PCB設(shè)計(jì)完成后,需要做哪些檢查與DFM分析?
發(fā)布日期:2021-07-22
PCB( Printed Circuit Board),中文名稱為印制電路板,又稱印刷線路板,是重要的電子部件,是電子元器件的支撐體,是電子元器件電氣連接的載體。由于它是采用電子印刷術(shù)制作的,故被稱為“印刷”電路板。隨著電子設(shè)備越來越復(fù)雜,對(duì)PCB尺寸的要求也越來越小,與此同時(shí),PCB設(shè)計(jì)難度也越來越大 ; 電子制造各行各業(yè)的PCB控制板,如軍工航空電子,汽車電子,智能手機(jī),5G通信產(chǎn)品,智能安防等等電子產(chǎn)品都要用到PCB電路板;今天本文就對(duì)此談?wù)勔豢顑?yōu)秀PCB設(shè)計(jì)中要把握的幾大焊盤設(shè)計(jì)要點(diǎn)及PCB設(shè)計(jì)后需要檢查的案例。
產(chǎn)品可制造性設(shè)計(jì)對(duì)PCBA品質(zhì)起到的關(guān)鍵作用
為了讓設(shè)計(jì)者更好的了解如何在材料,工藝和設(shè)備影響印刷電路設(shè)計(jì),提供設(shè)計(jì)和布局的印刷電路組件的概念,給設(shè)計(jì)者一個(gè)基本的設(shè)計(jì)建議和NPI工程師一個(gè)基本指導(dǎo)。
DFM:產(chǎn)品可制造性設(shè)計(jì)(Design for manufacturability),面向制造的設(shè)計(jì)是指產(chǎn)品設(shè)計(jì)需要滿足產(chǎn)品制造的要求,具有良好的可制造性,使得產(chǎn)品以最低的成本、最短的時(shí)間、最高的質(zhì)量制造出來。
可制造的設(shè)計(jì)(DFM)是板子設(shè)計(jì)的一種技術(shù),這種技術(shù)使用現(xiàn)有的工藝和設(shè)備、可以合理的成本生產(chǎn)板子。
故為了規(guī)范新產(chǎn)品在設(shè)計(jì)初始各個(gè)階段的可制造性評(píng)審,讓評(píng)審有據(jù)可循,確保新產(chǎn)品符合生產(chǎn)的效率、成本、品質(zhì)等各方面的要求,縮短新品研發(fā)周期,提升產(chǎn)品質(zhì)量及競(jìng)爭(zhēng)力制定此規(guī)范文件。
人們清楚地看到,僅靠制造工程師是不能夠控制和降低印制電路組裝成本的,所以,人們對(duì)可制造的設(shè)計(jì)(DFM)越來越重視。在降低成本方面,印制電路板的設(shè)計(jì)人員也起到關(guān)鍵作用。
適用范圍:適用于SMT所有新產(chǎn)品各個(gè)開發(fā)階段的可制造性設(shè)計(jì)評(píng)審。
參考資料:
IPC-A-610F, Acceptability of Electronic Assemblies 電子組裝件的可接受性條件
IPC2221, Generic Standard on Printed Board design印刷電路板設(shè)計(jì)通用標(biāo)準(zhǔn)
IPC-7351—表面貼裝設(shè)計(jì)和焊盤圖形標(biāo)準(zhǔn)通用要求
PCB設(shè)計(jì)完成后,需要做哪些檢查?
