PCB DFM(可制造设计)实战 I

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电子产品PCB单板可制造性设计(DFM)

电子产品PCB单板可制造性设计（DFM）招生对象－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－【主办单位】中国电子标准协会【咨询热线】0 7 5 5 – 2 6 5 0 6 7 5 7 1 3 7 9 8 4 7 2 9 3 6 李生【报名邮箱】martin# （请将#换成@）课程内容－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－前言：DFM是指电子产品设计需要满足产品制造的要求，具有良好的可制造性，使得产品以最低的成本、最短的时间、最高的质量制造出来。

目前，DFM是并行工程的核心技术，因为设计与制造是产品生命周期中最重要的两个环节，并行工程就是在开始设计时就要考虑产品的可制造性和可装配性等因素。

所以，DFM又是并行工程中最重要的支持工具，它的关键是设计信息的工艺性分析、制造合理性评价和改进设计的建议。

DFM不是单纯的一项技术，从某种意义上，更是一种思想，包含在产品实现的各个环节中。

PCB设计作为设计从逻辑到物理实现的最重要过程，DFM设计是一个不可回避的重要方面。

PCB的DFM主要包括元器件选择、PCB物理参数选择和PCB设计规范等等。

课程大纲：1、电子产品可制造性设计（DFM）概述1.1什么是可制造性设计（DFM）1.2可制造性设计（DFM）重要性DFM对产品制造工艺稳定性的影响DFM对产品制造成本的影响1.3可制造性设计（DFM）主要内容电子产品设计数据与历史数据获取电子元器件工艺性评估与选择规范印制电路板（PCB）工艺性设计规范电子产品制造工艺流程设计电子产品制造装备工艺制程能力评估与选择规范焊膏印刷模板工艺性设计规范2、电子产品板级热设计概述2.1热设计的重要性2.2高温造成电子产品的失效机理2.3热分布对焊点成型的影响2.4热分布工艺控制考虑（散热和冷却）2.5热设计方案常用思路3、电子产品焊点可靠性设计概述3.1焊点可靠性的重要性3.2不同焊点成型对可靠性的影响3.3焊点成型的影响因素3.4合格焊点的验收标准4、PCB单板可制造性设计内容及规范4.1PCB基材选用要求4.2PCB外尺寸设计4.3PCB厚度设计4.4PCB工艺板边设计4.5PCB Mark点设计4.6PCB导电图形及铜箔距离板边及孔要求4.7PCB拼板设计4.8PCB线宽与线距设计4.9PCB孔盘设计（焊盘设计）4.10PCB槽孔设计4.11PCB阻焊设计4.12PCB丝印设计4.13PCB表面镀层处理4.14PCB尺寸标注要求4.15PCB可测试性设计4.16PCB可返修性设计4.17PCB机械装配要求4.18PCB清洗设计要求4.19PCB防潮设计要求5、再流焊接工艺PCB可制造性设计规范 5.1元器件布局与间距片式元件布局要求BGA等IC器件布局要求晶振类特殊元件布局要求5.2表面贴装元器件焊盘设计5.3通孔插装元器件焊盘及孔径设计5.4非封装兼容元器件焊盘重叠设计6、波峰焊接工艺PCB可制造性设计规范 6.1元器件筛选及跨距要求6.2元器件布局与间距6.3掩模选择性焊接面的元器件布局6.4喷嘴选择性焊接面的元器件布局6.5通孔插装元器件焊盘及孔径设计7、手工焊接工艺PCB可制造性设计规范 7.1元器件布局要求7.2PCB布线要求7.3特殊焊盘设计8、PCB导通孔设计规范8.1导通孔位置8.2导通孔焊盘及孔径设计9、PCB螺钉/铆钉孔设计规范9.1螺钉孔设计9.2铆钉孔孔径及装配空间要求10、微细间距元器件组装DFM设计要求 10.1微细间距元器件特点10.2微细间距元器件应用难点10.3微细间距元器件设计要求11、PCB装配可靠性及装配防碰撞设计 11.1装配可靠性设计原则11.2装配防碰撞设计内容元器件易撞布局位置分析不同位置防撞设计优化面板结构设计避免装配碰撞对易撞元件进行加固设计波峰焊接托盘防撞设计减小板变形设计**************************************************【温馨提示】：本公司竭诚为企业提供灵活定制化的内部培训和顾问服务，培训内容可根据客户的需要灵活设计，企业内部培训人数不受限制，培训时间由企业灵活制定。

制造DFM(可制造性设计)培训最强资料

第一讲 DFM(可制造性设计)一、概述：1.1最优化设计DFX随着越来越多的公司引入可制造性设计（DFM）方法来提高利润和产量，最优化设计（DFX）的概念逐渐变得引人瞩目起来。

成功实施DFX，可以确保产品的生产和检测质量，保证高度的可制造性和可测试性，因而DFX可以说是电子组装中的一个关键性因素。

缺乏有竞争力的DFX文化和方法可能导致设计失败。

虽然DFX已被各种各样地定义，但总的来说包括以下几种：DFM：Design for Manufacturing，可制造性设计；DFT／DFD： Design for Test／Design for Diagnosibility可测试/可分析设计；DFA：Design for Assembly，可装配设计；DFE：Design for Environment，环保型设计DFF：Design for Fabrication of the PCB，PCB可制造性设计；DFS：Design for Sourcing，可周转性设计；DFR：Design for Reliability，可靠性设计；DFX：Design for "X"，包括以上所有。

SMT行业正渐渐地、实实在在地接受DFX的概念。

要让公司的各部门，特别是分布在全球各地的公司各部门，普遍接受DFX理念，虽然是一件困难的任务，不过随着新型传媒（如Web）的发展和公司决策阶段的不断重视，DFX 的实施会在企业内部及行业内逐步延伸和深化。

