Top 10 problemów DFM, które wpływają na każdy projekt

Dowiedz się, jak zapobiegać dziesięciu najczęstszym problemom związanym z projektowaniem pod kątem produkowalności (DFM) w Twoim kolejnym projekcie PCB, stosując te strategie.

Jako projektant PCB, zarządzasz różnorodnymi wymaganiami i oczekiwaniami. Należy wziąć pod uwagę aspekty elektryczne, funkcjonalne i mechaniczne. Ponadto, PCB musi być wyprodukowane w odpowiednim czasie, z najlepszą możliwą jakością i przy najniższych możliwych kosztach. Przez wszystkie te wymagania, musisz również uwzględnić DFM (Design for Manufacturing - Projektowanie pod kątem produkowalności). To ważna część procesu projektowania produktu PCB, która często może powodować problemy, jeśli nie jest wykonana prawidłowo. Spójrzmy na dziesięć najczęstszych problemów z DFM, z którymi możesz się spotkać w swoim projekcie PCB, oraz na niektóre alternatywne rozwiązania projektowe, które mogą pomóc Ci uniknąć tych problemów.

GEOMETRIA ŚLADÓW OPARTA NA IPC

Podkładki kontaktowe dla komponentów płytki drukowanej są kluczowym elementem decydującym o tym, czy komponent może być niezawodnie lutowany. Stosując projekt śladów oparty na IPC, możesz zapewnić, że komponenty PCB będą mogły być lutowane później w procesie produkcyjnym, bez błędów.

Szczegółowa personalizacja w kreatorze śladów IPC

RÓWNE POŁĄCZENIE PODKŁADEK KOMPONENTÓW

Dla komponentów SMD o rozmiarach 0402, 0201 lub mniejszych ważne jest, aby pady miały jednolite połączenie. Pomoże to uniknąć zjawiska tombstoningu, czyli częściowego lub całkowitego odrywania się komponentów od płytki podczas przepływu. Ważne jest również utrzymanie jednolitych połączeń z padami BGA, aby zapewnić niezawodne wyniki lutowania. Procedura testowa gwarantująca to jest skomplikowana i kosztowna, często wymaga użycia promieni X.

Easy, Powerful, Modern

The world’s most trusted PCB design system.

Explore Solutions

Pady dla komponentów SMD powinny mieć pady z jednolitym połączeniem z urządzeniem, aby zapobiec tombstoningowi podczas lutowania

VIAS W PADACH SMD

Jest to powszechnie znana zasada projektowania PCB, że należy unikać via-in-pad za wszelką cenę. Podczas lutowania, otwór via może prowadzić do słabego połączenia lutowanego, co ostatecznie może uszkodzić obwód. Jednak via in pad ma swoje miejsce w projektowaniu PCB i może być szczególnie pomocne w kwestiach takich jak zarządzanie ciepłem.

Użycie via-in-pad powinno być unikane; vias powinny być oddzielone od padów

Manufacturing Made Easy

Send your product to manufacturing in a click without any email threads or confusion.

Learn More

RÓWNY ROZKŁAD MIEDZI NA WARSTWACH MIEDZIANYCH

Proces tworzenia obrazu miedzianego na poszczególnej warstwie płytki zależy od wielu czynników. Jeśli miedź zostanie usunięta z jednego obszaru, trudno jest utrzymać pojedynczy ślad. Z tego powodu zaleca się, aby rozkład miedzi był jak najbardziej równomierny.

Równomierne rozłożenie miedzi tworzy najbardziej niezawodną PCB

WYBÓR I UMIESZCZENIE KOMPONENTÓW

Wielu projektantów stara się jak najmniej używać komponentów technologii przewlekanej (THT), często umieszczając je tylko po jednej stronie płytki. Jednak czasami użycie THT jest nieuniknione. W zależności od kombinacji komponentów THT na górnej warstwie i komponentów SMD na dolnej warstwie, wszystkie komponenty ogólnie muszą być umieszczone jak najbliżej siebie. W niektórych sytuacjach ten scenariusz wyklucza możliwość użycia lutowania falowego z jednej strony. Zamiast tego, muszą być użyte droższe procesy lutowania, takie jak lutowanie selektywne

Requirements Management Made Easy

Connect design data and requirements for faster design with fewer errors

Find Out More

Przy Użyciu Komponentów Przewlekanych, Umieść Je Po Jednej Stronie, a SMD Po Przeciwnej

PRZESUNIĘCIE WARSTWY LUB PRZELUTU

Tworzenie danych wyjściowych PCB jest ostatnim procesem wolnym od tolerancji w łańcuchu produkcyjnym. Fabrykacja PCB ma tolerancje, które wpływają na obraz warstwy miedzianej oraz wiercenie przelotek. Dzięki temu producenci płyt drukowanych mogą wiercić PCB w grupach po trzy lub cztery, zamiast w sekwencji indywidualnej.

