DFM(Design for manufacturability )即面向制造的設計,它是并行工程的核心技術。設計與制造是產(chǎn)品生命周期中最重要的兩個環(huán)節(jié),并行工程就是在開始設計時就要考慮產(chǎn)品的可制造性和可裝配性等因素。所以DFM又是并行工程中最重要的支持工具。它的關鍵是設計信息的工藝性分析、制造合理性評價和改進設計的建議。本文我們就將對PCB工藝中的DFM通用技術要求做簡單介紹。
一、 一般要求
1、 本標準作為PCB設計的通用要求,規(guī)范PCB設計和制造,實現(xiàn)CAD與CAM的有效溝通。
2、 我司在文件處理時優(yōu)先以設計圖紙和文件作為生產(chǎn)依據(jù)。
二、 PCB材料
1、 基材
PCB的基材一般采用環(huán)氧玻璃布覆銅板,即FR4。(含單面板)
2、 銅箔
a)99.9%以上的電解銅;
b)雙層板成品表面銅箔厚度≥35?m(1OZ);有特殊要求時,在圖樣或文件中指明。
三、 PCB結構、尺寸和公差
1、 結構
a) 構成PCB的各有關設計要素應在設計圖樣中描述。外型應統(tǒng)一用Mechanical 1 layer(優(yōu)先) 或Keep out layer 表示。若在設計文件中同時使用,一般keep out layer用來屏蔽,不開孔,而用mechanical 1表示成形。
b)在設計圖樣中表示開長SLOT孔或鏤空,用Mechanical 1 layer 畫出相應的形狀即可。
2、 板厚公差
3、 外形尺寸公差
PCB外形尺寸應符合設計圖樣的規(guī)定。當圖樣沒有規(guī)定時,外形尺寸公差為±0.2mm。(V-CUT產(chǎn)品除外)
4、 平面度(翹曲度)公差
PCB的平面度應符合設計圖樣的規(guī)定。
四、 印制導線和焊盤
1、 布局
a)印制導線和焊盤的布局、線寬和線距等原則上按設計圖樣的規(guī)定。但我司會有以下處理:適當根據(jù)工藝要求對線寬、PAD環(huán)寬進行補償,單面板一般我司將盡量加大PAD,以加強客戶焊接的可靠性。
b)當設計線間距達不到工藝要求時(太密可能影響到性能、可制造性時),我司根據(jù)制前設計規(guī)范適當調整。
c)我司原則上建議客戶設計單雙面板時,導通孔(VIA)內徑設置在0.3mm以上,外徑設置在0.7mm以上,線間距設計為8mil,線寬設計為8mil以上。以最大程度的降低生產(chǎn)周期,減少制造難度。
d)我司最小鉆孔刀具為0.3,其成品孔約為0.15mm。最小線間距為6mil。最細線寬為6mil。(但制造周期較長、成本較高)
2、 導線寬度公差
印制導線的寬度公差內控標準為±15%
3、 網(wǎng)格的處理
a)為了避免波峰焊接時銅面起泡和受熱后因熱應力作用PCB板彎曲,大銅面上建議鋪設成網(wǎng)格形式。
b)其網(wǎng)格間距≥10mil(不低于8mil),網(wǎng)格線寬≥10mil(不低于8mil)。
4、 隔熱盤(Thermal pad)的處理
在大面積的接地(電)中,常有元器件的腿與其連接,對連接腿的處理兼顧電氣性能與工藝需要,做成十字花焊盤(隔熱盤),可使在焊接時因截面過分散熱而產(chǎn)生虛焊點的可能性大大減少。
五、 孔徑(HOLE)
1、 金屬化(PHT)與非金屬化(NPTH)的界定
a) 我司默認以下方式為非金屬化孔:
當客戶在Protel99se高級屬性中(Advanced菜單中將plated項勾去除)設置了安裝孔非金屬化屬性,我司默認為非金屬化孔。
當客戶在設計文件中直接用keep out layer或mechanical 1層圓弧表示打孔(沒有再單獨放孔),我司默認為非金屬化孔。
當客戶在孔附近放置NPTH字樣,我司默認為此孔非金屬化。
當客戶在設計通知單中明確要求相應的孔徑非金屬化(NPTH),則按客戶要求處理。
b) 除以上情況外的元件孔、安裝孔、導通孔等均應金屬化。
2、 孔徑尺寸及公差
a) 設計圖樣中的PCB元件孔、安裝孔默認為最終的成品孔徑尺寸。其孔徑公差一般為±3mil(0.08mm);
b) 導通孔(即VIA 孔)我司一般控制為:負公差無要求,正公差控制在+ 3mil(0.08mm)以內。
3、 厚度
金屬化孔的鍍銅層的平均厚度一般不小于20?m,最薄處不小于18?m。
4、 孔壁粗糙度
PTH孔壁粗糙度一般控制在≤ 32um
5、 PIN孔問題
a)我司數(shù)控銑床定位針最小為0.9mm,且定位的三個PIN孔應呈三角形。
