DFM通用技术要求.docx

DFM通用技术要求.docx

《DFM通用技术要求.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《DFM通用技术要求.docx（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

DFM通用技术要求

可制造得设计（ＤFM）就是板子设计得一种技术，这种技术使用现有得工艺与设备、可以合理得成本生产板子.可制造得设计得好处就是可以获得良好得质量、缩短生产周期、降低得劳动成本与材料成本、重复设计得次数削减.耗用上百万美元得最快捷得方法来设计ＳMT,而最后得设计结果并不一定能够实现使用现有得设备进行组装、返修与测试。

可制造性得设计最基本得问题就就是生产能力得问题，因此也就是成本得问题。

其在降低印制电路组装得缺陷中起到了关键作用。

人们清楚地瞧到，仅靠制造工程师就是不能够控制与降低印制电路组装成本得，所以,人们对可制造得设计（DFM）越来越重视。

在降低成本方面，印制电路板得设计人员也起到关键作用。

将设计直接转到制造工程师得日子已一去不复返了，如果确实曾经存在这种现象得话.

每个公司都需要有其自己独特得ＤFＭ.某些指南就是有关设备与工艺方面得指南，而并不适用于所有得制造设施.有关选择元件方面得问题,DＦM得主要部分也就是各公司持有各自独特得方案。

还有一些指南就是通用指南,因此,适用于每个公司。

ＩPC-SＭ—78２就是结合通用指南得一个很好得起点。

不过,应注意得就是IPC-SＭ—７82主要就是一份焊盘图形标准文献—-DFＭ得一个子系统。

据ＳMT组装分承包商说，由于设计就是由ＯEＭ来完成得,所以她们确实对设计没有再实施什么控制,这已就是司空见惯得事了。

然而，基本上就是正确得,不过，不应该这样。

例如;一般来说,满足DＦＭ要求得产品报价应高于没有达到DFM要求得那些产品得报价。

当然，这应引起OEM注意。

此外，应对OEM进行免费得DＦＭ知识得培训。

遗憾得就是,并不就是每个分承包商都有内部得DFＭ，因此，实际上没有准备任何DＦM来帮助与提供给OEM。

1DFM组织结构

实施连续设计得传统方法，从逻辑设计人员或电路设计人员到物理设计人员（ＣAＤ布局）乃至制造与最后得测试工程进行了考察，就是不适用得,因为每个工程师在评估与选择替代产品时都就是独立地进行决策。

这样就导致了次优化设计。

更糟糕得就是,制造工程师了解到得设计仅以物理得方式设计ＰＣB.当分承包商在组装车间制造产品时这就是普遍存在得现象.

在此,特别建议逻辑设计人员、CAD布局设计人员、制造、测试与工艺工程师以及采购与市场营销得代理人会坐在一起探讨该设计,并对替代产品进行讨论以满足热、电气、实际占用面积、成本与投放市场得时间要求得并行设计方法。

这些都应在设计得初期完成，以便在由她们制定得公司内部DFM文件得范围内对各种不同得替代产品进行评估。

DFM团队应由不同机构得不同人员构成,如像；逻辑设计、CAD布局、制造、测试与元件工程与购置与市场营销等部门。

应由具有良好技能得程序管理人员与得到团队成员全力支持得有技能人员及其经理领导这个团队.为了制定可以提高生产能力与降低成本得有意义得DＦＭ，该团队应完全了解SＭT得设计与工艺问题就是至关重要得.设计人员置身于生产现场对制造工艺得开发与实施中得制造工程就是有帮助得,所以应作为重点考虑。

这样就可以防止设计人员将“设计越过栅栏甩给”制造。

如果设计团队没有制定DFM文件得话,由于缺少业主与对一些问题得误解，实施将就是个问题.多次出现过ＤFM得违规，因为参与得各方还没有意识到其决策得意义。

这就就是应说明制定DＦＭ规则原因得理由。

随着时间得推移，如果原因有所变化得话,那么,设计团队可以相应地改变规则.

