受的电压,在布线密度较低时,信号线的间距可适当地加大,不同信号走线间距小会导致相互串扰。
- y! P, R7 _0 b
SMD间距:SMD为贴片焊盘,同一个器件贴片的两个焊盘间距小,焊接上锡会导致两个焊盘相连短路,不同器件的间距小,也会导致不同网络焊接连锡短路。

0 w. c0 h9 i  D6 ?7 i6 ~+ o
焊盘大小:焊盘的尺寸大小影响焊接,比如Chip件焊盘小会导致焊接不良,焊盘过大会导致器件拉偏或者立碑。

& V' p% i; z5 \9 ?
网格铺铜:为提高PCB的散热性能,以及防止防焊油墨脱落等,将铜皮设计为网格状。在生产制造时网格的间距和线宽小存在一定的生产难度。

+ U2 e- P2 {3 n1 G! |) B: A
孔环大小:插件孔焊环小存在无法焊接的问题,过孔的孔环小,存在开路的风险。
1 k. K9 f$ v  k
孔到线:多层板的内层孔到线距离太近,多层板压合和钻孔工序有一定的公差,孔到线的间距不足会导致生产短路。
电气信号:断头线存在设计失误开路,孤立铜、锐角会造成一定的生产难度。

! ^8 C+ i) V& t& @) e7 r
铜到板边:板边的铜离外形很近在成型时会导致露铜,成品安装可能存在漏电的情况。
: M  \0 s# I( V3 \" \5 B
孔上焊盘:焊盘上面的孔,是指贴片焊盘上面的孔,会影响焊接贴片。
0 I8 y* Z3 K4 N/ q9 _3 }$ V9 m
开短路:开短路分析,检测设计失误导致开短路的问题。

$ m* d0 c( X" i: O3 S
02
钻孔分析
  d0 A: P. ?6 ?4 L9 f0 y
钻孔孔径:钻孔的孔径小影响生产成本,机械钻孔极限0.15mm,孔径越小成本越高。
- g: a, k% W# }* T4 c
孔到孔:孔到孔的间距小,钻孔时会断钻咀,存在一定的短路问题。
0 j; F+ a1 G) @6 |- L- Q. M: s+ _+ S- \
孔到板边:插件孔距板边太近会破焊环,影响焊接,过孔离板边近存在电气导通性的问题。

4 B, X3 m3 t3 w+ c! [/ Y
孔密度:孔密度为每平方内的孔数,单位万/m。密度越大,生产耗时越长。孔密度大于一定值,会影响价格和生产交期。
8 O5 I8 P4 l, q6 S' h" D3 F
特殊孔:特殊孔是指半孔、方孔,半孔过小会存在半孔无铜,方孔因EDA软件问题,无法识别需特殊备注。

1 }+ m9 a1 u( Y8 E$ \) S2 R
漏孔:检测设计失误存在误删钻孔,导致开路或无法插件焊接的问题。
9 J0 M) d& s' c
多余孔:检测不存在的钻孔,比如Gerber文件跟钻孔对不上,不该有的地方有孔。
. F9 N/ h: d! F: G# e0 z# h
非导通孔:非导通孔是指盲埋孔的导通层属性,钻孔的导通层只导通一层的情况下为非导通孔。
- V) H! u& X8 @  @* p( C
03
阻焊分析
& O; w0 k5 p" a% J# L$ }
阻焊桥:阻焊桥分析,焊盘与焊盘中间无阻焊时存在焊接连锡短路的风险。阻焊盖线,阻焊窗口覆盖走线,导致走线裸露,不同网络之间的线裸露后有短路的风险。
$ B; |% u5 Y0 W2 ?
阻焊少开窗:阻焊开窗是指板子需裸露焊接的部分。如焊盘未开窗将会被阻焊油盖住无法焊接。
7 O( G; }- {; X# N% R# b/ o
04
字符分析
/ U  b% z' ?4 B' O5 Q* x3 U
丝印距离:字符设计需远离阻焊开窗,否则会导致字符上焊盘或字符残缺。

3 q& l! r  j% w" Q0 f5 O& Y: Y
华秋DFM是华秋电子自主研发的PCB可制造性分析软件,它是一款免费的国产软件,主要的功能包括PCB裸板分析、PCBA装配分析、优化方向推荐、价格交期评估、供应链下单、阻抗计算等工具。致力于在制造前期解决或发现所有可能的质量隐患,将产品研制的迭代次数降到最低,减少成本,提高了产品的市场竞争力。
+ h  Q7 @% n8 i% h6 V8 k( u; l
具体来看,针对可制造性设计所包括的三个方面,华秋DFM均推出了对应的功能。
2 z) t( z7 c  f" n% b. h% q! K
本文针对PCB裸板分析进行了具体的演示介绍,后续将围绕PCBA组装分析进行讲解,欢迎大家持续关注【华秋电子】公众号!
3 c* P5 w3 B4 U& w
为了向大家提供更为优质的产品服务,现诚邀各位用户填写使用反馈,点击阅读原文填写问卷即可享好礼!也欢迎大家联系小客服获取最新版华秋DFM的安装包,下载体验。

3 k0 Y# {. ]  d9 _8 t2 r6 N% w& p7 ~" f6 r1 u7 V1 q) L1 v

4 {2 _5 Y( @" g0 b4 o. W$ s4 f. S" M7 j* I8 T
回复

使用道具 举报

发表回复

您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

本版积分规则


联系客服 关注微信 下载APP 返回顶部 返回列表