PCB可制造性设计（一）

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前言：

可制造性设计DFM（Design ForManufacture）是保证PCB设计质量的最有效的方法。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。

HP公司DFM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。

一、PCB简介及工艺流程

二、可制造性设计

2．1．  多层板叠层设计

可靠性

通常PP介质厚度的设计不要低于80um，介质太薄耐压性相应减弱，可能会出现电击穿的现象。不同材料的PCB产品，其介质层耐电压能力情况如下表：

序号

介质层材料类型

耐电压能力／（V／mil）

1

环氧树脂材料

500

2

陶瓷材料

700

3

BT材料

1000

4

PI材料

1000

对称性

多层板叠层设计不论从叠层材料厚度（板材、PP、铜箔）还是布线设计（信号层、电源层、地层）、钻孔设计均需保证对称性，以避免PCB翘曲

钻带设计对称：盲孔设计时，避免不对称结构设计

线路图形分布的对称：处于对称结构位置的线路层，图形面积不能差距太大，如6层板，1层和6层，2层和5层分别处于对称结构的位置，同张芯板两面图形面积不能差距太大，否则很容易导致板弯曲超标，影响贴片（如遇到如下图所示的情况，可在图2空旷区域铺上铜，减少图形面积的差异）。

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其他（多层板叠层厚度设计）

普通多层板叠层厚度应该比成品厚度小0．1mm（如下图示），因层压后还需要电镀、印刷绿油等，会增加板厚。

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2．2．  钻孔设计

最小钻咀及孔径公差（孔直径小于6．3mm的孔）

机械钻孔的最小钻咀：0．15mm

PTH孔公差：

插件孔：常规＋／－4mil（非常规可做到＋／－3mil ）

压接孔： ＋／－2mil

NPTH孔公差：＋／－2mil

孔径纵横比

纵横比（如下图示）：纵横比过大，在沉铜工序或电镀工序药水在孔内交换困难，会产生薄铜或局部缺铜，影响产品可靠性。

背钻孔设计要求

背钻可以减少过孔的的等效串联电感，这对高速背板加工非常重要。

背钻孔尺寸比PTH孔径大0．3mm，深度控制公差＋－0．1mm

盘中孔设计要求

盘中孔：指焊接焊盘上的导通孔，即起到导通孔的电气性能连接作用，同时不影响到表面焊接。

图1为常见BGA设计，过孔打在引线焊盘上；

图2即为盘中孔设计，过孔打在BGA焊点中央，可增加布线密度，节省空间。

2．3．  线路设计

线路PAD设计

过孔焊环标准5mil（非常规可做到3mil）；

元件孔焊环≥6mil。

焊环

过孔PAD设计；

①、过孔塞孔推荐A类设计；

②、B与C因过孔相交或相切易产生甩油上焊盘－－不推荐；

如PAD位需要设计在大铜皮上，建议设计时优化为图B蓝色框圈住的形状（即PAD位四周热隔离－－－掏开铜皮，然后用线路再连接起来），这样设计有以下好处：

①、在焊锡时，由于大铜皮上PAD散热过快，与独立PAD的升温速率不一样，很容易出现大铜皮上PAD位的假焊，如图B所示的热隔离设计，则可以避免该问题的出现；

②、PCB加工后，会保证与独立PAD位一样大小，不会因为在大铜皮上因开窗过大导致PAD位实际尺寸大于设计的理论尺寸。

线路到外形距离

线路到外形线：10mil以上（如图1）；

线路到V－CUT线：16mil以上（如图2）．

线路图形分布

线路图形分布均匀，有利于控制板弯曲和电镀铜的均匀性；

以下线路图形面积差距较大，PCB生产过程中存在以下品质隐患：

①． 会导致板弯曲过大，影响贴片；

②． 容易导致线路稀少的一面，在电镀过程中夹膜或烧板报废。

外层线路图形大铜面较多（如图1），不建议做电镀金表面处理，因为在大金面上印刷阻焊油，容易导致油墨起泡（结合力不好），有以下两个建议：

①． 更改表面处理为沉金或其他；

②． 如要做电镀金的表面处理，建议将大面积铜的位置改成网格，可以增加阻焊油的结合力（如图2）．

内层隔离环

以下隔离环大小，是衡量多层板加工能力的关键指标：

工艺边及MARK点

工艺边：非电金表面处理的板，建议在工艺边铺铜皮，以平衡电流，保证电镀铜厚的均匀性（如图1）；

MARK点如果处于比较孤立的位置（即MARK点周围没有线路），建议加保护环，以平衡电流，避免电镀时电流过大，导致MARK点烧焦（如图2）．

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wisuhuu

长篇啊，认真看看，讲的不错