表面贴装顾问委员会（SMC）在七八年前就提出了DFX概念，以鼓励可制造性（DFM）、可测试性和可靠性等的设计。

从那以后，SMC不断推广DFX概念并鼓励应用DFX。

在1996年的表面贴装国际会议上，DFX是其中一个主要议题；同年SMC 出版了一个包含6个DFX白皮书的文件（其副本可从IPC–连接电子工业协会获得）。

该文件名SMC-WP-004，包括以下论文：《成功的设计》，作者为Hiatt & Associates公司的Dale Hiatt；《装配设计》，作者是Tessera公司的Vern Solberg；《构造设计》，作者是德州仪器公司的Foster Gray；《测试设计》，作者是Teradyne公司的Paul Spitz ；《可靠性设计》，作者是Engelmaier & Associates公司的Werner Engelmaier和乔治亚技术学院的Laura Turbini；以及IPC的Christopher Rhodes所写的《环境设计》。

DFM技术在PCB设计中的应用

科学技术创新2020.271概述随着工程项目小型化、定制化的需求，印制电路版设计复杂度大大提高，生产工艺难度越来越大，而产品周期越来越短，如何有效地对产品的质量进行控制、降低综合成本、提高生产效率成为了迫在眉睫的课题。

在以往PCB 设计中，为了满足用户交期，过分强调设计速度，往往忽视了生产工艺，导致在样机阶段中出现各类问题，反复修改不仅没有缩减生产周期，反而提高了生产成本。

为了解决这些问题，DFM 软件应运而生，在设计阶段就排查生产风险点，及时更改，缩短了生产周期，提高了产品竞争力。

2DFM 技术简介电子行业的可制造性设计。

主要涵盖2个方面。

裸板可制造性设计（Design For Fabrication ），简称DFF 。

是指研发人员在设计阶段就充分考虑现有PCB 加工方的加工工艺水平，设计出的PCB 板无需板厂进行任何修改，就可以直接投入生产。

实装板的可装配性设计，又称DFA 。

是指研发人员在设计阶段就充分考虑生产部门现有设备的加工能力、目前的工艺水平，使设计出的PCB 板在装配阶段不再出现焊盘不匹配、BOM 错误、虚焊、桥连、极性装反、插孔大小不合适、无法波峰焊、无法加工治具、无法维修等烦恼的情形。

3DFM 软件优势3.1软件应用后流程对比传统的作业流程是一个不断尝试，修正的过程。

没有一套完整的PCB CHECKLICT ，每个PCB 设计员重点关注产品的功能，忽略了产品的工艺性，到生产中出现问题，必须不断返修、重新设计，如图1所示。

0度拉伸强度0度拉伸模量90度拉伸强度90度拉伸模量层间剪切强度MPa GPa MPa GPa Mpa 1108.344.645.313.053.7参考文献[1]Razali N F ,Abu Bakar M H ,Tamchek N ,et al.Fiber Bragg grating for pressure monitoring of full composite lightweight epoxy sleeve strengthening system for submarine pipeline[J].Journal of Natural Gas Science &Engineering,2015,26(Complete):135-141.[2]崔冠峰.阻燃剂溴化环氧树脂和PTSPB 的应用研究[D].大连：大连理工大学,2007.[3]熊联明,舒万艮,刘又年,等.微胶囊红磷阻燃剂在环氧封装材料中的应用[J].塑料工业,2003,031(007):49-51.[4]张卡,沈敏敏,吴昆,刘海峰,等.三聚氰胺氰尿酸盐与聚磷酸铵协同[J].高分子材料科学与工程,2012,28(2):49-52.[5]Jiu-Jian WU,Jia R P.Effects of DimethylMethylphosphonate (DMMP)Flame Retardant on Rigid Polyurethane Foam[J].2017,935-942.[6]刘福顺.SCEP 阻燃增塑剂的合成及应用[J].增塑剂,2005,000(003):39-40.表1阻燃环氧树脂玻璃钢的力学性能DFM 技术在PCB 设计中的应用沈晗1徐小飞1瞿亮2（1、常州博瑞电力自动化设备有限公司，江苏常州2130252、南京南瑞继保电气有限公司，江苏南京211102）摘要：文章综述了DFM 在PCB 设计中的应用。

PCB跟DFM设计(XXXX)资料精

PCB之DFM设计
PCB设计部
朱广慧
1
目录
一、PCB板材的基础知识
二、设计流程
三、生产流程
四、PCB设计的可制造性要求
1。

贴片（SMT）方面
2。

自动插件（AI）方面
3。

人工插件（HI）方面
4。

拼板方面
5。

其他方面
五、PCB设计的可测试性要求
六、PCB设计的安全要求
2
PCB板材知识介绍
PCB板材分类方式
1：按增强材料分：
纸基、玻璃布基、复合基（CEM）和特殊材料基（陶瓷、金属芯）
2：按树脂粘合剂分：
酚醛树脂、环氧树脂、聚脂树脂等
3：按结构强度分：
刚性覆铜箔板、挠性覆铜箔板。

3
4
5
•纸基板
公司常用板材
等级:XPC(非阻燃)应用:用于低压电器及玩具等
公司应用于遥控发射器上
优点：价格低，质量轻，可冲孔加工缺点：介电性能、机械性能差，吸水性较高
•纸基板(单面板)
公司常用板材
等级:FR-1 阻燃
应用:CRT电视;LCD小功能板;小功率电源板; 一般家
用电器
公司常用的为L料，即CCP-3400
6
7
•复合材料基板
公司常用板材
耐浸焊性、耐潮湿性、冲孔性、平整度、机械强度等都优于纸基板
等级:CEM-1 阻燃应用:大功率电源板
公司常用的为L料，即CCP-508。

