pcb之设计规范DFM要求.docx

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pcb之设计规范DFM要求

DFX讲义

DFX是并行工程关键技术的重要组成部分，其思想已贯穿企业开发过程的始终。

它涵盖的内容很多，涉及产品开发的各个阶段，如DFA（DesignforAssembly，面向装配的设计）、DFM（DesignforManufacture，面向制造的设计）、DFT（DesignforTest，面向测试的设计）、DFE（DesignforElectro-MagneticInterference，面向EMI的设计）、DFC（DesignforCost，面向成本的设计）、DFc（DesignforComponent，面向零件的设计）等。

目前应用较多的是机械领域的DFA和DFM，使机械产品在设计的早期阶段就解决了可装配性和可制造性问题，为企业带来了显著效益。

DFA指在产品设计早期阶段考虑并解决装配过程中可能存在的问题，以确保零件快速、高效、低成本地进行装配。

DFA是一种针对装配环节的统筹兼顾的设计思想和方法，就是在产品设计过程中利用各种技术手段如分析、评价、规划、仿真等充分考虑产品的装配环节以及与其相关的各种因素的影响，在满足产品性能与功能的条件下改进产品的装配结构，使设计出的产品是可以装配的，并尽可能降低装配成本和产品总成本。

   DFT是指在产品开发的早期阶段考虑测试的有关需求，在Layout设计时就根据规则做好测试方案，以保证测试的顺利进行，从而减少改版次数，减少设计成本。

DFM则指在产品设计的早期阶段考虑所有与制造有关的约束，指导设计师进行同一零件的不同材料和工艺的选择，对不同制造方案进行制造时间和成本的快速定量估计，全面比较与评价各种设计与工艺方案，设计小组根据这些定量的反馈信息，在早期设计阶段就能够及时改进设计，确定一种最满意的设计和工艺方案。

从以上的定义可以知道DFM涵盖DFA和DFT的内容，以下是DFMrule,其中包含DFA,DFT规则。

1.0FIDUCIALMARK（基准点或称光学定位点）

为了SMT机器自动放置零件之基准设定,因此必须在板子四周加上FIDUCIALMARK

1.1FIDUCIALMARK之形状,尺寸及SOLDERMASK大小

1.1.1FIDUCIALMARK放在对角边

φ1mm为喷锡面

φ3mm为NOMASK

φ3mm之内不得有线路及文字

3.1.2φ1mm的喷锡面需注意平整度

1.2FIDUCIALMARK之位置,必须与SMT零件同一平面（ComponentSide）,如为双面板,则双面亦需作FIDUCIALMARK

1.3FIDUCIAL放在PCB四角落,边缘距板边至少5mm

1.4板边的FIDUCIALMARK需有3个以上,若无法做三个FIDUCIALMARK时,则最少需做两个对角的FIDUCIALMARK

1.5所有的SMT零件必须尽可能的包含在板边FIDUCIALMARK所形成的范围内

1.6PITCH20mil（含）以下之零件（QFP）及BGA对角处需加FIDUCIALMARK,25mil之QFP不强制加FIDUCIALMARK.但若最接近PCB四对角处之QFPPITCH为25mil（非20mil以下）该零件亦需加FIDUCIALMARK.

2.0SOLDERMASK（防焊漆）

2.1任何SMDPAD之SolderMask,由pad外缘算起3mil+-1mil作SOLDERMASK.

2.2除了PAD与TRACE之相接触任何地方之SolderMask不得使TRACE露出

2.3SMDPAD与PAD间作MASK之问题:

因考虑SMDPAD与PAD间的密度问题,除SMD（QFPFinepitch）196PIN&208PIN不强制要求作MASK,其余均要求作MASK

2.4SMDQFP,PLCC或PGA等四边皆有PAD（四边有PIN）之方形零件底下所有VIAHOLE均必须作SOLDERMASK,及该零件底下之VIAHOLE均盖上防焊漆

2.5测试点之防焊

2.5.1仍以ComponentSide测试点全部防焊但不盖满,且SolderSide不被

SolderMask盖到,为最佳状况

2.5.2为防止ComponentSide被盖满,或SolderSide被SolderMask盖到,故以

DIAVIAPLATED外加2mil露锡为可接受范围（如下图）

2.6其它非测试点之VIAHole,ComponentSide仍以不露锡为可接受范围

2.7VIAHOLE与SMDPAD相邻时,必须100%Tenting防焊漆

3.0SILKSCREEN（文字面）

3.1文字面与VIAHOLE不可重叠避免文字残缺

3.2文字面的标示每个Component必须标示清楚以目视可见清晰为主

3.2.1每种字皆得完整

3.2.2通电极性与其它记号都清楚呈现

3.2.3字码中空区不可被沾涂（如:

0,6,8,9,A,B,D,O,P,Q,R等）若已被沾涂,以尚可辨认而不致与其它字码混淆者

3.3各零件之图形应尽量符合该零件的外形

无脚零件（R,C,CB,L）于PAD间之文字面须加上油墨划,视需求自行决定图形

3.4有方向性之零件应清楚标示脚号或极性

3.4.1IC四脚位必须标示各脚位,及第1PIN方向性

3.4.2CONNECTOR应标示四周前后之脚号

3.4.3Jumper应标示第1PIN及方向性

3.4.4BGA应标示第1PIN及各角之数组脚号

3.5文字距板边最小10mil

3.6人工贴图时,文字,符号,图形不可碰到PAD（包括VIAHOLEPAD非不得已,以尚可辨认而不致与其它字码混淆者）

3.7CAD作业时,文字,符号,图形不可碰到PAD,FIDUCIALMARK,而VIAHOLEPAD则尽量不去碰到

3.8由上而下,由左而右顺序,编列各零件号码

4.0TOOLINGHOLE（定位孔）

4.1为配合自动插件设备,板子必须作TOOLINGHOLE（φ4mm+-）TOOLINGHOLE中心距板边为5mm（NON-PTH孔）,须平行对称,至少两个孔,如遇板边（V-CUT）须有第三孔,且两孔间间距误差于+-20mil（0.5mm）以内

4.2如板子上零件太多,无法做三个TOOLINGHOLE时,则于最长边作两个TOOLINGHOLE或可作于V-CUT上

5.0PLACEMENTNOTES（零件布置）

5.1DIP所有零件方向（极性）应朝两方向,而相同包装类形之零件方向请保持一致

5.2DIP零件周围LAYOUTSMD零件时应预留>1mm的空间,以不致妨碍人工插拔动作

5.3SMD零件距板边至少5mm,若不足时须增加V-CUT至5mm;M/IDIP零件由实体零件外缘算起各板边至少留3mm

5.4DIP零件之限制:

5.4.1排阻尽可能不要LAYOUT于排针之间

5.4.2MINI-Jumper的数量尽量减少;且MINI-Jumper与Slot,Heat-Sink至少两公分

5.4.3尽量勿于BIOSSOCKET底下LAYOUT其它零件

5.4.4M/IDIP零件周围LAYOUTSMD零件时,应预留1mm空间,以防有卡位情形

5.4.5M/IDIP零件之方向极性须为同方向,最多两种方向

5.4.6M/IDIP零件PIN必须超出PCB面1.2~1.6mm

5.5VIAHOLE不可LAYOUT于SMDPAD上,须距PAD≧10mil以免造成露锡

5.6SMD零件分布

Fine-pitch208pinQFP或较大之QFP,PLCC,SMDSOCKET等零件,在LAYOUT时应尽量避免皆集中于某个区域,必须分散平均布置;尤以在2颗Fine-pitch208pinQFP之间放置较小之CHIPS（R,C,L……）,应尽量避免过于集中

5.7双面板布置限制

SMD形式之CONNECTOR应尽量与Fine-pitch,QFP,PLCC零件同一面

5.8请预留BARCODE位置于PCB之正面

5.9零件放在两个连接器之间,零件长边要和连接器长边平行排放,零件和连接器的间距至少要有零件高度的一倍

5.10SMD零件须与mountinghole中心距离500mil.

5.11周为DIP零件的地方背面不能放SMD零件。

5.12要预防卡件：

5.12.1PCI,AGP,ISA两端不能摆放高零件。

5.12.2DIMM的耳朵，HEATSINK周围应避免摆放高零件。

5.12.3I/O下方距板边，不能放高零件。

6.0PLACEMENTNOTESFORBGA（BGA布置注意事项）

6.1BGAPADS及SolderMask尺寸大小

BGAPAD（Diapad）为直径φ20mil,外围SolderMask（DiaSolderMask）φ24mil,两者从DiaPad外缘至DiaSolderMask内缘相差2mil;如遇到Trace则以不露出Trace为主

6.2BGA底部之DIAVIAHOLE≦16mil,DIAPAD≦28mil且BGA底部及旁边10mm内之VIAHOLE双面均须塞孔

6.2.1BGA文字面周围10mm范围内区域之VIAHOLE均须作零件面（COMPONENTSIDE）及焊锡面（SOLDERSIDE）100%Tenting（测试孔除外）,且第一次塞孔方向必须从零件面塞孔

6.2.2VIAHOLE以不穿透及零件面;VIAHOLE及TRACE表面量测不导电为原则

6.2.3PAD间之VIAHOLE请往内部或外部空旷处移

6.3BGA零件须拉测试点,以利维修人员DEBUG及辨识是否为BGA之问题

6.4BGA预留空间LAYOUT

8.4.2BGASIZE27X27mm周围10mm范围区域内不可有DIP零件,BGASIZE大于27X27mm以上者,原则以80X80mm范围区域内不可有DIP零件.

