DFM设计规范
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拼板依功能被分为几个部分 • 加工所需的空间 • 电路板 • 测试点 • 电路板之间用于分板的空间 • 附加的导线用于边缘电镀的连接器
分板的五种主要方法比较
方法 Snap out Cut out Nibble Route Punch 描述 徒手或将板边卡在平 板的“V”形槽中，人 工折板 用手工工具将连接切 断 利用气源拉动勾壮刀， 拉断连接 由刀片对连接逐一切 断 由冲头冲断连接，一 次成功 操作难易 简单 效果 板边粗糙，对元件有潜在 破坏 板边粗糙，有突起，一般 不采用 效果很好 板边较好，但对于每种产 品要有Profile 效果很好，但对于每种产 品要有Profile 价格 低
HASL(hot air solder leveling )
PCB Surface Finishes ---OSP DFM-5.0
OSP是现有的对裸铜进行表面处理 的最便宜的一 种方法.是在裸铜表面覆盖一层薄的有机材料防止铜 的氧化。
缺点是:经处理的表面脆,若这一薄层损坏，氧气会 进入并与铜发生氧化从而降低其表面的可焊性.而且 防护层是绝缘的所以它不适于作接地用
DFM STUDY
目
录
2.0 PCB设计的7个基本原则…………………………………… 3.0 PCB设计原则……………………………………………. 3.2 布局原则………………………………………………… 3.3 板子的尺寸及厚度………………………………………. 3.4 Board Clearance Requirements………………………… 3.5 Board Warp and Bow…………………………………….. 3.6 定位参考…………………………………………………… 3.7 4.0 拼板利用设计原则 4.1 拼板设计考虑事项……………………………………… 4.3 Tab(W/mouse bites) between board and breakaway……………. 4.4 V-score 设计……………………………………………………. 4.5 Tab(W/mouse) between boards…………………………………
PCB 板的变形要求
DFM-3.5
1, 对较好的放置及夹具,PCB弯曲的最大程度为: 在板子的最大尺寸方向不超过0.1英寸(2.5mm)
2, 镀覆通孔技术: 0.001”/ inch,(不超过板子最长尺寸的1.5%) SMT/BGA技术: 0.0075“/inch,(不超过板子最长尺寸的0.75%)
定位(基孔)
DFM-3.6
基孔为其它所有钻孔及冲孔提供定位参照,同为PCB在装配设备 上提供精确的定位、减少误差累计.
注意: 1> 基孔与基准mark 点区别; 2>基孔位于最长边 3>标准的孔径及距离可减少PCB制作及设备调试的等待时间
拼板设计考虑事项
DFM-4.1
拼板是一种在一块基板上布置一块或多块PCB使之起到易于制造（如工艺 孔，基准点等）的制程方式
目
录
8.5 Component Shadowing Considerations………………… 8.6 Via Hole Considerations…………………………………. 8.7 Lead Clinch ………………………………………………. 8.8 Seletive Wave Soldering Tutorial…………………………. 8.9 Selective Wave Soldering Design Considerations………… 8.10 UFO Hole…………………………………………………. 9.0 Design Consideration For Inspection And Repair……….. 9.1检查和维修指南 9.2检查和维修的设计规则 10.0 Design Consideration For Cleaning………………………… 10.1Design consideration for cleaning ………………….
LPI(液态感光阻焊油墨) is preferred to dry film solder mask
所有的锡垫以及测试点不应涂绿胶. 在基准点上或其周围0.08“(2mm)之内不应有阻焊层.