通孔插装PCB的DFM可制造性设计

洁度及可焊性等等。
好是将所有板子的尺寸控制在两三种之内，这样有助于在产品更换时缩短调整导轨、重新摆放条形码阅读器位置等所导致的停机时间，而且板面尺寸种类少还可以减少波峰焊温度曲线的数量。
邃电麝装善路与
ｏＯ ③ ⑦ ⑧ Ｏ＠ ⑧ ｏ ④ Ｏ
ＡＢ
装（Ｐ的缺Ｅ标记面向同～方向等等，这样可以加快插装ＤＩ）ｌ的速度并更易于发现错误。如图３示，由于Ａ采用了这所板种方法，所以能很容易地找到反向电容器，而Ｂ查找则板需要用较多时间实际上一个公司可以对其制造的所有线
＿ｌ
（）照一个栅格图样位置以行和列的形式安排元１按
件，所有轴向元件应相互平行，这样轴向插装机在插装时就不需要旋转ＰＣＢ。因为不必要的转动和移动会大幅降低插装机的速度。像图２这些以４度角放置的元件，实际中５
用，这样可减少制作时的钻孔工序。
１排版与布局、
在设计阶段排版得当可避免很多制造过程中的麻烦。
（）在板子的废边上安排测试电路图样以便进行工艺８可
控制，在制造过程中可使用该图样监测表面绝缘阻抗、清（）大的板子可以节约材料，但由于翘曲和重量原１用

DFM PCB设计可制造性工艺能力解读

DFM
PCB设计可制造性工艺能力
PCB设计可制造性工艺能力
与可制造性设计有关的参数 • 钻孔 • 内层线路 • 外层线路 • 阻焊、蓝油、碳油 • 字符 • 外形 • 表面工艺、设备能力 • 其他 • 刚挠板设计需要注意的问题 • 刚挠板工艺能力
钻孔
其他线路板层数双面板最大成品尺寸四层板最大成品尺寸 HDI板类型翘曲度极限能力完成板最小多次压合盲埋孔板制作埋孔过大需要考虑塞孔处理过小则加工困难压合次数过多，对位难以控制 % mm 层 inch inch 0-36 23*35(长边超出30inch需评审) 22.5*33.5(长边超出30inch需评审) 1+n+1,1+1+n+1+1,2+n+2(n中埋孔≤ 0.3) 0.1(≤0.3需评审） 10*10 同一面压合≤3次
内层线路
分类参数项参数选择的意义内层最小导线宽度 (105um基铜 ,补偿前 ) 内层最小导线宽度 (140um基铜 ,补偿前 ) 内层最小导线宽度 (18um基铜 ,补针对不同基铜、不同设备偿前 ) 、药水等存在差异内层最小导线宽度 (35um基铜 ,补偿前 ) 内层最小导线宽度 (70um基铜 ,补偿前 ) 层间对位精度、机械加工内层板边不漏铜的最小距离精度对其有影响单位 mil mil mil mil mil mil FASTPRINT的能力 5 7 3 3 4 10
阻焊、蓝胶、碳油
分类参数项蓝胶盖线或焊盘单边最小蓝胶与焊盘最小隔离绿油开窗字宽度最小绿油塞孔最大钻孔直径（ 2面盖油）绿油最小单边开窗（净空度）阻焊桥最小宽度碳油盖线单边最小碳油与焊盘最小隔离碳油与碳油最小隔离参数选择的意义蓝胶的覆盖能力与流动能力对其有较大影响，过小导致覆盖不完全与无法焊接过小难以制作非盘中孔情况下，过大仍难以制作过小难以制作（对位困难）最常加工的绿色工艺最成熟，能力最强碳油的覆盖能力与流动能力对其有较大影响，过小导致覆盖不完全与短路单位 mil mil mil mm mil mil mil mil mil FASTPRINT的能力 2 12 8 0.65 2(水金板可局部 1.5，其他板可局部 1) 4(绿色 ),5(其他颜色 )(底铜≤ 1OZ)(底铜 2-4OZ，全部按 6mil) 2 8 12

PCB DFM可制造性设计规范(A1版)

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2版本说明序号版本号牵头起草人/日期审核人/日期/意见批准人/日期1.011.123版本增长信息序号修订日期修订后版本修订内容修订人V1.1 11、根据我公司工艺能力和设备能力的提升，对4.1、4.3、4.4.2.2、4.4.3、4.5.2相应的设计要求作了更改；2、对标准中未指明、含糊不清、以及评估不重要的要求做了删减和再描述，以到达设计要求叙述的客观和准确。