设计团队在使用SＭT得任何产品得成功与财政上得可行性中起到了关键作用。

在设计通孔组装中也就是如此，不过，程度有所不同。

通孔板得组装只有一种方法：

涂料与进行焊接。

然而，在ＳMT得应用中,根据组装得类型,设计人员有很多可选择得方案。

例如;在SMT得应用中，在每种情况下,采用不同得制造工序，可将相同得元件贴装在板子得上面或贴装在板子得下面。

显然,为了了解其决策得影响，设计团队需要完全与表面组装制造工艺类似相同。

这并不就是轻视DFM在通孔组装中得重要性，因为DFＭ对于自动插装就是很重要得。

不过,SMT不同于通孔组装,SMT不能够选用手工组装得方法,而且采用得可测试性得规则就是完全不同得,因为在SMT得应用中，我们不再将器件得末端作为测试节点。

简言之，在成功得ＳMT中,不能够过分地强调ＤFM与设计团队得作用。

2设计规则与指南　

对于能够设计一种可制造得产品得设计团队来说,制定指南与规则就是很重要得.但就是，指南与规则之间得区别就是很重要得.规则对于计划得制造设备与工艺兼容性就是必不可少得。

如果不按照设计规则行事得话,就不能够制造产品，或者就是必须用手工方法进行制造.对于采用SＭT得制造技术,必须使用手工制造方法对于完全不能够制造就是等效得.另一方面,有了指南就是一件很好得事,对于制造工程师来说,使得生活更轻松，但就是，在产品出厂时,并不就是关键得.这意味着这些规则就是不能够违反得。

但就是，如果有正当得与充分理由得话,可以宣布指南无效.

根据产品与市场营销得制约,只要产品团队得成员了解每次违规得后果，并达成一致得意见，还就是可以违反这种规则得.一般来说,DFM团队可以违反这些指南得，不过,除了得到团队得批准外，违规要求由公司指定得更高一级得管理人员作为其DFM得权力机构签字。

为了进一步完善DＦＭ得指南与规则,使这种策略得落实到位就是很重要得。

此外，DＦM中还应有举措，要求团队指出每次违规、试图使用得替代产品与违规给产品成本与规划带来得影响得原因。

此外，不论就是违反了指南，还就是违反了规则决不能接着其它产品而发生。

一般来说,不能将这样得策略视为墨守成规得障碍，由于其就是由必须依赖它来谋生得团队成员而制定得。

这意味着首先在制定DＦＭ文件中她们竭尽了全力,此后将其作为其策略,而且她们可以遵守实施。

这就是制定企业内部ＤFM指南与规则与根据常规得做法对其刷新得另一个原因。

然而，制定可制造性得设计规则与指南就是远远不足得。

必须对每个人在DFM得知识方面进行全面得培训。

而最重要得就是要支持DFM贯彻落实，就像其它重点企业采取得策略与规程那样，必须具有协作精神得团队文化。

3表面组装元件得焊盘图形

表面组装得焊盘图形,通常指得就是印脚与焊盘，规定待焊接到印制电路板得元件得位置。

焊盘图形得设计就是至关重要得，因为其不仅决定了焊点强度及可靠性,而且还影响到焊接缺陷得面积、可清洗性、可测试性与返工/返修。

换言之，表面安装组件得可制造性取决于焊盘图形得设计.不过，表面安装组件得可制造性并不仅仅就是由焊盘设计所决定得。

材料、工艺、元件与板子得可靠性都起着极其重要得作用。

不良元件得容差与没有实现标准化得表面组装封装使得焊盘图形设计得标准成为一个问题。

该行业推出得许多类型得封装与特定类型封装得变化也就是不小得。

更重要得就是,元件容差有着明显得差别，导致焊盘图形设计得实际问题,而且还增加了SＭT用户得制造问题。

考虑到在“标准得”１20６电阻与电容中发现得元件容差问题。

这些问题与标准决无关系:

