PCB设计中的十个最常见的DFM问题解析

介绍

作为PCB设计师，您有各种不同的要求和期望。 有电气，功能和机械方面要考虑。此外，PCB必须以尽可能低的成本尽可能高的质量生产。通过所有这些要求，您还需要考虑到DFM（制造设计）。 它是PCB设计过程的重要组成部分，如果不能正确处理，可能会导致问题。我们来看看您可能在PCB设计中遇到的十个最常见的DFM问题，还有一些可以帮助您避免这些问题的设计方案。

1.基于引脚几何的IPC

用于印刷电路板的元件的焊盘是用于确定部件是否可以被可靠地焊接的关键元件。通过基于IPC的引脚设计，您可以确保PCB的元件可以在制造过程中可进行焊接，而不会出现错误。

IPC引脚向导中的详细定制

2.元件焊盘均匀连接

对于尺寸为0402，0201或更小的SMD组件，重要的是焊盘具有均匀的连接。这将有助于他们避免阻焊 - 即在重新流动期间部分或完全提升组件的部件。保持与BGA焊盘的均匀连接也很重要，以确保可靠的焊接结果。确保这一点的测试程序是复杂和昂贵的，通常涉及X射线。

贴片元件的焊盘应该具有与设备均匀连接的焊盘以防止焊接期间的阻焊

3.SMD焊盘中的通孔

这是PCB设计智慧的共同点，您应该不惜一切代价避免使用嵌入式设备。 当焊接时，通孔可能导致焊接点薄弱，这可能最终损坏电路。然而，通过焊盘确实在PCB设计中有一个地方，并且可以对热管理的问题特别有帮助。

应避免使用过孔焊盘; 通风口应与焊盘分开

4.铜箔分布在铜层上

在单个板层上创建铜图像的过程取决于许多因素。 如果铜被去除从一个方面来说，保持一条轨道站立是不寻常的。 因此，建议保持覆铜分布尽可能多。

均匀的铜分布（底部）创建最可靠的PCB

5.元件选择和布置

许多设计人员尝试尽可能少地使用通孔技术（THT）元件，通常只将其保留在电路板的一侧。然而，THT的使用有时是不可避免的。 根据顶层上的THT组件和底层上的SMD组件的组合，所有组件通常必须尽可能靠近放置在一起。在某些情况下，此方案不包括使用单面波峰焊的选项。 相反，必须使用更昂贵的焊接工艺，如选择性焊接。

使用通孔组件时，将其放在一侧，并将SMD放在相对的位置

6.层或过孔偏移

PCB输出数据的创建是制造链中最后的无公差过程。 PCB制造有公差，这是铜层图像以及通孔的钻孔。 然后，印刷电路板制造商能够以三或四组的方式钻出PCB，而不是单独排序。

层和过孔偏移对于保持同时钻取PCB组是至关重要的

如果你想象这个层次和过孔偏移，钻孔发生在一个三或四个PCB中，我们看到像最小环形圈和泪珠这样的东西是帮助PCB设计人员提高制造产量的重要工具。 这反过来将有助于降低总体制造成本。

图5 - 浏览层次结构

使用最小环形和采用泪滴是最大限度地提高制作产量的工具

7.不连接过孔焊盘

过孔焊盘或THT元件焊盘去除未连接和未使用的内层，PCB制造商能够保留其钻孔工具并使其持续更长时间。 不过，PCB设计师不喜欢这种做法。 从电气的角度来看，这种做法可能对产品没有影响，但是去除焊盘可能会削弱物理外壳的可能性。 如果设计师不希望将焊盘去掉，那么建议在设计规范中注明。

制造者关于未使用的焊盘的注释在生产过程中消除了猜测

8.阻焊层

许多PCB设计人员使用大约50μm的实际值来限定焊盘的周长，并且对于下一个跟踪的剩余覆盖范围也至少为50μm。 但是，如果要在两个焊盘之间有一个焊接掩模桥，则应至少为75μm。 在库中元件的准备过程中以及元件放置在PCB上时，应考虑到这些因素。 否则，它可能会导致距离太小，并且阻焊可能不会在焊盘之间正常使用。

焊盘之间的最小间距应为75μm（或3mil），以确保足够的空间使焊盘完全填充

9.创建输出数据之前的平面设计和清洁层

放置通孔可能导致某些区域被切割。 但是，如下所示，可以通过对通孔的放置进行小的更改来避免这种情况。

如果你不想去铜，可以将过孔尽可能的靠近在一起

还要注意，对于PCB制造，痕迹的锐角可能是有问题的。 如果可能，PCB设计人员应在设计结束时对其进行清理。

如果你不想去铜，可以将过孔尽可能的靠近在一起

10.SMD直接连接

直接连接SMD元件中或其下的两个SMD焊盘可能是目前可接受的电气快捷方式，但在以后的测试中可能会导致问题。 例如，在AOI（自动光学检测）期间，由于焊接与SMD焊盘的正确连接会干扰目视检查过程，因此相机可能无法检测到短路。 然而，PCB设计的小变化可以清除这一点，并使所有参与者变得更容易。

将SMD焊盘外部连接以方便AOI; 焊盘（左侧）或SMD下方的连接（未显示）使检测差异

结论

设计今天的电子设备是不容易的任务，需要考虑电气，机械和功能方面

在整个设计过程中。 制造设计为第一时间成功制造电路板提出了另一套挑战。 遵循本白皮书中概述的十条指导原则，您将有足够的能力，根据制造商要求的指导原则，确定适当的元件放置，层叠，焊接面具约束等。