目次前言 (V)1 目的与范围 (1)2 术语与定义 (1)2.1DFM (1)2.1 PCB (1)2.2覆铜箔层压板 (1)2.3波峰焊 (1)2.4再流焊 (1)2.5 SMD (1)2.6 THC (1)2.7导通孔 (1)2.8盲孔 (1)2.9埋孔 (1)2.10过孔 (1)2.11元件孔 (1)2.12 Stand off (1)2.13 Pitch (2)3 可制造性基础知识 (2)3.1开展可制造性的设计的意义 (2)3.2工艺可制造性设计主要考虑方面 (2)4 设计要求 (2)4.1 PCB设计总则★★★ (2)4.2拼板及辅助边设计 (3)4.2.1 V-CUT连接★★★ (3)4.2.2邮票孔连接 (4)4.2.3拼板方式 (4)4.3基准点设计★★★ (5)4.4器件布局要求 (6)4.4.1器件布局通用要求 (6)4.4.2回流焊 (7)4.4.2.1 SMD器件的通用要求★★ (7)4.4.2.2 SMD器件布局要求★★★ (7)4.4.3波峰焊 (9)4.4.3.1波峰焊SMD器件布局要求★★★ (9)4.4.3.2 THD器件波峰焊通用要求 (10)4.4.3.3 THD器件局部波峰焊要求 (11)4.4.4压接★★★ (12)4.5孔设计 (12)4.5.1过孔 (12)4.5.1.1总体要求 (12)4.5.1.2孔间距 (12)4.5.1.3过孔禁布设计★★★ (13)4.5.2安装孔 (13)4.5.2.1类型选择 (13)4.5.2.2禁布区要求★★★ (13)4.6板材选择及叠层设计 (14)4.7走线设计 (15)4.7.1线宽/线距及走线安全性要求★★★ (15)4.7.2出线方式 (15)4.8覆铜设计要求 (16)4.9阻焊设计★★★ (16)4.9.1导线的阻焊设计 (16)4.9.2孔的阻焊设计 (16)4.9.3过孔塞孔设计 (16)4.9.4焊盘的阻焊设计 (16)4.9.5金手指的阻焊设计 (17)4.9.6板边阻焊设计 (17)4.10表面处理方式★ (17)4.11丝印设计★★★ (17)4.11.1通用要求 (17)4.11.2丝印内容 (18)4.12尺寸和公差标注★★★ (18)4.13输出文件的工艺要求★★★ (19)4.13.1装配图要求 (19)4.13.2钢网图要求 (19)4.13.3钻孔图、表内容要求 (19)5 工厂PCBA生产主要工艺路线★ (19)前言。

将可制造性设计(DFM)应用于PCB开发

将可制造性设计(DFM)应用于PCB开发宽高比问题发生在当PCB进入计算机辅助创造(CAM)及生产厂家发觉宽高比不对这一加工流程的早期阶段。

在本例中，孔径微小而PCB相当厚。

因此，生产厂家或濒临重大困难或根本造不出这种PCB。

铜和阻焊毛刺：如前所述，铜细毛刺的浮现是由于PCB的外层是覆铜的。

极细的单端铜导线毛刺可随时随地浮现在PCB板上，在组装后形成短路。

当焊盘和过孔间的阻焊不充分时，会浮现阻焊毛刺。

有若干缘由造成这样现象，包括不正确的布局、不正确的焊盘定义、和/或将裸露的过孔太过逼近元件焊盘等。

在布局的关键阶段，步步为营、层层推动80%的PCB布局错误是由不正确的零件几何外形或生成的物理焊盘、不好的孔定义、通孔和表贴元件间的间距不足、缺乏对关键部件的返修能力等缘由造成的。

其结果是，PCB布局设计工程师必需当心翼翼地通过工艺流程的各个阶段，以规避诸如此类的创造和装配问题。

例如，需要返修的BGA可能被放置得彼此过于逼近。

这样返工就无法完成。

此外，过孔或焊盘可能太逼近PCB的边缘，这可能会导致过孔在布线时被切掉。

再就是放置在PCB上的基准点，它为每一装配步骤提供公共测量点。

它们允许PCB组件系统来精确对位案。

基准点用来正确对齐SMT(表面贴装技术)焊接用摄像头，在PCB组装过程器件的取放阶段、摄像头用于识别及协助将SMT器件放置在各自位置。

普通状况，这些摄像头的定位公差为+/-1mil。

若没有基准标志点以允许SMT用摄像头正确对齐，则因器件取放摄像头与PCB之间无法对准，通常会产生翘脱。

对管脚间距很窄的元件，PCB设计师需要确保在这些器件周边，安放额外基准，以对SMT相机提供进一步协助。

如前所述，对提升BGA焊接效率，增强其焊盘间距是须要的。

在用法BGA时，若PCB材料挑选不当，则因PCB和BGA间热膨胀系数(CTE)的第1页共2页。

PCBA 可制造性工艺设计(DFM)规范

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专
业
工
艺
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程
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DMBM0.0004.0001
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3.5 PCB 基准 Mark 要求 PCB 基准Mark 的设定目的是为了保证PCB 制作上的误差及装备安装时的误差，把任意的3 点作为基准，根据偏差程度自动补正。基准Mark 包括整板Mark、局部Mark 和坏板Mark 三种。基准Mark 设计要求： a. 整板Mark 应放置在TOP 面和BOTTOM 面（BOTTOM 面无贴片元件时可不放置） b. 整板至少有三个Mark，呈L 形分布，且对角Mark 关于中心不对称。
2 参考资料
IPC-A-610C， Acceptability of Electronic Assemblies 电子组装件的验收条件 IPC2221， Generic Standard on Printed Board design 印刷电路板设计通用标准 SJ/T10670—1995 表面组装工艺通用技术要求 IPC-7351—表面贴装设计和焊盘图形标准通用要求
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专