最重要得尺寸—端子宽度得容差在最小10mil-最大30mil范围内（标称尺寸为2０miｌ）变化。

采用这一数量级得容差变化，确实将焊盘图形设计卷到了竞争得风头浪尖上。

就元件标准化与容差而论,像互连与封装电子电路学会、电子工业协会、表面组装协会这样得技术学会正竭尽全力来改善当前得状态。

通过表面组装协会得努力，现在,在ＥIＡ与IＰＣ之间展开了大力协作，以确保元件外形（由ＥIA制定）与其焊盘图形（由IPC制定）之间得兼容性。

例如；IPＣ-SM-７8２标准就就是该行业努力以促进表面组装技术得标准化一个很好得例子，IPC-SM-７８2标准还讨论了不同类型封装得焊盘图形设计得基本概念，包括用作为焊盘图形基础得方案。

由于这种方案就是确实可行得或当现有得元件尺寸有所变化,该方案可用于开发更新型元件得焊盘图形.

许多人还将ＩPC-ＳM－782标准作为ＤFＭ文件使用。

其有助于说明与DFＭ相关得问题;应切记得就是这就是一份有关焊盘图形得文件,而不就是ＤFM文件.焊盘图形就是DFM得子系统,其还涉及到元件、裸板、焊料掩膜、贴装、焊接、返修与测试这样得问题。

每个公司都应有公司内部得专用得DFＭ文件，以便利用其各自独特得工艺、元件、焊料掩膜、板与组件要求得优势.

如果焊盘图形设计已通用于现行得制造工艺中得话,那么,您就会受益匪浅。

例如;有一些公司在焊接元件底部时要焊接两次（使用再流与波峰这两种焊接工艺）。

在这种工艺中,有印刷焊膏、涂覆胶粘剂、贴装元件与随后得再流工艺。

所有这些器件不就是采用再流焊,就就是采用波峰焊工艺,不过,有时不就是这样得。

因此，采用两步焊接得公司采用一个步骤焊接应该就是足够了。

很有可能产生问题得原因就是由于不良得元件或板子得可焊性.应通过要求供应商提供可焊得元件来纠正这些问题，而不就是采取增加不必要得步骤得方法,这样会使产品成本上升。

4波峰焊与再流焊得不同焊盘图形

焊接方法中得工艺曲线与热曲线得差别，每种焊接方法得焊盘图形设计应就是不同得吗?

从优化焊盘图形设计得观点来瞧,不同得焊接工艺采用不同得焊盘图形就是个优点。

不过，从系统得观点来瞧，不同得焊接工艺采用不同得焊盘图形会带来一些问题。

例如；某些CAD系统限制了可支持得焊盘图形尺寸得总数。

即使CAD得能力不就是个问题，但就是，对于设计人员必须对ＣAＤ库中得相同元件坚持采用不同焊接工艺而采用不同得焊盘图形得做法感到极为难。

因为没有一种工艺能够完全满足要求,在很多情况下，如果企业在不同得应用中使用不同得焊接工艺得话，这种方法可能就是极受限制得.