PCB表面阻焊层厚度应保持均匀.(允许阻焊层比覆铜层高 1.5mil )
Solder Mask Requirements
PCB设计的7个基本原则
DFM-2.0
对于大量PCBA的生产,设计时考虑设备的容量不要超过设备的最大容 量,一般标准SMT 设备的容量20“*18” (508mm*457mm) 在所有的PCB上都要涉及3 个全局基准点,对于多脚的IC 而言要设计 局部基准 (208 pin-out or fine-pitch package) 脚间距为0.5mm或小于0.5mm都被认为是密间距元件 相邻的IC之间应有足够的空间以利于重工和目检 0.15 to 0.2英寸45 度 设计时使所有位于PCB 底面的元件尤其是翅型引脚包装的元件在同 一方向以利于波峰焊接。 所有的BGA通孔必须由阻焊层从上面盖住不必要的热转移 所有的元件位置应有清晰的标识,一直是元件是否放置 允许足够的测试接口以利于ICT测试
PCB Surface Finishes –others DFM-5.0
其它的表面处理如: (浸)银 , 锡，钯，镍钯(NiPd)等等。 这些方法各有优点，但与前三种方法相比还需一定的理由来说明 其可靠性及实用性. 强烈建议在DFX早期设计时应对PCB表面处理进行有效的评估
PCB Surface Finishes---ENIG DFM-5.0
ENIG比OSP robust 的多,但是因为金的多孔特性使得它的寿命有 一 定的限制. ENIG 表现出良好的可焊性,其良好的接触电导性使其成为 表面处理的理想选择.他还用在开关,接触端子等.金的厚度将影响到 其应用寿命. 浸金制程是:“mono-molecular”即单 个分子厚度,因此制程不会超过 0.1um. 金在锡中完全溶解并与镍和锡生成合金,防止镍的氧化.无电 镀镍层的厚度 一般是3~5um.人们现在已经在关心金合金的脆性,金 的脆性问 题只有在金的含量超过2~3wt.%或度层少于0.1um 是成立. ENIG 虽昂贵,但是与其它表面处理相比镀金的含量是很低的
目
录
4.6 阻焊层要求………………………………………………….. 4.7 4.8 Label Locations 5.0 PCB表面处理 5.1 PCB表面处理…………………………………………. 6.0 针对SMT的设计考虑…………………………………………… 6.1 表面贴装技术指南…………………………………………… 6.2 SMT设计原则 6.3 SMT 零件高度考虑 6.4 基准 6.5 SMT 零件选择 7.0 焊盘设计…………………………………… 7.1 焊盘设计………………………………………………. 7.2 无源元件焊盘设计…………………………………….. 7.2.1 被动元件…………………………………………..
Solder plugs 不允许超过通孔的锡垫.
为了防止污染不允许由两面同时塞住通孔或其它任何孔.
锡垫与邻近的通孔之间必须有阻焊层. 有时阻焊层也用来覆盖通孔.
Label Location DFM-4.8
1.所有的标签在PCB印刷层都应有Location。
2.对于那些需在Reflow之前贴的标签，标签Location应远离SMT元 件。
Tab(W/mouse bites) between board and breakaway
Tab到Tab之间距离推荐2.5inches到5.0inches.
返回
V-Score Design
DFM-4.4
Solder Mask Requirements DFM-4.6
优先推荐SMOBC (Solder Mask Over Bare Copper) 在免洗制程中优先选择green solder mask color.
目
录
7.2.2 IC(J-Leaded)……………………………………. 7.2.3 IC(Gull-Winged)…………………………………. 7.2.4 SMT Fine pitch 焊盘宽度…………………………. 7.2.5 Keep-out area…………………………………….. 7.2.6 HASL Thickness for Fine Pitch Technology……….. 7.2.7 元件间最小间距………………………………………… 7.3 Area Array Packages 设计指南 7.4 BGA 设计指南 7.5 8.0 Design Consideration For Wave Soldering…………………. 8.1 波峰焊指南 8.2 波峰焊元件间距 8.3 波峰焊元件方向 8.4
PCB Surface Finishes –HASL DFM-5.0
HASL是在PCB表面涂覆一层锡铅合金, 其低成本,高强度使其成为 多年来流行的一种方法,但是近年来又减少的趋势.其涂覆的厚度在 锡垫的边缘和中间也有所不同(几微米到50~75um).这种可变性在 基准点的确认及网印,贴放中都会产生很多问题,所以尽量不要用到 密间距的SMT电路板上 HASL因其低成本,实用性使其成为技术含量低,及低成本的波峰焊 电路板的表面处理技术的首选
PCB 尺寸及厚度
DFM-3.3
基于Sanmina-SCI 设备规格
PCB扉边要求
DFM-3.4
在PCB沿其流程流动的方向上的两个平行的边缘允许有5mm的切 除带.
功能: 防止机械设备的链条,箝位及治具在运输及组装过程中与PCB 产生碰 撞,另外可防止位于PCB 板边缘的SMD 零件在人工操作及在线临时存 储时受损.