b)當客戶無特殊要求,設計文件中孔徑均<0.9mm時,我司將在板中空白無線路處或大銅面上合適位置加PIN孔。
6、 SLOT孔(槽孔)的設計
a) 建議SLOT孔用Mechanical 1 layer(Keep out layer)畫出其形狀即可;也可以用連孔表示,但連孔應大小一致,且孔中心在同一條水平線上。
b) 我司最小的槽刀為0.65mm。
c) 當開SLOT孔用來屏蔽,避免高低壓之間爬電時,建議其直徑在1.2mm以上,以方便加工。
六、 阻焊層
1、 涂敷部位和缺陷
a)除焊盤、MARK點、測試點等之外的PCB表面,均應涂敷阻焊層。
b)若客戶用FILL或TRACK表示的盤,則必須在阻焊層(Solder mask)層畫出相應大小的圖形,以表示該處上錫。(我司強烈建議設計前不用非PAD形式表示盤)
c)若需要在大銅皮上散熱或在線條上噴錫,則也必須用阻焊層(Solder mask)層畫出相應大小的圖形,以表示該處上錫。
2、 附著力
阻焊層的附著力按美國IPC-A-600F的2級要求。
七、 字符和蝕刻標記
1、 基本要求
a) PCB的字符一般應該按字高30mil、字寬5mil 、字符間距4mil以上設計,以免影響文字的可辨性。
b) 蝕刻(金屬)字符不應與導線橋接,并確保足夠的電氣間隙。一般設計按字高30mil、字寬7mil以上設計。
c) 客戶字符無明確要求時,我司一般會根據(jù)我司的工藝要求,對字符的搭配比例作適當調整。
d) 當客戶無明確規(guī)定時,我司會在板中絲印層適當位置根據(jù)我司工藝要求加印我司商標、料號及周期。
2、 文字上PAD\SMT的處理
盤(PAD)上不能有絲印層標識,以避免虛焊。當客戶有設計上PAD\SMT時,我司將作適當移動處理,其原則是不影響其標識與器件的對應性。
八、 層的概念及MARK點的處理層的設計
1、雙面板我司默認以頂層(即Top layer)為正視面,topoverlay絲印層字符為正。
2、單面板以頂層(Top layer)畫線路層(Signal layer),則表示該層線路為正視面。
3、單面板以底層(Top layer)畫線路層(Signal layer),則表示該層線路為透視面。
MARK點的設計
4、當客戶為拼板文件有表面貼片(SMT)需用Mark點定位時,須放好MARK,為圓形直徑1.0mm。
5、當客戶無特殊要求時,我司在Solder 1.5mm的圓弧來表示無阻焊劑,以增強可識別性。FMask層放置一個
6、當客戶為拼板文件有表面貼片有工藝邊未放MARK時,我司一般在工藝邊對角正中位置各加一個MARK點;當客戶為拼板文件有表面貼片無工藝邊時,一般需與客戶溝通是否需要添加MARK。
九、 關于V-CUT (割V型槽)
1、V割的拼板板與板相連處不留間隙.但要注意導體與V割中心線的距離。一般情況下V-CUT線兩邊的導體間距應在0.5mm以上,也就是說單塊板中導體距板邊應在0.25mm以上。
2、V-CUT線的表示方法為:一般外形為keep out layer (Mech 1)層表示,則板中需V割的地方只需用keep out layer(Mech 1) 層畫出并最好在板連接處標示V-CUT字樣。
3、如下圖,一般V割后殘留的深度為1/3板厚,另根據(jù)客戶的殘厚要求可適當調整。
4、V割產(chǎn)品掰開后由于玻璃纖維絲有被拉松的現(xiàn)象,尺寸會略有超差,個別產(chǎn)品會偏大0.5mm以上。
5、V-CUT 刀只能走直線,不能走曲線和折線;且可拉線板厚一般在0.8mm以上。
十、 表面處理工藝
當客戶無特別要求時,我司表面處理默認采用熱風整平(HAL)的方式。(即噴錫:63錫/37鉛)
以上DFM通用技術要求(單雙面板部分)為我司客戶在設計PCB文件時的參考,并希望能就以上方面達成某種一致,以更好的實現(xiàn)CAD與CAM的溝通,更好的實現(xiàn)可制造性設計(DFM)的共同目標,更好的縮短產(chǎn)品制造周期,降低生產(chǎn)成本。
十一、 結束語
以上DFM通用技術要求(單雙面板部分)僅為深圳宏力捷為客戶在設計PCB文件時的提供的參考,并希望能就以上方面相互協(xié)商調和,以更好的實現(xiàn)CAD與CAM的溝通,更好的實現(xiàn)可制造性設計(DFM)的共同目標,縮短產(chǎn)品制造周期,降低生產(chǎn)成本。
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