PCB设计可制作性规范_DFM

PCB设计可制作性规范_DFM.txt本文由haoguixi贡献ppt文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。PCB设计可制造性工艺规范DFM产品化部：产品化部：郝贵喜时间：2011.03.24主要内容一、不良设计在SMT制造中产生的危害不良设计在SMT制造中产生的危害SMT二、目前SMT印制电路板设计中的常见问题及解决措施目前SMT印制电路板设计中的常见问题及解决措施SMT三、PCB设计的工艺要求PCB设计的工艺要求四、PCB焊盘设计的工艺要求PCB焊盘设计的工艺要求五、元件的选择和考虑不良设计在SMTSMT生产制造中的危害一.不良设计在SMT生产制造中的危害一.不良设计在SMT生产制造中的危害造成大量焊接缺陷。1.造成大量焊接缺陷。增加修板和返修工作量，浪费工时，延误工期。2.增加修板和返修工作量，浪费工时，延误工期。增加工艺流程，浪费材料、浪费能源。3.增加工艺流程，浪费材料、浪费能源。返修可能会损坏元器件和印制板损坏元器件和印制板。4.返修可能会损坏元器件和印制板。返修后影响产品的可靠性5.返修后影响产品的可靠性造成可制造性差，增加工艺难度，影响设备利用率，6.造成可制造性差，增加工艺难度，影响设备利用率，降低生产效率。低生产效率。最严重时由于无法实施生产需要重新设计，7．最严重时由于无法实施生产需要重新设计，导致整个产品的实际开发时间延长，失去市场竞争的机会。品的实际开发时间延长，失去市场竞争的机会。二.SMT印制电路板设计中的常见问题焊盘结构尺寸不正确（Chip元件为例元件为例）(1)焊盘结构尺寸不正确（以Chip元件为例）当焊盘间距G过大或过小时，a当焊盘间距G过大或过小时，再流焊时由于元件焊接端不能与焊盘搭接交叠，会产生吊桥、移位。接交叠，会产生吊桥、移位。当焊盘尺寸大小不对称，或两个元件的端头设计在同一个焊盘上时，b当焊盘尺寸大小不对称，或两个元件的端头设计在同一个焊盘上时，由于表面张力不对称，也会产生立碑、移位。由于表面张力不对称，也会产生立碑、移位。立碑.mpg(2)通孔设计不正确导通孔设计在焊盘上，焊料会从导通孔中流出，会造成焊膏量不足。导通孔设计在焊盘上，焊料会从导通孔中流出，会造成焊膏量不足。(3)阻焊和丝网不规范阻焊和丝网加工在焊盘上，其原因：一是设计；二是PCB制造加阻焊和丝网加工在焊盘上，其原因：一是设计；二是制造加工精度差造成的。其结果造成虚焊或电气断路。工精度差造成的。其结果造成虚焊或电气断路。丝印偏移未作阻焊(4)基准标志基准标志(Mark)、PCB外形和尺寸、PCB定位孔和夹持边的设置不外形和尺寸、、外形和尺寸定位孔和夹持边的设置不正确a.基准标志基准标志(Mark)周围有阻焊膜，由于图象不一致与反光造成不认周围有阻焊膜，基准标志Mark、频繁停机。、频繁停机。b.导轨传输时，由于导轨传输时，由于PCB外形异形、PCB尺寸过大、过小、或由于外形异形、尺寸过大、外形异形尺寸过大过小、PCB定位孔不标准，造成无法上板，无法实施机器贴片操作。定位孔不标准，定位孔不标准造成无法上板，无法实施机器贴片操作。c.在定位孔和夹持边附近布放了元器件，只能采用人工补贴。在定位孔和夹持边附近布放了元器件，只能采用人工补贴。d.拼板槽和缺口附近的元器件布放不正确，裁板时造成损坏元器件。拼板槽和缺口附近的元器件布放不正确，裁板时造成损坏元器件。(5)PCB材料选择、PCB厚度与长度、宽度尺寸比不合适材料选择、厚度与长度、材料选择厚度与长度a.由于由于PCB材料选择不合适，在贴片前就已经变形，造成贴装精材料选择不合适，材料选择不合适在贴片前就已经变形，度下降。度下降。b.PCB厚度与长度、宽度尺寸比不合适造成贴装及再流焊时变厚度与长度、厚度与长度容易造成焊接缺陷，还容易损坏元器件。特别是焊接BGA时形，容易造成焊接缺陷，还容易损坏元器件。特别是焊接时容易造成虚焊。容易造成虚焊。