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老工程師薦讀!PCB設(shè)計(jì)避坑指南(圖文結(jié)合、視頻演示)

凡億PCB ? 來(lái)源:未知 ? 2022-11-10 10:50 ? 次閱讀
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就生產(chǎn)而言,PCB工程師設(shè)計(jì)PCB板時(shí),需要站在PCB板制造的角度,考慮制造的制程參數(shù),從而提高制板直通率,降低過(guò)程溝通成本。比如說(shuō)線寬、線距設(shè)計(jì)得是否足夠,能否滿足工廠的真實(shí)要求,孔到線、孔到孔之間的距離是否合規(guī),這些要點(diǎn)在設(shè)計(jì)的時(shí)候都需要考慮清楚。


而且在電子產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中,除了邏輯電路圖設(shè)計(jì),PCB作為設(shè)計(jì)內(nèi)容的物理載體,所有設(shè)計(jì)的意圖,產(chǎn)品功能最終就是通過(guò)PCB板實(shí)現(xiàn)的。


所以說(shuō),PCB設(shè)計(jì)在任何項(xiàng)目中都是不可缺少的一個(gè)環(huán)節(jié)。PCB板可制造性設(shè)計(jì)需要引起廣大工程師的注意。


但實(shí)際情況往往是:在PCB設(shè)計(jì)后進(jìn)行電路實(shí)物板生產(chǎn),通常會(huì)因?yàn)樵O(shè)計(jì)與生產(chǎn)設(shè)備的工藝制成不匹配,導(dǎo)致設(shè)計(jì)好的PCB板無(wú)法生產(chǎn)成實(shí)物電路板。


因此,設(shè)計(jì)工程師在設(shè)計(jì)過(guò)程中需清楚地了解生產(chǎn)的工藝制程能力。


DFM可制造性分析軟件,軟件的檢測(cè)規(guī)則根據(jù)生產(chǎn)的工藝參數(shù)對(duì)設(shè)計(jì)的PCB板進(jìn)行可制造性分析。幫助設(shè)計(jì)工程師在生產(chǎn)前檢查出可制造性問(wèn)題,因此DFM為設(shè)計(jì)與制造的橋梁。


DFM檢查項(xiàng)案例分享


華秋DFM可制造性分析軟件,針對(duì)PCB裸板的分析項(xiàng)開(kāi)發(fā)了19大項(xiàng),52細(xì)項(xiàng)檢查規(guī)則,檢查規(guī)則基本可涵蓋所有可能發(fā)生的制造性問(wèn)題。以下為大家介紹幾個(gè)DFM分析幫用戶解決問(wèn)題的經(jīng)典案例。


Allegro設(shè)計(jì)文件短路:
(一)
DFM電氣網(wǎng)絡(luò)檢查項(xiàng),在DFM軟件里面點(diǎn)擊右鍵選擇電氣網(wǎng)絡(luò),發(fā)現(xiàn)電源跟地是短路的,經(jīng)過(guò)核對(duì)Allegro里面的PCB文件。發(fā)現(xiàn)有兩個(gè)貼片焊盤的散熱地孔跟電源層是短路的,地孔在電源層沒(méi)有隔離導(dǎo)致短路。



PADS設(shè)計(jì)文件2d線短路:
(二)
DFM電氣網(wǎng)絡(luò)檢查項(xiàng),在DFM軟件里面點(diǎn)擊右鍵選擇電氣網(wǎng)絡(luò),發(fā)現(xiàn)電源跟地是短路的,經(jīng)過(guò)layout工程師核實(shí),是第五層有2D線,在轉(zhuǎn)Gerber文件時(shí)沒(méi)有取消2D線,導(dǎo)致檢查電氣網(wǎng)絡(luò)短路。



Altium設(shè)計(jì)文件開(kāi)路
(三)
DFM電氣網(wǎng)絡(luò)檢查項(xiàng),在DFM軟件里面點(diǎn)擊右鍵選擇電氣網(wǎng)絡(luò),發(fā)現(xiàn)第二層整版地網(wǎng)絡(luò)沒(méi)有連接,用AD軟件打開(kāi)文件核實(shí),整版地孔都是跟銅皮隔離的,因此導(dǎo)致地網(wǎng)絡(luò)開(kāi)路。



阻焊漏開(kāi)窗:
(四)
DFM阻焊開(kāi)窗異常檢查項(xiàng),阻焊就是阻止焊接的,阻焊油墨是絕緣的不導(dǎo)電,阻焊開(kāi)窗是露銅的才能導(dǎo)電,當(dāng)要焊接的地方?jīng)]有開(kāi)窗,蓋上阻焊油墨就無(wú)法焊接使用。