6.5BGAPAD中间共同接地（GND）部分,以”＃”字形或网状的Layout,非不得已不可Layout成一铜面,再用以Mask方式

6.6若FIDUCIALMARK无法于BGA文字面两侧对角线处,可将FIDUCIALMARK移出,但必须对角及等距的移出

6.7BGApad到测试点Trace长至少50mils.

7.0TESTPOINT（测试点）

7.1测试点外缘与DIP孔之间距至少大于0.6mm。

7.2.定位孔（TOOLINGHOLE）至测试点之误差±2mil（0.05mm）以内﹐而测试点钻孔误差+3mil,-0.00mil（+0.08mm,-0.00mm）之间。

7.3.测试点一般为圆形或方形，可分为零件面测点和非零件面测点。

7.3.1非零件面测点，直径为25MILS。

7.3.2零件面测点,直径为35~40MILS。

7.4.定位孔环状外围及板边3.2mm范围内不可有测试点。

7.5于测试点环状外围18mil（0.46mm）不可有零件或其它障碍物。

7.6两测试点间距由中心算起至少在100mil（2.54mm）以上不可小于等于75mil（1.9mm）,若不能LAYOUT时﹐改用SMDPAD方式﹐加上测试点。

≥

7.7布置注意事项

7.7.1.每一个节点（Node）均需有一测试点,节点应包括NCPIN,且每一电源测试点应在3点以上。

7.7.2金手指的PAD不可用来当成测试点。

7.7.3DIP之组件接脚可当为测试点使用。

7.7.4将测试点平均分布于PCB上。

8.0ROUTINGNOTES（布线注意事项）

8.1SMD相邻的PIN若有联机关系,则须将线拉出联机,不可互接在PIN内侧连接,以免在生产时SHORT或LESSSOLDER.

8.2SMDPAD与贯穿孔至少间隔10mil（由贯穿孔中心算起）,测试点离SMDPAD由外边算起至少须达30mil之安全距离

8.3GND大铜面LAYOUT之限制:

8.3.1不可将SMDPAD直接LAYOUT于大铜面上,非不得已,必须将PAD分开或为网状

8.3.2排阻之PAD同15.3.1说明,但必须将PAD用SOLDERMASK分开

8.4TRACEtoCONTACT

STPOOR

8.5晶振下面不可有trace.

8.6PCB板边25mil内部可走线。

8.7NPTH孔的RouteKeepOut为drillsize加大15~20mils.

8.8走线不可出现锐角。

9.0零件SPACING（间距）

定义:

小SMT零件:

0402,0603,0805,1206

大SMT零件:

Dpack,SOIC,SOP,SSOP,SOT23

Space

SMD小

SMD大

DIP

BGA

SMD小

20mil

25mil

20mil

40mil

SMD大

25mil

30mil

30mil

100mil

DIP

20mil

30mil

0mil

150mil

9.1小SMT零件与小SMT零件body到body间距至少20mils.

9.2小SMT零件与小SMT零件pad到pad间距至少20mils.（如附圖）

9.3小SMT零件与小SMT零件pad到body间距至少20mils.（如附圖）

9.4小SMT零件pad到THM零件body间距至少20mils.（如附圖）

9.5大SMT零件与大SMT零件body/pad到body/pad间距至少40mils.（如附圖）.

9.6大SMT零件body/pad到THM零件body间距至少40mils。

（如附圖）

9.7大SMT零件body/pad到小SMT零件body/pad间距至少25mils.（如附圖）

9.8ForFinePitchcomponents,spacingrulesdictatearound0.050”dependingonwhichcomponentsandwhichorientation（itcanrangefrom0.040”forpassivesto0.060”forPLCCs）.

9.9dip零件body到dip零件body间距至少20mils.（如附圖）

9.10小SMT零间距离BGA零件40MILS

大SMT零件距离BGA零件100MILS

DIP零件距离BGA零件150MILS.