人工 治具 要有 Profile 要有 Profile
低 一般 较高 高
PCB组装规则及定义
通常，将一些较小的板子作成拼板能够提高效率和产出， 并导致成本节约。 如果两个或更多的单板合成拼板，这些单板之间距离为 0.100“。 工艺孔及基准点可以被加在废边上，可以增加美观及提 高生产力。 在板间空的地方填补一些空板可以在集中焊接操作中减 少变形及加强散热 当“mouse bites”如图所示时可以用手或手工工具分板， 但可能给焊点较大的力，为避免这种情况，所有零件必须 保持远离“mouse bites”至少250mils.
百度文库
PCB Surface Finishes DFM-5.0
正确选择PCB表面处理方法将直接影响到产品的成本 及良率. 现有的表面处理方法如下: OSP(organic solderability preservative) ENIG(electroless nickel immersion gold)
PCB 设计原则
12> 避免使用跳线及任何额外的人工操作. 13> 减少散装零件的使用. 14> 装配中尽量使用标准件. 15> 便于PCB 及零件的定位. 16> 设计中尽量减少焊接及清洗的工序. 17> 设计中考虑设备调试的要求. 18> 设计中考虑各种变量的误差. 19> 设计元件、设备及焊盘的参数应尽量在所 要求界限 的上 限。
PCB 设计原则
DFM-3.2
1> 减少PCB组装的制程工序及成本，尽量使零件置于PCB 的主焊
接面。 2> 如果SMD确需置于混装技术PCB 的两面,可以考虑选择性焊接. 3> 相同或相似的元件应置于同一列或一排并且极性应指向同一方向. 4> 在PCB上按尺寸及数量均匀的分配元件以避免PCBA在回流过程 及波 峰焊接过程中变形. 5> 连接器和插座应置于PCBA的主要焊接面. 6> 不要在PCB的两面都设计通孔设备. 7> 允许可测试或测试访问. 8> 设计中应尽量考虑自动装配,尽量减少人工操作. 9> 设计中应尽量考虑简单操作. 10> 设计中除特殊说明应使用标准装配及测试要求, 11> 设计中应考虑自检及边界扫描测试
分板的五种主要方法比较
方法 Snap out Cut out Nibble Route Punch 描述 徒手或将板边卡在平 板的“V”形槽中，人 工折板 用手工工具将连接切 断 利用气源拉动勾壮刀， 拉断连接 由刀片对连接逐一切 断 由冲头冲断连接，一 次成功 操作难易 简单 效果 板边粗糙，对元件有潜在 破坏 板边粗糙，有突起，一般 不采用 效果很好 板边较好，但对于每种产 品要有Profile 效果很好，但对于每种产 品要有Profile 价格 低
HASL(hot air solder leveling )
PCB Surface Finishes ---OSP DFM-5.0
OSP是现有的对裸铜进行表面处理 的最便宜的一 种方法.是在裸铜表面覆盖一层薄的有机材料防止铜 的氧化。
缺点是:经处理的表面脆,若这一薄层损坏，氧气会 进入并与铜发生氧化从而降低其表面的可焊性.而且 防护层是绝缘的所以它不适于作接地用
DFM STUDY
目
录
2.0 PCB设计的7个基本原则…………………………………… 3.0 PCB设计原则……………………………………………. 3.2 布局原则………………………………………………… 3.3 板子的尺寸及厚度………………………………………. 3.4 Board Clearance Requirements………………………… 3.5 Board Warp and Bow…………………………………….. 3.6 定位参考…………………………………………………… 3.7 4.0 拼板利用设计原则 4.1 拼板设计考虑事项……………………………………… 4.3 Tab(W/mouse bites) between board and breakaway……………. 4.4 V-score 设计……………………………………………………. 4.5 Tab(W/mouse) between boards…………………………………
PCB 板的变形要求
DFM-3.5
1, 对较好的放置及夹具,PCB弯曲的最大程度为: 在板子的最大尺寸方向不超过0.1英寸(2.5mm)
2, 镀覆通孔技术: 0.001”/ inch,(不超过板子最长尺寸的1.5%) SMT/BGA技术: 0.0075“/inch,(不超过板子最长尺寸的0.75%)
定位(基孔)
DFM-3.6
基孔为其它所有钻孔及冲孔提供定位参照,同为PCB在装配设备 上提供精确的定位、减少误差累计.