漏鉆孔
(五)
漏鉆孔分析檢查項(xiàng),插件孔為DIP器件類型的引腳,如果設(shè)計(jì)缺插件孔會(huì)導(dǎo)致DIP器件無(wú)法插件焊接,如果成品后補(bǔ)鉆孔則孔內(nèi)無(wú)銅導(dǎo)致開(kāi)路,無(wú)法補(bǔ)救。導(dǎo)電過(guò)孔缺孔的話,電氣網(wǎng)絡(luò)無(wú)法導(dǎo)通,則成品開(kāi)路不導(dǎo)電,無(wú)法使用。


華秋DFM軟件下載地址(電腦復(fù)制鏈接打開(kāi)):

https://dfm.elecfans.com/uploads/software/promoter/hqdfm_fany.zip


DFM檢測(cè)功能介紹


01
線路分析


最小線寬:設(shè)計(jì)工程師在畫(huà)PCB圖時(shí)需注意走線的寬度,走線的寬度跟載流的大小相關(guān),線寬小,電流大走線會(huì)燒斷。

最小間距:PCB布線時(shí)間距應(yīng)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(shí),信號(hào)線的間距可適當(dāng)?shù)丶哟螅煌盘?hào)走線間距小會(huì)導(dǎo)致相互串?dāng)_。

SMD間距:SMD為貼片焊盤,同一個(gè)器件貼片的兩個(gè)焊盤間距小,焊接上錫會(huì)導(dǎo)致兩個(gè)焊盤相連短路,不同器件的間距小,也會(huì)導(dǎo)致不同網(wǎng)絡(luò)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(huì)導(dǎo)致焊接不良,焊盤過(guò)大會(huì)導(dǎo)致器件拉偏或者立碑。

網(wǎng)格鋪銅:為提高PCB的散熱性能,以及防止防焊油墨脫落等,將銅皮設(shè)計(jì)為網(wǎng)格狀。在生產(chǎn)制造時(shí)網(wǎng)格的間距和線寬小存在一定的生產(chǎn)難度。

孔環(huán)大小:插件孔焊環(huán)小存在無(wú)法焊接的問(wèn)題,過(guò)孔的孔環(huán)小,存在開(kāi)路的風(fēng)險(xiǎn)。

孔到線:多層板的內(nèi)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(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)短路。
電氣信號(hào):斷頭線存在設(shè)計(jì)失誤開(kāi)路,孤立銅、銳角會(huì)造成一定的生產(chǎn)難度。

銅到板邊:板邊的銅離外形很近在成型時(shí)會(huì)導(dǎo)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(huì)影響焊接貼片。

開(kāi)短路:開(kāi)短路分析,檢測(cè)設(shè)計(jì)失誤導(dǎo)致開(kāi)短路的問(wèn)題。


02
鉆孔分析


鉆孔孔徑:鉆孔的孔徑小影響生產(chǎn)成本,機(jī)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(shí)會(huì)斷鉆咀,存在一定的短路問(wèn)題。

孔到板邊:插件孔距板邊太近會(huì)破焊環(huán),影響焊接,過(guò)孔離板邊近存在電氣導(dǎo)通性的問(wèn)題。

孔密度:孔密度為每平方內(nèi)的孔數(shù),單位萬(wàn)/m。密度越大,生產(chǎn)耗時(shí)越長(zhǎng)。孔密度大于一定值,會(huì)影響價(jià)格和生產(chǎn)交期。

特殊孔:特殊孔是指半孔、方孔,半孔過(guò)小會(huì)存在半孔無(wú)銅,方孔因EDA軟件問(wèn)題,無(wú)法識(shí)別需特殊備注。

漏孔:檢測(cè)設(shè)計(jì)失誤存在誤刪鉆孔,導(dǎo)致開(kāi)路或無(wú)法插件焊接的問(wèn)題。

多余孔:檢測(cè)不存在的鉆孔,比如Gerber文件跟鉆孔對(duì)不上,不該有的地方有孔。

非導(dǎo)通孔:非導(dǎo)通孔是指盲埋孔的導(dǎo)通層屬性,鉆孔的導(dǎo)通層只導(dǎo)通一層的情況下為非導(dǎo)通孔。


03
阻焊分析


阻焊橋:阻焊橋分析,焊盤與焊盤中間無(wú)阻焊時(shí)存在焊接連錫短路的風(fēng)險(xiǎn)。阻焊蓋線,阻焊窗口覆蓋走線,導(dǎo)致走線裸露,不同網(wǎng)絡(luò)之間的線裸露后有短路的風(fēng)險(xiǎn)。

阻焊少開(kāi)窗:阻焊開(kāi)窗是指板子需裸露焊接的部分。如焊盤未開(kāi)窗將會(huì)被阻焊油蓋住無(wú)法焊接。


04
字符分析


絲印距離:字符設(shè)計(jì)需遠(yuǎn)離阻焊開(kāi)窗,否則會(huì)導(dǎo)致字符上焊盤或字符殘缺。

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