(6)BGA的常见设计问题的常见设计问题a焊盘尺寸不规范，过大或过小。焊盘尺寸不规范，过大或过小。b通孔设计在焊盘上，通孔没有做埋孔处理造成通孔设计在焊盘上，通孔没有做埋孔处理,造成造成BGA焊接时产生焊接时产生气泡，如下视频。气泡，如下视频。BGA空洞形成过程.avic焊盘与导线的连接不规范C表层线宽超过表层线宽超过PAD直径的直径的1/2d没有设计阻焊或阻焊不规范。没有设计阻焊或阻焊不规范。(7)元器件和元器件的包装选择不合适由于没有按照贴装机供料器配置选购元器件和元器件的包装，由于没有按照贴装机供料器配置选购元器件和元器件的包装，造成无法用贴装机贴装。法用贴装机贴装。(8)齐套备料时把编带剪断，造成抛料或者无法用贴片机贴片。齐套备料时把编带剪断，造成抛料或者无法用贴片机贴片。三PCB设计的工艺要求PCB设计的工艺要求设计输出资料设计输出资料的文件规格要求一、钢网文件,PCB拼板文件钢网文件,PCB,PCB拼板文件1)格式：GerberGerber文件；Gerber2)文件内容：Top/Bottom面对应的钢网开口（推荐使用Pcb供应商回传的已拼好拼板的Top/BottomGerber文件）；Gerber二、器件的位置坐标文件CadData规格要求器件的位置坐标文件CadData规格要求CadData内容：内容：PartTypeCAP0402RES0402RefDesPartDecalPinsLayerC1014022TopR6754022TopOrient.X0-15.940-9.50Y71.2949.97如上表示：partType器件类型refDes位号partDecal封装类型pins焊脚数量Layer分布所在的PCB层Orient旋转角度XX轴坐标YY轴坐标2）坐标原点：在PCB拼板工艺边的左下角3)坐标单位：mm(毫米)。4)Top面与Bottom面的数据在数据文件中需分别用”Top”与”Bottom”标识清楚。白油图的规格要求：三、白油图的规格要求：油图对所要贴片的元器件的贴装标识一定要准确，要求：a)MP的白油图内容要与BOM表对应一致；b)建议不贴装的元件需用“X”标识清楚；c)字体保证清晰易读；d)极性元件及贴装方向有要求的元件需在白油图上做出方向标识；e)标示方法：?对极性元件在白油图上标清极性点；?对无极性点，但有极性要求的元件在白油图上标示字体方向或标示外形状（如LCM焊盘等）；?即无极性点又无字符标识的在白油图上标示外形形状（如SIM卡座等）；?以上三项均要在白油图上标示出外形。其它必须说明的内容：四、其它必须说明的内容：a)需要对钢网开口特别处理的器件，设计单位需提供推荐的开口方式或要求；b)主板的厚度不符合≥0.8mm±10%及副板的厚度不符合≥0.5mm±10%，必须与NPI确认；c)器件要求使用非0.127mm(5mil)钢网;或器件对锡膏厚度有特别要求（目前使用Pitch≤0.5mm的BGA或aQFN的PCB，建议使用0.1mm的钢网）；d)其它应说明的要求；PCB基板的选用原则PCB基板的选用原则1耐热性通常耐焊接温度：混合工艺PCB要达到240度，10秒的要求；无铅工艺PCB要达到250度，10秒的要求；来料无形变，经过回流焊接后，PCB无形变。PCB尺寸2PCB尺寸Maximum:330(L)*250(W)(mm)Minimum:50(L)*50(W)(mm)如无特别要求：主板的厚度符合≥0.8mm±10%及副板的厚度符合≥0.5mm±10%PCB的平整度PCB的平整度PCB翘曲程度PCB翘曲程度±1.0mm翘曲程度说明：此处可允许翘曲程度仅指设备加工能力能够达到的范围，按照IPC的标准，允许的翘曲为PCB对角线长度的0.7%。缺槽印制板的边缘区域内（如有工艺边指工艺边部分）不能有缺槽，或开孔，以避免贴装设备在印制板定位或传感器检测时出现错误。工艺边避免设置深色或黑色的BLOCK，以免在传感器侦测过程中出现错误。