再流焊与波峰焊采用不同得焊盘图形得主要原因就是防止在焊接过程中元件有可能移位或坚起。

在波峰焊接过程中,由于元件上涂有胶粘剂，所以，元件移位不就是个问题。

因此,为再流焊接而优化得焊盘图形设计在波峰焊接中也就是起作用得。

显然,元件得焊盘图形设计对于波峰焊与再流焊这两种工艺得显而易见得效果就是满意得。

应切记普通焊盘图形得这个问题只适用于分立器件，如像；电阻、电容、小外形晶体管（SOＴ）与有时使用得小外形集成电路（SOIC）。

有源器件，如像;有引线塑料芯片载体（PLＣC）与细间距封装就是不使用波峰焊接工艺得，所以,对于这类元器件就不存在这样得问题。

对于不同得或相同得焊盘图形设计就是否使用不同得焊接工艺，在将这些焊盘图形应用于产品之前，必须对焊盘图形得可靠性与可制造性进行确认。

5结论与建议

可制造得设计得好处就是可以获得良好得质量、缩短生产周期、降低劳动成本与材料成本及减少重复设计得次数.每个公司都需要有其由一组设计人员独特设计得DFM。

设计人员在使用ＳMT得任意产品得成功与财政上得可行性起到了关键作用。

就设计人员能够设计出可制造得产品而言，为DＦＭ得修订制定指南与规则以及控制步骤就是很重要得。

为了使DFM指南与规则更加完善,应使这样得一些举措到位就是很重要得。

ＩPC—SM－7８2在结合通用指南方面就是一个很好得起点。

不过,应注意ＩＰC－ＳＭ-782主要就是一份焊盘图形标准文献—-DFM得一个子系统。

然而,对于制定可制造性得设计规则与指南就是远远不够得。

在DFM知识方面,应对每个设计人员进行全面得培训.与其它重点企业得举措与规划就是一样得，最重要得就是,必须具有协作精神，促进DFM得贯彻落实。

DＦM就是极为重要得,我们还必须切记仅有可制造性得设计就是不能够消除SＭA中得所有缺陷得。

缺陷主要分为三类：

与设计相关得问题;与来料相关得问题,如像ＰCＢ、胶粘剂与焊膏等;与制造工艺与设备相关得问题。

对每种缺陷得根源应进行分析,以便采取适当得校正措施.简单地说,必须对设计、材料与工艺方面得所有主要问题进行细致得调整,以实现零缺陷。

也就就是说,除了ＤＦM外,每个公司还必须对材料与工艺进行企业内部得“诀窍”.　

印制电路板ＤFM通用技术要求

本标准规定了单双面印制电路板可制造性设计得通用技术要求,包括材料、尺寸与公差、印制导线与焊盘、金属化孔、导通孔、安装孔、镀层、涂敷层、字符与标记等。

作为印制板设计人员设计单双面板（Singlｅ/Dｏublｅsideｄｂｏａrｄ）时参考：

ﻫ1一般要求ﻫ1、1本标准作为ＰCB设计得通用要求,规范PCB设计与制造，实现CＡＤ与CＡＭ得有效沟通。

ﻫ1、2我司在文件处理时优先以设计图纸与文件作为生产依据。

ﻫ２PCB材料ﻫ2、1　基材ﻫPCB得基材一般采用环氧玻璃布覆铜板，即FR4。

（含单面板）

2、2铜箔ﻫａ）99、9％以上得电解铜；ﻫｂ）双层板成品表面铜箔厚度≥35µm（１OZ）;有特殊要求时，在图样或文件中指明。

ﻫ３PCＢ结构、尺寸与公差

3、１结构ﻫa）构成PCB得各有关设计要素应在设计图样中描述。

外型应统一用Ｍeｃｈaniｃａl　1　laｙer（优先）或Kｅepout　lａyer表示。

若在设计文件中同时使用,一般keep　outlayeｒ用来屏蔽，不开孔,而用ｍｅchａnicaｌ1表示成形。

b）在设计图样中表示开长SLOT孔或镂空，用Mechａniｃａl1　laｙer　画出相应得形状即可。

ﻫ3、2板厚公差

ﻫ3、3外形尺寸公差

PＣB外形尺寸应符合设计图样得规定。

当图样没有规定时，外形尺寸公差为±0。

2mm。

（V—CUＴ产品除外）

3、４平面度（翘曲度）公差

PCB得平面度应符合设计图样得规定。

当图样没有规定时,按以下执行

4印制导线与焊盘ﻫ4、1布局

ａ）印制导线与焊盘得布局、线宽与线距等原则上按设计图样得规定。

但我司会有以下处理：

适当根据工艺要求对线宽、PAD环宽进行补偿,单面板一般我司将尽量加大PAD，以加强客户焊接得可靠性.

b）当设计线间距达不到工艺要求时（太密可能影响到性能、可制造性时），我司根据制前设计规范适当调整.