DFM技术在PCB设计中的应用

DFM技术在PCB设计中的应用首先，DFM技术在PCB设计中的应用之一是规则检查（design rule check，DRC）。

DRC是一种软件工具，用于检查设计文件中是否存在违反设计规则和限制的错误。

在PCB设计过程中，DRC可以帮助设计人员检查元件布局、电路连线、走线宽度、间距、焊盘大小等是否符合设计规则和制造能力。

通过及时发现和修复潜在的设计问题，可以减少后期制造过程中的错误，提高PCB可制造性。

另外，DFM技术还可以应用于电路连线优化。

在PCB设计中，电路连线是一个关键的环节。

通过使用DFM技术，设计人员可以根据制造能力和技术要求对电路连线进行优化。

例如，通过减少连线长短，避免交叉和并排的走线等方式，可以降低信号干扰和串扰的风险，提高电路性能和可靠性。

此外，DFM技术在PCB设计中还可以用于电磁兼容性（EMC）分析和优化。

EMC是指设备在电磁环境中正常工作，而不会对周围设备和系统产生干扰，以及对外部干扰的抵抗能力。

DFM技术可以帮助设计人员分析和优化PCB的布局、层间连接、接地、电源分布等因素，以降低EMC问题的潜在风险并提高抗干扰能力。

另一个DFM技术的应用是材料选择和封装优化。

在PCB设计中，正确选择合适的材料和封装是确保电路性能和可靠性的关键因素。

DFM技术可以帮助设计人员评估和选择合适的材料，例如通过考虑介电常数、热导率、吸湿性等参数来优化电路性能。

此外，DFM技术还可以优化元件的封装方式，例如通过选用适当的封装类型和散热方式来提高电路的热管理能力。

综上所述，DFM技术在PCB设计中的应用广泛而重要。

通过使用DFM 技术，设计人员可以在设计阶段就考虑到制造过程中的要求和限制，从而提高PCB的质量和效率，并降低制造成本。

DFM技术的应用还可以提高电路连线的优化、EMC分析和优化、材料选择和封装优化，以及自动化流程等方面的能力。

通过充分利用DFM技术，可以使PCB设计更具竞争力、可制造性和可靠性。

DFM电子产品可制造性设计

从业经验：
■ 工学博士，曾任职华为公司等知名企业，8年以上大型企业研发及生产实践经验
■ 主持建立华为公司SMT工艺可靠性技术研究平台，擅长DFM 、DFA、 DFR、DFE、DFC等DFx设计平台的建立与应用，在电子组装工艺缺陷、失效分析、工艺可靠性等领域有深入研究与实践应用经验
■ 获省部级科技进步一等奖一次，包括在《CHINES SCIENCE BULLETINE》等国际一流刊物发表学术论文30多篇；
■ 佛山伊戈尔集团培训咨询
专业资质：
■ 美国IPC协会、SMT协会会员
第二天课程讲师简介
季伟 Valor深圳有限公司 DFx资深工程师
从业经验：
■ 在EDA行业具有10年以上技术支持背景，在Zuken中国担任7年的资深工程师，熟悉多种主流EDA工具，Layout、SI、EMC专业软件。在Valor中国担任了4年的DFx资深工程师，具有丰富的实践经验。
元件的种类和选择，热因素，封装尺寸，引脚特点
业界的各种标准和选择基板、元件的选用准则
组装（封装）的最新进展
四、焊盘设计
1. 影响焊盘设计的因素：元件、PCB、工艺、设备、质量标准
2. 不同封装的焊盘设计
3. 焊盘设计的业界标准，如何制定自己的焊盘标准库
4. 焊盘优化解决工艺问题案例
通过本课程的学习，学员能够基本掌握DFM的基本思想和方法，并且可以着手开展DFM的工作，提升公司产品设计水平，缩短与国际先进水平的差距，提高产品竞争力。
课程要点：
1、了解可制造性设计的重要性，推行产品开发过程中设计人员应承担的职责；
2、了解制造工艺流程及典型工序的基本知识，帮助设计工程师理解工艺设计规范，达到设计中灵活运用；

电路板(PCB)设计与可制造性(DFM)

能超过0.15mm. 缺点数量小于3点不超过金手指数量的
30%
理想状态
功能无缺点,达设计要求
3..3板边缘设计要求
图形到板边缘的距离最小0.4.冲切加工的板最好与板厚尺寸一样
3.4板面线路布局隐忧
PCB
两面的线路
尽量不要平行,否则,图形腐蚀后,因两面铜箔应力释放,易产生板翘
3.8整板厚度结构
流程
沉电铜
电路电镀
防焊制作
文字
合计
板料最大上偏差
加成 0.005 0.05 0.02 0.03 0.105 0.13
总厚度 0.235
成品厚度:板厚T+加成总厚度结论:成品板厚易超规格
3.9孔到板边的距离
可靠性疑问:
1)板边的机械强度降低
2)孔环一旦受到损伤,锡垫不完整
显影后的结果,图形转移时,网格未形成
3.PCB设计的一般要求
• 3.1导体外观 • 3.2金手指外观 • 3.3板边缘设计要求 • 3.4板面线路布局隐忧 • 3.5V槽板外形尺寸结构 • 3.6冲切板外形尺寸结
构
• 3.7板厚标准 • 3.8整板厚度结构
3.9孔到板边的距离 3.10孔尺寸结构 3.11图形尺寸 3.12-15导体断面积,铜厚, 电压与电流等之间关系
槽深度偏差
B 板厚度方向中心到板面 ±0.08
的距离
C 上下V槽刀的偏移距离 ±0.08
D V槽线的宽度偏差
±0.08
E V槽刀角度偏差
±2°
F V槽位置偏差
D/2+累积
G 板厚
H 连片V槽线中心距
±0.08加
累积偏差
按上表和图说明测量: V槽板的测量以V 槽线中心为基准建议:外形公差±0.25mm

印制电路板DFM设计技术要求

印制电路板DFM设计技术要求印制电路板( PCB) 是现代电子技术中不可或缺的一部分，由于其良好的稳定性，可靠性，成本效益和可复制性等特点，已经成为众多电子设备的基础。