注意: 1> 基孔与基准mark 点区别; 2>基孔位于最长边 3>标准的孔径及距离可减少PCB制作及设备调试的等待时间
拼板设计考虑事项
DFM-4.1
拼板是一种在一块基板上布置一块或多块PCB使之起到易于制造（如工艺 孔，基准点等）的制程方式
目
录
8.5 Component Shadowing Considerations………………… 8.6 Via Hole Considerations…………………………………. 8.7 Lead Clinch ………………………………………………. 8.8 Seletive Wave Soldering Tutorial…………………………. 8.9 Selective Wave Soldering Design Considerations………… 8.10 UFO Hole…………………………………………………. 9.0 Design Consideration For Inspection And Repair……….. 9.1检查和维修指南 9.2检查和维修的设计规则 10.0 Design Consideration For Cleaning………………………… 10.1Design consideration for cleaning ………………….
LPI(液态感光阻焊油墨) is preferred to dry film solder mask
所有的锡垫以及测试点不应涂绿胶. 在基准点上或其周围0.08“(2mm)之内不应有阻焊层.
PCB表面阻焊层厚度应保持均匀.(允许阻焊层比覆铜层高 1.5mil )
Solder Mask Requirements
PCB设计的7个基本原则
DFM-2.0
对于大量PCBA的生产,设计时考虑设备的容量不要超过设备的最大容 量,一般标准SMT 设备的容量20“*18” (508mm*457mm) 在所有的PCB上都要涉及3 个全局基准点,对于多脚的IC 而言要设计 局部基准 (208 pin-out or fine-pitch package) 脚间距为0.5mm或小于0.5mm都被认为是密间距元件 相邻的IC之间应有足够的空间以利于重工和目检 0.15 to 0.2英寸45 度 设计时使所有位于PCB 底面的元件尤其是翅型引脚包装的元件在同 一方向以利于波峰焊接。 所有的BGA通孔必须由阻焊层从上面盖住不必要的热转移 所有的元件位置应有清晰的标识,一直是元件是否放置 允许足够的测试接口以利于ICT测试
PCB Surface Finishes –others DFM-5.0
其它的表面处理如: (浸)银 , 锡，钯，镍钯(NiPd)等等。 这些方法各有优点，但与前三种方法相比还需一定的理由来说明 其可靠性及实用性. 强烈建议在DFX早期设计时应对PCB表面处理进行有效的评估
PCB Surface Finishes---ENIG DFM-5.0
ENIG比OSP robust 的多,但是因为金的多孔特性使得它的寿命有 一 定的限制. ENIG 表现出良好的可焊性,其良好的接触电导性使其成为 表面处理的理想选择.他还用在开关,接触端子等.金的厚度将影响到 其应用寿命. 浸金制程是:“mono-molecular”即单 个分子厚度,因此制程不会超过 0.1um. 金在锡中完全溶解并与镍和锡生成合金,防止镍的氧化.无电 镀镍层的厚度 一般是3~5um.人们现在已经在关心金合金的脆性,金 的脆性问 题只有在金的含量超过2~3wt.%或度层少于0.1um 是成立. ENIG 虽昂贵,但是与其它表面处理相比镀金的含量是很低的
目
录
4.6 阻焊层要求………………………………………………….. 4.7 4.8 Label Locations 5.0 PCB表面处理 5.1 PCB表面处理…………………………………………. 6.0 针对SMT的设计考虑…………………………………………… 6.1 表面贴装技术指南…………………………………………… 6.2 SMT设计原则 6.3 SMT 零件高度考虑 6.4 基准 6.5 SMT 零件选择 7.0 焊盘设计…………………………………… 7.1 焊盘设计………………………………………………. 7.2 无源元件焊盘设计…………………………………….. 7.2.1 被动元件…………………………………………..
Solder plugs 不允许超过通孔的锡垫.
为了防止污染不允许由两面同时塞住通孔或其它任何孔.
锡垫与邻近的通孔之间必须有阻焊层. 有时阻焊层也用来覆盖通孔.
