術(shù)語DFM(可制造性設(shè)計)指的是設(shè)計產(chǎn)品的過程,其特定目的是使其更易于制造,以便以較低的成本生產(chǎn)出更好的產(chǎn)品。理想情況下,DFM應(yīng)該在項目的早期階段應(yīng)用,并且應(yīng)該包括整個產(chǎn)品開發(fā)團隊,而不僅僅是硬件設(shè)計人員。
隨著項目在產(chǎn)品生命周期的各個階段進行,每個變更變得越來越重要和昂貴(每個變更使其變得更加復(fù)雜和昂貴),以至于實施變得特別困難。另一方面,在電路板開發(fā)的早期階段應(yīng)用DFM可以在保持產(chǎn)品原始性能的同時,以盡可能低的成本快速進行各種修改。
技術(shù)在我們生活的許多方面都發(fā)揮著關(guān)鍵作用:智能手機,聯(lián)網(wǎng)手表,聯(lián)網(wǎng)設(shè)備,聯(lián)網(wǎng)汽車……它們都使用智能技術(shù)和互聯(lián)性。這些產(chǎn)品和許多其他產(chǎn)品需要越來越復(fù)雜的印刷電路,這些印刷電路必須以最低的成本,在盡可能短的時間內(nèi)以高質(zhì)量進行制造。
DFM的優(yōu)點
由于印刷電路板的生產(chǎn)分為多個階段,并且為了避免重大的生產(chǎn)問題(DFM),因此必須事先確保印刷電路板不受設(shè)計問題的影響。在開發(fā)階段,設(shè)計人員必須處理電氣邊界條件,例如所涉及的電壓和電流值,功耗和熱管理。
但是,其他因素也會在實際使用中起作用,例如:B.用于制造印刷電路板的機器的精度或公差以及所用材料的性能。DFM精確地描述了可以組織PCB布局以確保其可行性的過程。以殘留環(huán)為例,或者在鉆一個孔后保留在其中的銅粒區(qū)域。環(huán)的尺寸是從焊盤的邊緣到孔的邊緣進行測量的,并且是電路板設(shè)計中的基本參數(shù),因為沉積在其上的金屬化層可以在兩側(cè)進行電連接。
對于多層板,其余的環(huán)必須對齊,且要有足夠的重疊以允許不同層之間的連接。完美的對中僅在理論上存在:即使是最現(xiàn)代的激光鉆也不能100%準確。DFM工藝確保環(huán)的寬度允許各層之間略有不對準,而不會影響電連接。
DFM在PCB設(shè)計和制造中的主要優(yōu)點是:
·更好的產(chǎn)品質(zhì)量:DFM減少了使原始設(shè)計適應(yīng)制造過程和PCB設(shè)備所需的修改次數(shù),以避免損害產(chǎn)品質(zhì)量;
·縮短上市時間:制造過程分為幾個階段,每個階段都可能導(dǎo)致潛在的錯誤。DFM有助于減少由于有缺陷的產(chǎn)品,錯誤以及檢查雜志和項目文檔所花費的時間而導(dǎo)致的延遲。
·降低成本:DFM使PCB設(shè)計人員能夠設(shè)計即使在高產(chǎn)量下也可以輕松制造的電路板。在PCB制造過程中發(fā)現(xiàn)的缺陷數(shù)量減少,也降低了成本。
DFM與RDC
PCB設(shè)計人員通常執(zhí)行稱為設(shè)計規(guī)則檢查(DRC)的過程。但是,成功完成RDC之后是否需要進行DFM?是的,因為這兩個過程實際上是不同的,并且是開始PCB生產(chǎn)所必需的。RDC實際上是一個自動分析過程,可以將項目與鑄造廠規(guī)定的規(guī)則進行比較。這些規(guī)則定義了可能影響系統(tǒng)性能的電路板,層和連接的最低物理要求。
RDC的目的是發(fā)現(xiàn)任何差異或錯誤。另一方面,DFM可以識別在PCB制造過程中可能引起問題的所有方面:如果DRC過程檢測到錯誤,則該錯誤存在于PCB的每個副本中。另一方面,DFM的問題只能在電路板上的某些單元上出現(xiàn),即使經(jīng)過很長的生產(chǎn)周期也可能出現(xiàn)。
如何將DFM原理應(yīng)用于PCB
盡管PCB的制造標準可能因制造商而異,但是在應(yīng)用任何制造過程之前,必須遵循某些通用DFM規(guī)則。為了聲明準備好生產(chǎn)的PCB設(shè)計,必須應(yīng)用某些基本DFM原理。以下是最重要的準則列表:
·組件之間的間距:電路板上的組件之間距離太近可能會給組裝所用的自動化系統(tǒng)(例如拾取和放置機器)帶來問題,從而使設(shè)計難以適應(yīng)。連接器也是如此,必須正確放置連接器,以使其更容易將電路板連接到外部元件。
·放置和旋轉(zhuǎn)組件:組件在電路板上的放置會影響焊接過程,特別是如果它們的排列不規(guī)則或不一致。所有相似的組件必須朝向相同的方向,以確保它們在焊爐中正確焊接。
·組件焊盤的尺寸:如果組件焊盤的尺寸不正確,則回流焊接過程可能會導(dǎo)致不規(guī)則加熱,進而導(dǎo)致組件部分脫離。這種現(xiàn)象被稱為曼哈頓效應(yīng)或墓碑效應(yīng)。
·除酸劑:在電路板上走線時,應(yīng)避免銳角,這會在清洗用于蝕刻電路板的化學(xué)藥品時造成嚴重問題,從而減小走線本身的厚度。通過確保導(dǎo)體走線之間的角度始終小于90度,可以避免在制造電路板后出現(xiàn)分層痕跡。
·孔的優(yōu)化:許多PCB設(shè)計使用了太多不同的孔尺寸,應(yīng)避免使用這些孔以降低生產(chǎn)成本。
·焊盤之間缺少阻焊層:這會形成焊橋,并使兩個不應(yīng)連接的焊盤短路。因此,請務(wù)必仔細檢查每個顆粒是否包含足夠的清漆以確保所需的間距;
·顆粒上的絲網(wǎng)印刷:即使顆粒上的絲網(wǎng)印刷部分重疊,也會導(dǎo)致焊接過程中出現(xiàn)問題,從長遠來看可能會帶來災(zāi)難性的后果。圖1顯示了必須避免的重疊示例;
圖1:在小球上絲網(wǎng)印刷的示例。
·開環(huán)控制:通常在對原始項目進行修改以進行更改時發(fā)生。在不刪除現(xiàn)有連接的情況下創(chuàng)建新連接通常會產(chǎn)生無限循環(huán)。
·用于項目的文件的驗證:必須格外仔細地檢查Gerber文件,因為它們在將項目轉(zhuǎn)換為物理對象時可能會引起問題。電路板的每一層都需要一個單獨的文件:這意味著您需要注意許多文檔,避免混淆或混淆它們。
-
PCB布線規(guī)則
+關(guān)注
關(guān)注
5文章
20瀏覽量
12985 -
PCB設(shè)計
+關(guān)注
關(guān)注
394文章
4662瀏覽量
84978 -
華秋DFM
+關(guān)注
關(guān)注
20文章
3492瀏覽量
4304
發(fā)布評論請先 登錄
相關(guān)推薦
評論