印制电路板的DFM（Design for Manufacturing）设计技术要求是保证印制电路板质量、成本和交付时间的关键因素之一。

本文将深入探讨印制电路板DFM 设计技术要求。

1. PCB DFM 设计的优点印制电路板DFM设计技术要求是为了减少设计周期、成本、尽早确定缺陷、确保质量、减少生产中的错误和优化时间等目的而设计的。

以下是PCB DFM设计的优点：- 帮助设计者及早发现PCB 错误，并提供解决方案。

-推动设计和制造团队在设计阶段进行更紧密的合作，以加速PCB 制造过程- 把印刷电路板正式制造之前的成本降到最低- 降低PCB 制造过程的不良率、修复成本、废品率和退货率2. PCBDFM 设计的技术要求2.1 PCB板设计PCB板的设计是DFM设计的重要部分。

一个好的PCB板设计不仅可以提高电子设备性能，而且可以确保工艺的成功实施。

PCB板设计必须满足以下要求：- 确定最终PCB尺寸和定位孔的位置。

- 检查层的数量、材料和厚度。

- 确定通孔、配线宽度、间距和最小孔径。

- 确定最终元件的实际放置位置和方向。

2.2 PCB 布局设计在PCB 布局设计中，标准PCBA 规则应该得到应用，例如: PCB 布局应与产品的产品设计多丈量共而规划。

2.2.1元器件布局元器件布局的良好设计能使电路运作更加稳定可靠，这里的要求如下：- 元器件应该尽可能的紧凑布置。

- 元器件布局应该符合最佳电路设计规则和"防雷"设计规则，并实施正确的设计电磁兼容性（EMC）战略。

- 保证元器件之间的间距不太大或太小，保证元器件之间的空间不太大或太小。

2.2.2 设计元器件包括邻近元件的距离元器件之间的间距应保持合理，以避免两个元器件之间的电磁干扰。

手机PCB设计可制作性规范(DFM)

手机及模块PCB设计可制作性工艺规范(DFM)术语1. PCB(Printed Circuit Board) ：指印制板电路2. SMT（Surface Mounting Technology）：表面贴装技术，指用自动贴装设备将表面组装元件/器件贴装到PCB 表面规定位置的一种电子装联技术。

3.DFM（Design for manufacturability ）：可制造性设计。

4. 回流焊（Reflow Soldering）：是指事先把焊膏涂敷在PCB焊盘上，通过回流焊炉加热焊接的焊接方式。

5. 基准Mark (FIDUCIAL MARK) ：SMT设备为了辨认、补正基板或部品的坐标而使用的焊盘。

统计调查表明: 产品总成本60%取决于产品的最初设计;75％的制造成本取决于设计说明和设计规范;70－80％的生产缺陷是由于设计原因造成的。

意义和目的DFM就是从产品开发设计时起，就考虑到可制造性和可测试性，使设计和制造之间紧密联系，实现从设计到制造一次成功的目的。

DFM具有缩短开发周期、降低成本、提高产品质量等优点，是企业产品取得成功的途径。

原则DFM基本规范中涵盖下文提到的“PCB设计的工艺要求”、“PCB 焊盘设计的工艺要求”、“屏蔽盖设计”三部分内容为R&D Layout 时必须遵守的事项，否则SMT或割板时无法生产。

DFM建议或推荐的规范为制造单位为提升产品良率,建议 R&D在设计阶段加入PCB Layout。

零件选用建议规范: Connector零件应用逐渐广泛, 又是 SMT生产时是偏移及置件不良的主因,故制造希望R&D及采购在购买异形零件时能顾虑制造的需求, 提高自动贴片的比例。

主要内容一、不良设计在SMT制造中产生的危害二、目前SMT印制电路板设计中的常见问题及解决措施三、PCB设计的工艺要求四、PCB焊盘设计的工艺要求五、屏蔽盖设计一. 不良设计在SMT生产制造中的危害1. 造成大量焊接缺陷。

印制电路板DFM设计技术要求

印制电路板DFM设计技术要求印制电路板（Printed Circuit Board，简称PCB）是电子元器件之中的一种，也是电子元器件之间的载体。

PCB的设计、制造和组装技术是电子行业中十分重要的一环。

随着电子工业的不断发展和进步，对PCB的制造质量和生产效率的要求也越来越高，因此PCB的设计、制造和组装技术也不断得到了改进和提高。

其中，DFM（Design For Manufacturability）技术是印制电路板设计的关键之一。

本文将详细介绍印制电路板DFM设计技术要求。

一、DFM技术的定义DFM技术是一种针对被生产制造过程加工和装配的设计，目标是在最少的成本、最高的效率和最重要的质量的情况下，尽可能地简化或消除制造过程和工具的不必要的复杂性。

在PCB设计中DFM就是通过一定的设计手段，在实现电子电路功能的基础上，尽可能降低制造成本，提高生产效率，保证制造质量等方面的设计技术。

二、DFM技术要求（一）考虑PCB的制造过程DFM技术要求将PCB的制造过程作为设计的重点，考虑制造过程中可能会出现的问题和难点并加以解决。

例如，在PCB的布线中，需要考虑布线的直线性，减少布线的绕线，控制布线的宽度和位置，避免出现布线打短路等问题，这些问题都需要在PCB设计阶段考虑到，并通过专业软件进行优化和处理。

（二）考虑PCB的制造成本DFM技术要求PCB设计师在设计PCB时，从成本的角度出发，从材料、制造过程、组装工艺等方面考虑如何降低生产成本。

例如，对PCB的阻焊层采用一面阻一面焊的方法，可以避免由于一面焊死或者控制不准而造成的流量不均和短路问题，在一定程度上减少制造成本。

（三）考虑PCB的制造工艺DFM技术要求PCB设计师要充分了解PCB制造工艺，对制造过程中的工艺进行分析和研究，从而能够更好地将设计与制造工艺相结合。

例如，在PCB的厚铜箔制造中，必须要充分考虑铜箔的厚度和表面处理方式，以及厚铜箔加工过程中的机械力、加热温度、压力等因素，从而能够保证在加工生产过程中制造出符合要求的厚铜箔。