Label Location DFM-4.8
1.所有的标签在PCB印刷层都应有Location。
2.对于那些需在Reflow之前贴的标签，标签Location应远离SMT元 件。
Tab(W/mouse bites) between board and breakaway
Tab到Tab之间距离推荐2.5inches到5.0inches.
返回
V-Score Design
DFM-4.4
Solder Mask Requirements DFM-4.6
优先推荐SMOBC (Solder Mask Over Bare Copper) 在免洗制程中优先选择green solder mask color.
目
录
7.2.2 IC(J-Leaded)……………………………………. 7.2.3 IC(Gull-Winged)…………………………………. 7.2.4 SMT Fine pitch 焊盘宽度…………………………. 7.2.5 Keep-out area…………………………………….. 7.2.6 HASL Thickness for Fine Pitch Technology……….. 7.2.7 元件间最小间距………………………………………… 7.3 Area Array Packages 设计指南 7.4 BGA 设计指南 7.5 8.0 Design Consideration For Wave Soldering…………………. 8.1 波峰焊指南 8.2 波峰焊元件间距 8.3 波峰焊元件方向 8.4
PCB Surface Finishes –HASL DFM-5.0
HASL是在PCB表面涂覆一层锡铅合金, 其低成本,高强度使其成为 多年来流行的一种方法,但是近年来又减少的趋势.其涂覆的厚度在 锡垫的边缘和中间也有所不同(几微米到50~75um).这种可变性在 基准点的确认及网印,贴放中都会产生很多问题,所以尽量不要用到 密间距的SMT电路板上 HASL因其低成本,实用性使其成为技术含量低,及低成本的波峰焊 电路板的表面处理技术的首选
PCB 尺寸及厚度
DFM-3.3
基于Sanmina-SCI 设备规格
PCB扉边要求
DFM-3.4
在PCB沿其流程流动的方向上的两个平行的边缘允许有5mm的切 除带.
功能: 防止机械设备的链条,箝位及治具在运输及组装过程中与PCB 产生碰 撞,另外可防止位于PCB 板边缘的SMD 零件在人工操作及在线临时存 储时受损.
人工 治具 要有 Profile 要有 Profile
低 一般 较高 高
PCB组装规则及定义
通常，将一些较小的板子作成拼板能够提高效率和产出， 并导致成本节约。 如果两个或更多的单板合成拼板，这些单板之间距离为 0.100“。 工艺孔及基准点可以被加在废边上，可以增加美观及提 高生产力。 在板间空的地方填补一些空板可以在集中焊接操作中减 少变形及加强散热 当“mouse bites”如图所示时可以用手或手工工具分板， 但可能给焊点较大的力，为避免这种情况，所有零件必须 保持远离“mouse bites”至少250mils.
百度文库
PCB Surface Finishes DFM-5.0
正确选择PCB表面处理方法将直接影响到产品的成本 及良率. 现有的表面处理方法如下: OSP(organic solderability preservative) ENIG(electroless nickel immersion gold)
PCB 设计原则
12> 避免使用跳线及任何额外的人工操作. 13> 减少散装零件的使用. 14> 装配中尽量使用标准件. 15> 便于PCB 及零件的定位. 16> 设计中尽量减少焊接及清洗的工序. 17> 设计中考虑设备调试的要求. 18> 设计中考虑各种变量的误差. 19> 设计元件、设备及焊盘的参数应尽量在所 要求界限 的上 限。
PCB 设计原则
DFM-3.2
1> 减少PCB组装的制程工序及成本，尽量使零件置于PCB 的主焊
接面。 2> 如果SMD确需置于混装技术PCB 的两面,可以考虑选择性焊接. 3> 相同或相似的元件应置于同一列或一排并且极性应指向同一方向. 4> 在PCB上按尺寸及数量均匀的分配元件以避免PCBA在回流过程 及波 峰焊接过程中变形. 5> 连接器和插座应置于PCBA的主要焊接面. 6> 不要在PCB的两面都设计通孔设备. 7> 允许可测试或测试访问. 8> 设计中应尽量考虑自动装配,尽量减少人工操作. 9> 设计中应尽量考虑简单操作. 10> 设计中除特殊说明应使用标准装配及测试要求, 11> 设计中应考虑自检及边界扫描测试