Przesunięcie Warstwy i Przelotki jest Kluczowe, aby Umożliwić Wiercenie Grup PCB Jednocześnie

Jeśli wyobrażimy sobie to przesunięcie warstwy i przelotki wizualnie, z wierceniem odbywającym się w pakiecie trzech lub czterech PCB, widzimy, że takie elementy jak minimalny pierścień anulujący i łzy są ważnymi narzędziami, które pomagają projektantowi PCB zwiększyć wydajność produkcji. To z kolei pomoże obniżyć ogólny koszt fabrykacji.

Nawigacja po Hierarchii

Używanie Co Najmniej Minimalnych Pierścieni Anulujących i Stosowanie Łez to Narzędzia Maksymalizujące Wydajność Produkcji

NIEPOŁĄCZONE PADS PRZELOTKI

Usuwanie niepodłączonych i nieużywanych padów przelotowych warstw wewnętrznych lub padów komponentów THT pozwala producentom PCB na zachowanie ich narzędzi do wiercenia excellon i przedłużenie ich żywotności. Jednak projektanci PCB nie lubią tej praktyki. Z punktu widzenia elektrycznego, ta praktyka może nie mieć wpływu na finalny produkt, ale istnieje możliwość, że usunięcie padów może osłabić fizyczną strukturę. Jeśli projektant nie chce, aby pady były usuwane, zaleca się zaznaczenie tego w specyfikacji projektu.

Adnotacje do producenta na temat nieużywanych padów eliminują domysły podczas produkcji

MASKA LUTOWNICZA

Wielu projektantów PCB używa praktycznej wartości około 50µm do definiowania obwodu padów, oraz minimalnej odległości 50µm dla pozostałego pokrycia do następnej ścieżki również. Jednakże, jeśli chcesz mieć mostek maski lutowniczej między dwoma padami, powinien on mieć co najmniej 75µm szerokości. Te czynniki powinny być brane pod uwagę podczas przygotowywania komponentów w bibliotece, jak również podczas umieszczania komponentów na PCB. W przeciwnym razie może to skutkować minimalnymi odległościami, które są zbyt małe i maska może nie wypełnić się prawidłowo między padami.

Minimalny odstęp między padami powinien wynosić 75µm, aby zapewnić wystarczająco dużo miejsca na całkowite wypełnienie maski

PROJEKTOWANIE PŁASZCZYZN I CZYSZCZENIE WARSTW PRZED TWORZENIEM DANYCH WYJŚCIOWYCH

Umieszczanie via może prowadzić do przecięcia niektórych obszarów. Można tego jednak uniknąć, dokonując niewielkich zmian w rozmieszczeniu via, jak pokazano poniżej.

Jeśli Nie Chcesz, Aby Usunięto Miedź, Umieść Via Wystarczająco Blisko Siebie

Należy również zauważyć, że ostry kąt ścieżek może być problematyczny dla produkcji PCB. Jeśli to możliwe, projektant PCB powinien to poprawić na końcu projektowania.

Jeśli Nie Chcesz, Aby Usunięto Miedź, Umieść Via Wystarczająco Blisko Siebie

BEZPOŚREDNIE POŁĄCZENIE SMD

Bezpośrednie połączenie dwóch padów SMD na lub pod komponentem SMD może być akceptowalnym elektrycznym skrótem na chwilę, ale może powodować problemy podczas późniejszego testowania. Na przykład, podczas AOI (Automatycznej Inspekcji Optycznej), kamera może nie być w stanie wykryć zwarcia, ponieważ lutowanie poprawnego połączenia do pada SMD koliduje z procesem inspekcji wizualnej. Niewielkie zmiany w projekcie PCB mogą jednak to wyjaśnić i ułatwić pracę wszystkim zaangażowanym.

Łącz Pady SMD Zewnętrznie, Aby Ułatwić AOI; Połączenia Przy Padach lub Pod SMD Utrudniają Inspekcję

WNIOSEK

Projektowanie dzisiejszej elektroniki to nie lada wyzwanie i wymaga uwzględnienia aspektów elektrycznych, mechanicznych i funkcjonalnych na każdym etapie procesu produkcyjnego. Projektowanie z myślą o produkcji przedstawia kolejny zestaw wyzwań, aby płyta została pomyślnie wyprodukowana za pierwszym razem. Postępując zgodnie z dziesięcioma wytycznymi przedstawionymi w tym białym dokumencie, będziesz dobrze przygotowany do określenia właściwego umieszczenia komponentów, układów warstw, ograniczeń maski lutowniczej i więcej, które odpowiadają wytycznym wymaganym przez twojego producenta.