DFM DFR DFX介紹
DFM: Design for Manufacturing 可制造性設(shè)計(jì)
DFT:Design for Test 可測(cè)試性設(shè)計(jì)
DFD:Design for Diagnosibility 可分析性設(shè)計(jì)
DFA:Design for Aseembly 可裝配性設(shè)計(jì)
DFE:Design for Enviroment 環(huán)保設(shè)計(jì)
DFS: Design for Sourcing 可周轉(zhuǎn)性設(shè)計(jì)
DFR:Design for Reliability 可靠性設(shè)計(jì)
DFF: Design for Fabrication of the PCB PCB可制造性設(shè)計(jì)
作為一種科學(xué)的方法,DFX將不同團(tuán)隊(duì)的資源組織在一起,共同參與產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造過程,通過發(fā)揮團(tuán)隊(duì)的共同作用,縮短產(chǎn)品開發(fā)周期,提高產(chǎn)品質(zhì)量、可靠性和客戶滿意度,最終縮短從概念到客戶手中的整個(gè)時(shí)間周期。
DFM與DRC的區(qū)別
DFM規(guī)則往往由生產(chǎn)工藝人員參與制定,而DRC規(guī)則由每個(gè)設(shè)計(jì)師自己制定
DFM是檢查規(guī)則設(shè)置,一般只與生產(chǎn)能力有關(guān),與具體的產(chǎn)品關(guān)系不大。而DRC是因產(chǎn)品不同而規(guī)則不同
DFM是后檢查,而DRC是在線檢查
DFM更注重如何確保產(chǎn)品能順利生產(chǎn)加工出來,而DRC更多關(guān)注電氣規(guī)則
DFM要考慮的方面比DRC多、周全
DRC的錯(cuò)誤是一定要改的,而DFM卻不一定
DFM-是標(biāo)準(zhǔn)化及整合廠之間的流程,透過DFM達(dá)到與設(shè)計(jì)單位同步的工程,并由PE Team 成為連接研發(fā)和制造的橋梁,為使量產(chǎn)順利與確保機(jī)種移轉(zhuǎn)其品質(zhì)及作業(yè)之一致性。
1、DRC檢查
第一種是DRC檢查,DRC檢查也叫設(shè)計(jì)規(guī)則檢查,是PCB設(shè)計(jì)軟件(EDA)中用于在PCB Layout過程中實(shí)時(shí)檢查和發(fā)現(xiàn)與預(yù)定設(shè)計(jì)規(guī)范不符的設(shè)計(jì)。用于保證設(shè)計(jì)正確性和滿足常規(guī)設(shè)計(jì)規(guī)范為出發(fā)點(diǎn),是PCB設(shè)計(jì)中不可缺少的部分?;贒RC的作用和目的,它的檢查項(xiàng)目一般不超過100個(gè)檢查細(xì)項(xiàng)。
2、DFM檢查
第二種則是DFM檢查,DFM檢查也叫可制造性設(shè)計(jì)分析,是依據(jù)PCB設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)通過真實(shí)三維元件模型和實(shí)際制造工藝進(jìn)行仿真,在制造前對(duì)PCB和PCBA進(jìn)行全面的可制造性設(shè)計(jì)評(píng)審,第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)的缺陷或不足、工藝難點(diǎn)、制造風(fēng)險(xiǎn)、設(shè)計(jì)和工藝的不匹配因素等,確保設(shè)計(jì)與工藝能力完全匹配,從實(shí)質(zhì)上減少產(chǎn)品試產(chǎn)次數(shù),節(jié)約生產(chǎn)成本,提升產(chǎn)品可靠性。
這兩種檢查是設(shè)計(jì)在不同階段的不同檢驗(yàn),缺一不可。DRC是PCB設(shè)計(jì)軟件用于確保不違反自身設(shè)計(jì)的規(guī)范(約束條件),滿足DRC檢查是PCB設(shè)計(jì)的最基本要求,滿足DRC不代表就一定滿足了可制造性要求。
DFM是PCB設(shè)計(jì)和制造工藝之間的橋梁,屬于工藝設(shè)計(jì)范疇,通過它可以發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)和制造工藝的不匹配因素、評(píng)估出制造難度、制造風(fēng)險(xiǎn)等等,這些都是PCB設(shè)計(jì)軟件中的DRC不能涵蓋的。
DFM本身和DRC檢查沒有沖突,二者解決的問題不同、階段不同、最終的目的也不同。所以,區(qū)別也是非常明顯。
DRC和DFM的區(qū)別
元器庫(kù)區(qū)別
EDA元件庫(kù)=焊盤封裝庫(kù)
DFM元件庫(kù)=三維實(shí)物模型
DFM:PCB+元件模型+工藝=裝配仿真
DFM:真實(shí)的三維模擬裝配仿真分析
DFM:全面的分析規(guī)則
因此,在PCB設(shè)計(jì)后的檢驗(yàn)中,應(yīng)該在不同階段,進(jìn)行不同的檢驗(yàn),才能確保產(chǎn)品達(dá)到預(yù)期效果。