原创 老工程师荐读!PCB设计避坑指南

2022-11-30 14:07 347 0 分类: PCB

就生产而言,PCB工程师设计PCB板时,需要站在PCB板制造的角度,考虑制造的制程参数,从而提高制板直通率,降低过程沟通成本。比如说线宽、线距设计得是否足够,能否满足工厂的真实要求,孔到线、孔到孔之间的距离是否合规,这些要点在设计的时候都需要考虑清楚。

而且在电子产品开发中,除了逻辑电路图设计,PCB作为设计内容的物理载体,所有设计的意图,产品功能最终就是通过PCB板实现的。

所以说,PCB设计在任何项目中都是不可缺少的一个环节。PCB板可制造性设计需要引起广大工程师的注意。

但实际情况往往是:在PCB设计后进行电路实物板生产,通常会因为设计与生产设备的工艺制成不匹配,导致设计好的PCB板无法生产成实物电路板。

因此,设计工程师在设计过程中需清楚地了解生产的工艺制程能力。

DFM可制造性分析软件,软件的检测规则根据生产的工艺参数对设计的PCB板进行可制造性分析。帮助设计工程师在生产前检查出可制造性问题,因此 DFM为设计与制造的桥梁 。


五大DFM检查项案例分享

华秋DFM可制造性分析软件,针对PCB裸板的分析项开发了19大项,52细项检查规则,检查规则基本可涵盖所有可能发生的制造性问题。以下为大家介绍几个DFM分析帮用户解决问题的经典案例。

(一) Allegro设计文件短路:

DFM电气网络检查项,在DFM软件里面点击右键选择电气网络,发现电源跟地是短路的,经过核对Allegro里面的PCB文件。发现有两个贴片焊盘的散热地孔跟电源层是短路的,地孔在电源层没有隔离导致短路。

001-2.jpg


(二) PADS设计文件2d线短路:

DFM电气网络检查项,在DFM软件里面点击右键选择电气网络,发现电源跟地是短路的,经过layout工程师核实,是第五层有2D线,在转Gerber文件时没有取消2D线,导致检查电气网络短路。

003-4.jpg


(三) Altium设计文件开路:

DFM电气网络检查项,在DFM软件里面点击右键选择电气网络,发现第二层整版地网络没有连接,用AD软件打开文件核实,整版地孔都是跟铜皮隔离的,因此导致地网络开路。

005-6.jpg


(四) 阻焊漏开窗:

DFM阻焊开窗异常检查项,阻焊就是阻止焊接的,阻焊油墨是绝缘的不导电,阻焊开窗是露铜的才能导电,当要焊接的地方没有开窗,盖上阻焊油墨就无法焊接使用。

007.png


(五) 漏钻孔:

漏钻孔分析检查项,插件孔为DIP器件类型的引脚,如果设计缺插件孔会导致DIP器件无法插件焊接,如果成品后补钻孔则孔内无铜导致开路,无法补救。导电过孔缺孔的话,电气网络无法导通,则成品开路不导电,无法使用。

008.png

有需要可以访问华秋DFM下载使用。


DFM检测功能介绍

01 线路分析

最小线宽:设计工程师在画PCB图时需注意走线的宽度,走线的宽度跟载流的大小相关,线宽小,电流大走线会烧断。

最小间距:PCB布线时间距应尽量宽些。最小间距至少要能适合承受的电压,在布线密度较低时,信号线的间距可适当地加大,不同信号走线间距小会导致相互串扰。

SMD间距:SMD为贴片焊盘,同一个器件贴片的两个焊盘间距小,焊接上锡会导致两个焊盘相连短路,不同器件的间距小,也会导致不同网络焊接连锡短路。

焊盘大小:焊盘的尺寸大小影响焊接,比如Chip件焊盘小会导致焊接不良,焊盘过大会导致器件拉偏或者立碑。

网格铺铜:为提高PCB的散热性能,以及防止防焊油墨脱落等,将铜皮设计为网格状。在生产制造时网格的间距和线宽小存在一定的生产难度。

孔环大小:插件孔焊环小存在无法焊接的问题,过孔的孔环小,存在开路的风险。

孔到线:多层板的内层孔到线距离太近,多层板压合和钻孔工序有一定的公差,孔到线的间距不足会导致生产短路。电气信号:断头线存在设计失误开路,孤立铜、锐角会造成一定的生产难度。

铜到板边:板边的铜离外形很近在成型时会导致露铜,成品安装可能存在漏电的情况。

孔上焊盘:焊盘上面的孔,是指贴片焊盘上面的孔,会影响焊接贴片。

开短路:开短路分析,检测设计失误导致开短路的问题。


02 钻孔分析

钻孔孔径:钻孔的孔径小影响生产成本,机械钻孔极限0.15mm,孔径越小成本越高。

孔到孔:孔到孔的间距小,钻孔时会断钻咀,存在一定的短路问题。

孔到板边:插件孔距板边太近会破焊环,影响焊接,过孔离板边近存在电气导通性的问题。

孔密度:孔密度为每平方内的孔数,单位万/m。密度越大,生产耗时越长。孔密度大于一定值,会影响价格和生产交期。

特殊孔:特殊孔是指半孔、方孔,半孔过小会存在半孔无铜,方孔因EDA软件问题,无法识别需特殊备注。

漏孔:检测设计失误存在误删钻孔,导致开路或无法插件焊接的问题。

多余孔:检测不存在的钻孔,比如Gerber文件跟钻孔对不上,不该有的地方有孔。

非导通孔:非导通孔是指盲埋孔的导通层属性,钻孔的导通层只导通一层的情况下为非导通孔。


03 阻焊分析

阻焊桥:阻焊桥分析,焊盘与焊盘中间无阻焊时存在焊接连锡短路的风险。阻焊盖线,阻焊窗口覆盖走线,导致走线裸露,不同网络之间的线裸露后有短路的风险。

阻焊少开窗:阻焊开窗是指板子需裸露焊接的部分。如焊盘未开窗将会被阻焊油盖住无法焊接。


04 字符分析

丝印距离:字符设计需远离阻焊开窗,否则会导致字符上焊盘或字符残缺。


作者: 攻城狮华哥, 来源:面包板社区

链接: https://mbb.eet-china.com/blog/uid-me-4012639.html

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