印制板传输方向印制板的长边对应贴片线的传输方向，这样丝印的行程最短。并且PCB在生产过程中的形变最小。颜色推荐使用绿颜色的基板，不建议采用白色或反光强烈的基板颜色,因不易被机台识别。OSP的厚度OSP的厚度汕超公司建议Entek皮膜厚度的允收范围为0.2-0.5μm(即8汕超公司建议Entek皮膜范围为0.20.5μm(0.2Entek20μin)，最佳数值定在0.35μm(14μin)。0.35μm(即20μin)，最佳数值定在0.35μm(即14μin)。．太薄将耐不住两三次高温环境的考验,两三次高温环境的考验,在焊接性方面会有不良的影响。影响。?太厚则不易被后来焊接前的助焊剂所清除掉，故也会发生焊锡性太厚则不易被后来焊接前的助焊剂所清除掉，的问题。的问题。工艺夹持边工艺边距元件顶端或单板顶部≥6mm工艺边距元件顶端或单板顶部≥工艺边距元件顶端或单板顶部?工艺夹持边的宽度≥4mm工艺夹持边的宽度≥工艺夹持边的宽度?在PCB贴装过程中，PCB应留出一定的边缘便于设备的夹持。在这个贴装过程中，应留出一定的边缘便于设备的夹持。在PCB贴装过程中PCB应留出一定的边缘便于设备的夹持范围内不许布放元器件和焊盘，遇有高密度板无法留出夹持边的，范围内不许布放元器件和焊盘，遇有高密度板无法留出夹持边的，可设计工艺边或采用拼板形式。可设计工艺边或采用拼板形式。?其宽度视所选择的SMT设备而定，一般情况，工艺边距元件顶部或其宽度视所选择的SMT设备而定，其宽度视所选择的SMT设备而定一般情况，单板顶边6即工艺边距最近元件顶部或距离PCB内板≥6mm。PCB内板单板顶边6㎜，即工艺边距最近元件顶部或距离PCB内板≥6mm。见图传送边一侧器件伸出PCB外时，工艺边的宽度要求最少比伸出板边的器件≥6mm。如果器件需要沉到PCB内，与工艺边干涉时，辅助边要开铣槽避开器件，开口的四边与器件之间的距离应0.5mm。定位孔定位孔尺寸整拼板定位孔直径4mm±0.1mm，如上图。定位孔布局1)定位孔周围1mm以内，不要放置元件，避免分板工装支撑顶针挤压元件。2）在整块拼板的四个对角设定四个定位孔。3）定位孔误差应在±0.1mm以内，定位孔可以为整圆，或3/4圆。4）以上定位孔用于分板机割板过程的定位与固定。建议整拼板定位孔的相对位置、整拼板定位孔大小在DVT之后，不要变化，否则会影响分板工装的使用。SMT印制板的布局设计SMT印制板的布局设计元器件分布1)PCB上元器件分布应尽可能地均匀；大质量器件再流焊时热容量较大，因此，布局上过于集中容易造成局部温度低而导致假焊；2)贵重/重要的元器件不要布放在PCB的角、边缘，或靠近接插件、安装孔、槽、拼板的切割（分板筋位置）、豁口和拐角等处，以上这些位置是印制板的高应力区，容易造成焊点和元器件的开裂或失效。贴装元件方向类型相似的元件应尽可能以相同的方向排列在板上，使得元件的贴装、检查和焊接更容易。连接器Connector布局要求连接器Connector布局要求Connector需装配的连接器周围插入FPC板的位置禁止布放高于元件Body的元件，以免装配困难。拼板设计一般拼板方式为双数拼板、正反面各半，两面图形按相同的排列方式。（又称阴阳板或AB板）。拼板要求：拼板要求：1)如采用阴阳板，正反面的位置坐标基于PCB整板的左下角必须严格一致。2)PCB左右两侧的工艺边距内板外边沿的距离必须等宽。3)不规则的PCB必须增加工艺边。拼板作用1)2)3)4)对元件少的板，可以通过延长贴片时间来提高贴片机的使用效率。对太小的基板提高其可处理性。改变异形板或外形不佳的板子外形，增加效益和可处理性。对双面回流技术的板，可以通过正反拼来提高整体生产的效率。拼板的尺寸制造、装配和测试过程中便于加工，满足设备和工艺的要求，不产生较大变形为宜，同时符合一般PCB外形尺寸的要求。常用的PCB连接方法常用的PCB连接方法PCB1）邮票孔2）双面对刻Ｖ型槽3）铣刀分板：铣刀直径1.6mm，铣槽的宽度推荐≥2.4mm打叉板打叉板会降低生产效率，四拼