“电子装联的DFM(可制造性设计)实施方法与案例解析”高级研修班

“电子装联的DFM(可制造性设计)实施方法与案例解析”高级研修班招生对象－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－R&D研发设计人员、DFM设计人员、电子企业管理人员、电子企业NPI经理、中试/试产部经理、工艺/工程/制造部人员、NPI主管及工程师、COB NPI工程师、R&D(研发人员)、PM(项目管理)人员、DQA(设计质量保障工程师)、PE(制程工程师)、QE(质量工程师)、IE(工业工程师)、测试部人员、SQM(供货商质量管理人员)及SMT和COB相关人员等。

【主办单位】中国电子标准协会【咨询热线】0 7 5 5 – 2 6 5 0 6 7 5 7 1 3 7 9 8 4 7 2 9 3 6 李生【报名邮箱】martin# （请将#换成@）课程内容－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－一、前言：电子产品制造的微小型化和利润的日益缩水,使电子制造企业正面临着较大的生存和发展压力。

对一个新产品来说，产品的成本和开发周期是决定这个设计成败的关键因素。

业界研究表明，产品设计开支虽一般只占产品总成本的约5%，但它却影响产品整个成本的70%。

为此，搞好成本及质量控制，在新产品设计的初期，针对产品各个环节的实际情况和客观规律，须全面执行最优化设计DFX(可制造性\成本\可靠性\装配性)方法。

企业在管理上，对设计工作务须规范；对相关技术管理人员的培训、辅导和约束，不可或缺。

为此，中国电子标准协会特联合深圳市易盟特企业咨询管理有限公司，邀请大型企业的电了产品组装设计和制程工艺方面的实践型资深顾问讲师，举办为期二天的“电子装联的实用DFM（可制造性）实施方法与案例解析”高级研修班。

欢迎咨询报名参加！二、课程特点：本课程的重点内容，主要有以下几个方面：1.新型电子产品装联中的高密度组装多层互联板（HDI），FPC、Rigid-FPC, 以及LED Metal PCB,Ceramic PCB的拼板设计与板材利用率、生产效率、产品可靠性之间的平衡问题；2.Shielding Case或Shielding Flame，Fine Pitch Connector，倒装焊接器件QFN/BGA/WLP/CSP/POP的焊盘和布局设计技巧；3.Smart Phone及相关电子产品的DFM(制造性设计）、DFR（可靠性设计）、DFA(组装性设计）等先进电子制造的最优化设计；4.手机摄像头CIS（CMOS Image Sensor)COB和COF的DFM及组装工艺技术，是来自APPLE\Sumsung\Dell\HTC\BBK\小米等大型企业研发产品之DFX及DFM实战经验分享。

pcb之设计规范(DFM要求)

DFX讲义DFX是并行工程关键技术的重要组成部分，其思想已贯穿企业开发过程的始终。

它涵盖的内容很多，涉及产品开发的各个阶段，如DFA（Design for Assembly，面向装配的设计）、DFM（Design for Manufacture，面向制造的设计）、DFT（Design for Test，面向测试的设计）、DFE（Design for Electro-Magnetic Interference，面向EMI的设计）、DFC(Design for Cost，面向成本的设计) 、DFc(Design for Component，面向零件的设计) 等。

目前应用较多的是机械领域的DFA和DFM，使机械产品在设计的早期阶段就解决了可装配性和可制造性问题，为企业带来了显著效益。

DFA指在产品设计早期阶段考虑并解决装配过程中可能存在的问题，以确保零件快速、高效、低成本地进行装配。

DFA是一种针对装配环节的统筹兼顾的设计思想和方法，就是在产品设计过程中利用各种技术手段如分析、评价、规划、仿真等充分考虑产品的装配环节以及与其相关的各种因素的影响，在满足产品性能与功能的条件下改进产品的装配结构，使设计出的产品是可以装配的，并尽可能降低装配成本和产品总成本。

DFT是指在产品开发的早期阶段考虑测试的有关需求，在Layout设计时就根据规则做好测试方案，以保证测试的顺利进行，从而减少改版次数，减少设计成本。

DFM则指在产品设计的早期阶段考虑所有与制造有关的约束，指导设计师进行同一零件的不同材料和工艺的选择，对不同制造方案进行制造时间和成本的快速定量估计，全面比较与评价各种设计与工艺方案，设计小组根据这些定量的反馈信息，在早期设计阶段就能够及时改进设计，确定一种最满意的设计和工艺方案。