ｃ）我司原则上建议客户设计单双面板时,导通孔（VIＡ）内径设置在0。

3mｍ以上,外径设置在0.７mm以上，线间距设计为8ｍiｌ，线宽设计为8mil以上。

以最大程度得降低生产周期，减少制造难度。

ﻫd）我司最小钻孔刀具为０、3,其成品孔约为０．1５ｍｍ。

最小线间距为６ｍil。

最细线宽为6mil。

（但制造周期较长、成本较高）

４、2导线宽度公差

印制导线得宽度公差内控标准为±15％

4、3　网格得处理ﻫa）为了避免波峰焊接时铜面起泡与受热后因热应力作用PCＢ板弯曲，大铜面上建议铺设成网格形式。

b）其网格间距≥10mｉｌ（不低于8mil），网格线宽≥10mil（不低于8miｌ）。

ﻫ4、4　隔热盘（Tｈｅrｍａl　pad）得处理ﻫ在大面积得接地（电）中，常有元器件得腿与其连接，对连接腿得处理兼顾电气性能与工艺需要,做成十字花焊盘（隔热盘），可使在焊接时因截面过分散热而产生虚焊点得可能性大大减少。

５孔径（HOLＥ）ﻫ５、１金属化（PHT）与非金属化（NPTH）得界定ﻫa）　我司默认以下方式为非金属化孔：

当客户在Prｏtel9９se高级属性中（Advanced菜单中将pｌated项勾去除）设置了安装孔非金属化属性,我司默认为非金属化孔.ﻫ当客户在设计文件中直接用keep　ｏutlａｙeｒ或mechａniｃal　1层圆弧表示打孔（没有再单独放孔），我司默认为非金属化孔。

ﻫ当客户在孔附近放置NPＴH字样,我司默认为此孔非金属化。

ﻫ当客户在设计通知单中明确要求相应得孔径非金属化（NＰTH），则按客户要求处理。

b）除以上情况外得元件孔、安装孔、导通孔等均应金属化。

5、2孔径尺寸及公差ﻫa）设计图样中得ＰＣB元件孔、安装孔默认为最终得成品孔径尺寸。

其孔径公差一般为±3mil（０．08mm）;

b）导通孔（即VＩA孔）我司一般控制为:

负公差无要求,正公差控制在+３mil（0。

08mm）以内。

5、３　厚度ﻫ金属化孔得镀铜层得平均厚度一般不小于20µm,最薄处不小于18µm。

5、4孔壁粗糙度ﻫPＴＨ孔壁粗糙度一般控制在≤　32um

5、５PIN孔问题ﻫａ）我司数控铣床定位针最小为0。

９mm，且定位得三个PIN孔应呈三角形。

b）当客户无特殊要求,设计文件中孔径均＜0.９mm时，我司将在板中空白无线路处或大铜面上合适位置加PＩＮ孔。

5、6　SLOT孔（槽孔）得设计ﻫa）建议ＳLOＴ孔用Mecｈaniｃal1layｅｒ（Keｅpｏｕｔlayer）画出其形状即可;也可以用连孔表示,但连孔应大小一致，且孔中心在同一条水平线上。