从以上的定义可以知道DFM 涵盖DFA和DFT的内容，以下是DFM rule ,其中包含DFA,DFT规则。

1.0FIDUCIAL MARK(基准点或称光学定位点)为了SMT机器自动放置零件之基准设定,因此必须在板子四周加上FIDUCIAL MARK1.1 FIDUCIAL MARK之形状,尺寸及SOLDER MASK大小1.1.1 FIDUCIAL MARK放在对角边φ1mm为喷锡面φ3mm为NO MASKφ3mm之内不得有线路及文字3.1.2φ1mm的喷锡面需注意平整度1.2 FIDUCIAL MARK之位置,必须与SMT零件同一平面(Component Side),如为双面板,则双面亦需作FIDUCIAL MARK1.3 FIDUCIAL放在PCB四角落,边缘距板边至少5mm1.4 板边的FIDUCIAL MARK需有3个以上,若无法做三个FIDUCIAL MARK时,则最少需做两个对角的FIDUCIAL MARK1.5 所有的SMT零件必须尽可能的包含在板边FIDUCIAL MARK所形成的范围内1.6 PITCH 20 mil(含)以下之零件(QFP)及BGA对角处需加FIDUCIAL MARK, 25mil之QFP不强制加FIDUCIAL MARK.但若最接近PCB四对角处之QFP PITCH 为25mil(非20mil以下)该零件亦需加FIDUCIAL MARK.2.0 SOLDER MASK (防焊漆)2.1 任何SMD PAD之Solder Mask,由pad外缘算起3mil +- 1mil作SOLDER MASK.2.2 除了PAD与TRACE之相接触任何地方之Solder Mask不得使TRACE露出2.3 SMD PAD与PAD间作MASK之问题:因考虑SMD PAD与PAD 间的密度问题, 除SMD(QFP Fine pitch)196 PIN&208 PIN不强制要求作MASK,其余均要求作MASK2.4 SMD QFP,PLCC或PGA 等四边皆有PAD(四边有PIN) 之方形零件底下所有VIA HOLE均必须作SOLDER MASK,及该零件底下之VIA HOLE均盖上防焊漆2.5 测试点之防焊2.5.1仍以Component Side 测试点全部防焊但不盖满,且Solder Side不被Solder Mask盖到,为最佳状况2.5.2 为防止Component Side被盖满,或Solder Side被Solder Mask盖到,故以DIA VIA PLATED外加2mil 露锡为可接受范围(如下图)2mil2.6 其它非测试点之VIA Hole, Component Side仍以不露锡为可接受范围2.7 VIA HOLE与SMD PAD相邻时,必须100% Tenting防焊漆3.0 SILK SCREEN (文字面)3.1 文字面与VIA HOLE不可重叠避免文字残缺3.2 文字面的标示每个Component必须标示清楚以目视可见清晰为主3.2.1每种字皆得完整3.2.2通电极性与其它记号都清楚呈现3.2.3字码中空区不可被沾涂(如:0,6,8,9,A,B,D,O,P,Q,R等)若已被沾涂,以尚可辨认而不致与其它字码混淆者3.3 各零件之图形应尽量符合该零件的外形无脚零件(R,C,CB,L)于PAD间之文字面须加上油墨划,视需求自行决定图形3.4 有方向性之零件应清楚标示脚号或极性3.4.1 IC四脚位必须标示各脚位,及第1 PIN方向性3.4.2 CONNECTOR 应标示四周前后之脚号3.4.3 Jumper应标示第1 PIN及方向性3.4.4 BGA 应标示第1 PIN及各角之数组脚号3.5 文字距板边最小10mil3.6 人工贴图时,文字,符号,图形不可碰到PAD(包括VIA HOLE PAD 非不得已,以尚可辨认而不致与其它字码混淆者)3.7 CAD作业时, 文字,符号,图形不可碰到PAD,FIDUCIAL MARK,而VIA HOLEPAD 则尽量不去碰到3.8 由上而下,由左而右顺序,编列各零件号码4.0 TOOLING HOLE (定位孔)4.1 为配合自动插件设备,板子必须作TOOLING HOLE(φ4mm+-) TOOLING HOLE中心距板边为5mm(NON-PTH孔),须平行对称,至少两个孔,如遇板边(V-CUT)须有第三孔,且两孔间间距误差于+-20mil(0.5mm)以内the third hole4.2 如板子上零件太多,无法做三个TOOLING HOLE时,则于最长边作两个TOOLINGHOLE或可作于V-CUT上5.0 PLACEMENT NOTES (零件布置)5.1 DIP 所有零件方向(极性)应朝两方向,而相同包装类形之零件方向请保持一致5.2 DIP 零件周围LAYOUT SMD零件时应预留>1mm的空间,以不致妨碍人工插拔动作5.3 SMD零件距板边至少5mm,若不足时须增加V-CUT至5mm;M/I DIP 零件由实体零件外缘算起各板边至少留3mm3mm5mm5.4 DIP零件之限制:5.4.1 排阻尽可能不要LAYOUT于排针之间5.4.2 MINI-Jumper的数量尽量减少;且MINI-Jumper与Slot, Heat-Sink至少两公分5.4.3 尽量勿于BIOS SOCKET底下LAYOUT其它零件5.4.4 M/I DIP 零件周围LAYOUT SMD 零件时,应预留1mm 空间,以防有卡位情形5.4.5 M/I DIP 零件之方向极性须为同方向,最多两种方向5.4.6 M/I DIP 零件PIN 必须超出PCB 面1.2~1.6mm5.5 VIA HOLE 不可LAYOUT 于SMD PAD 上,须距PAD ≧10mil 以免造成露锡5.6 SMD 零件分布Fine-pitch 208 pin QFP 或较大之QFP, PLCC, SMD SOCKET 等零件,在LAYOUT 时应尽量避免皆集中于某个区域,必须分散平均布置;尤以在2颗Fine-pitch 208 pin QFP 之间放置较小之CHIPS(R,C,L……),应尽量避免过于集中5.7 双面板布置限制SMD 形式之CONNECTOR 应尽量与Fine-pitch, QFP,PLCC 零件同一面5.8 请预留BAR CODE 位置于PCB 之正面5.9 零件放在两个连接器之间,零件长边要和连接器长边平行排放,零件和连接器的间距至少要有零件高度的一倍5.10 SMD 零件须与 mounting hole 中心距离 500 mil.5.11 周为DIP 零件的地方背面不能放SMD 零件。