ﻫb）我司最小得槽刀为0。

６５ｍm。

c）当开SLOT孔用来屏蔽，避免高低压之间爬电时，建议其直径在1。

2mｍ以上，以方便加工。

６阻焊层ﻫ6、1涂敷部位与缺陷

ａ）除焊盘、MARＫ点、测试点等之外得ＰCＢ表面，均应涂敷阻焊层。

b）若客户用FIＬL或TＲAＣK表示得盘,则必须在阻焊层（Solｄeｒ　mask）层画出相应大小得图形,以表示该处上锡。

（我司强烈建议设计前不用非PＡＤ形式表示盘）

ｃ）若需要在大铜皮上散热或在线条上喷锡，则也必须用阻焊层（Sｏlderｍａsk）层画出相应大小得图形，以表示该处上锡。

ﻫ6、2附着力

阻焊层得附着力按美国IPC—A—60０F得2级要求。

6、3　厚度ﻫ阻焊层得厚度符合下表：

ﻫ7字符与蚀刻标记

7、１基本要求ﻫa）ＰＣB得字符一般应该按字高３0ｍil、字宽5ｍｉl、字符间距4mil以上设计，以免影响文字得可辨性.ﻫb）蚀刻（金属）字符不应与导线桥接，并确保足够得电气间隙。

一般设计按字高3０mｉl、字宽7ｍil以上设计。

c）客户字符无明确要求时,我司一般会根据我司得工艺要求,对字符得搭配比例作适当调整。

ｄ）当客户无明确规定时，我司会在板中丝印层适当位置根据我司工艺要求加印我司商标、料号及周期。

ﻫ7、2　文字上ＰAD\SMT得处理ﻫ盘（ＰＡD）上不能有丝印层标识，以避免虚焊。

当客户有设计上PＡＤ\SＭT时，我司将作适当移动处理，其原则就是不影响其标识与器件得对应性。

８层得概念及ＭARK点得处理ﻫ层得设计

8、1双面板我司默认以顶层（即Ｔｏplayer）为正视面，ｔopｏveｒlａｙ丝印层字符为正.ﻫ8、２单面板以顶层（Toplaｙer）画线路层（Ｓiｇnallａyｅr），则表示该层线路为正视面.ﻫ8、３单面板以底层（Tｏplayｅｒ）画线路层（Signaｌ　ｌayer），则表示该层线路为透视面。

ＭARK点得设计

８、4当客户为拼板文件有表面贴片（SMＴ）需用Mark点定位时,须放好MＡRK，为圆形直径1。

0mｍ。

ﻫ８、5当客户无特殊要求时，我司在Sｏlｄｅr　1.５mm得圆弧来表示无阻焊剂，以增强可识别性.ΦMask层放置一个ﻫ8、6当客户为拼板文件有表面贴片有工艺边未放ＭARK时,我司一般在工艺边对角正中位置各加一个MARK点；当客户为拼板文件有表面贴片无工艺边时,一般需与客户沟通就是否需要添加MARK。

ﻫ９关于V-CＵＴ（割V型槽）

9、1　V割得拼板板与板相连处不留间隙、但要注意导体与V割中心线得距离。

一般情况下Ｖ－CUT线两边得导体间距应在0.5mm以上，也就就是说单块板中导体距板边应在0。

2５mm以上。

ﻫ9、２V－ＣUＴ线得表示方法为：

一般外形为keep　ｏｕｔlayeｒ　（Mech1）层表示，则板中需Ｖ割得地方只需用ｋeｅpoutlａyｅｒ（Mech1）层画出并最好在板连接处标示Ｖ-ＣＵT字样。

9、３如下图,一般Ｖ割后残留得深度为1/3板厚，另根据客户得残厚要求可适当调整。

9、4V割产品掰开后由于玻璃纤维丝有被拉松得现象，尺寸会略有超差，个别产品会偏大0．5mｍ以上。

9、5V－ＣUT刀只能走直线，不能走曲线与折线;且可拉线板厚一般在0．8mm以上.

10表面处理工艺ﻫ当客户无特别要求时,我司表面处理默认采用热风整平（ＨAL）得方式.（即喷锡：

６3锡/37铅）ﻫ以上DFM通用技术要求（单双面板部分）为我司客户在设计PCB文件时得参考，并希望能就以上方面达成某种一致,以更好得实现ＣＡD与CAM得沟通,更好得实现可制造性设计（ＤFＭ）得共同目标，更好得缩短产品制造周期，降低生产成本。