PCB可制造性设计(精)
面向电子组装的PCB可制造性设计
【 关键词 】印 制板； 可制 造性 设计； 电子 组装； 焊 盘
■ 鲜 飞 武 汉华 中数 控 股份 有限公 司
１ 。 前言
２ ． Ｄቤተ መጻሕፍቲ ባይዱＦ Ｍ的概念和作用
Ｄ Ｆ Ｍ （ Ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ Ｆ ｏ ｒ Ｍ ａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ）技术 ，即可 制造 性 技术 ，主要研 究产 品本 身的物 理设计与制 造系统各部分 之间的相 互关 系，并把 它用于产品设计 中 以便将 整个制
Ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ） 、试制 前分析 （ Ｂ ａ ｓ ｉ ｃ Ｐ ｒ ｅ — Ｒ ｅ ｌ ｅ ａ ｓ ｅ Ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ） 和试制后分析 （ Ｐ ｏ ｓ ｔ — Ｒ ｅ ｌ ｅ ａ ｓ ｅ Ｒ ｅ ｖ ｉ ｅ ｗ ） 。不同阶段的实施
５ ４ 蔓
黧 ２ ０ １ ３ ￣ － － ２ ， Ｅ Ｊ 第 １ 期
随着 产 品 的微 型化 、复 杂 化 ，Ｐ Ｃ Ｂ（ 印制 板 ）的组 装
以解决 。这种设计概念及设计方法可缩短产 品投放 市场 的时 间、降低成本 、提 高产量 。以往 ，公司通 常的做法 是 ：新产 品从 设计 到生产 乃至 交付用 户使用的过程总是 从 一个部 门提 交到下一个部门，这种 过程是一个顺序工 程 。出于 各环节 串行，生产准 备只能在设计完全结束后 起动 ，延长 了产品开发时间 ，丧失 了占领市场 的机会 。 更严重的是设计与制造的严重分离 ，产 品设计和开发 部 门没有及时吸收制造和工程部 门对新产 品的改进 意见 ，
PCB设计的可制造性ppt
为了提高PCB设计的可制造性，需要进行一系列的优化设计和技术处理，这会增加制造成 本和生产成本。
环保要求提高
随着全球环保意识的提高，对PCB生产过程中的环保要求也越来越高，需要在设计阶段考 虑环保因素，提高PCB设计的可回收性和可降解性。
未来发展趋势与展望
01
智能化设计
利用人工智能、大数据等信息技术，实现PCB设计的智能化和自动化
设计与制程能力
总结词
PCB设计的可制造性要求充分考虑设计与制程能力，确保设 计符合制程规范。
详细描述
设计过程中应考虑制造过程中的各项因素，如加工精度、层 数、线宽和间距等。此外，还应注意PCB尺寸、形状和结构 的设计，以使其符合生产设备和工艺流程的要求。
表面处理与防护
总结词
表面处理和防护对于PCB的可制造性具有重要影响。
自动化设计与制程技术
PCB设计软件
使用具备自动化功能的PCB设计软件，可提高设 计效率和准确性。
CAM软件
通过CAM（计算机辅助制造）软件实现自动化 生产编程，减少人工操作失误。
PCB质量检测
采用自动化检测设备进行质量检测，提高检测效 率和准确性，降低漏检率。
可测试性与可维修性
制定测试计划
在设计初期考虑测试需求，制定合理的测试计划，确保可测试性 。
05
pcb度互联(hdi)板的设计
HDI板特点
高密度、多层、微型化、复杂 化。
设计难点
信号完整性、电源完整性、电 磁屏蔽、散热等问题。
解决策略
采用压合式连接、微孔定位、 精确对位等技术。
案例二：柔性板的设计与制造
01
02
03
柔性板特点
轻、薄、可弯曲、可折叠 。
PCB可制造性设计工艺规范
PCB可制造性设计工艺规范PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）是电子产品中非常常见的一部分。
它是由一种基层材料（通常是玻璃纤维增强复合材料）和通过印刷或压合技术固定在基层上的导电层构成的。
PCB可制造性设计工艺规范是一系列准则和要求，用于确保PCB的设计在生产制造过程中能够达到高质量和可重复性。
首先，对于PCB可制造性设计工艺规范来说，一个重要的方面是布局和布线。
布局指的是元件在PCB上的位置和排列方式，而布线则是指通过导线将元件连接在一起。
在布局方面，应该根据电路的需求和元件的特性进行合理的布局，避免不必要的干扰和噪音。
在布线方面，应该注意导线的长度、走线的宽度和间距，以及阻抗匹配和传输速率等因素。
其次，PCB可制造性设计工艺规范还包括了对于孔的规定。
在PCB制造过程中，通常需要在板上打孔以安装元件。
对于孔的规定，包括孔的类型（如贴片孔、通孔等）、孔的直径和位置等。
这些规定需要考虑到元件的尺寸和安装的要求，以及后续的焊接和连接等操作。
此外，在PCB可制造性设计工艺规范中还包括了对于焊盘和焊接的要求。
焊盘是指用于连接元件和导线的金属圆盘。
对于焊盘的规定，包括焊盘的形状、尺寸和间距等。
而对于焊接的要求，包括焊接的方法、焊点的形状和强度等。
这些规定需要考虑到焊接工艺的可行性和可靠性，以及后续的维修和升级等操作。
最后，PCB可制造性设计工艺规范还应该包括对于阻焊和丝印的要求。
阻焊是一种覆盖在PCB表面的绝缘材料，用于保护导线和焊盘不受外界环境的影响。
对于阻焊的规定，包括阻焊的类型、颜色和厚度等。
丝印则是一种印刷在PCB表面的文字和标记，用于标识元件和线路的位置和功能。
对于丝印的规定，包括丝印的颜色、位置和字体等。
总的来说，PCB可制造性设计工艺规范是为了确保PCB在生产制造过程中能够达到高质量和可重复性而制定的一系列准则和要求。
这些准则和要求涵盖了PCB布局和布线、孔的规定、焊盘和焊接的要求，以及阻焊和丝印等方面。
PCB设计的可制造性原则
PCB设计的可制造性原那么1. 引言在电子产品制造过程中，PCB〔Printed Circuit Board，印制电路板〕的设计是非常关键的一步。
一个好的PCB设计不仅可以提高产品的性能和可靠性，还可以降低制造本钱和生产周期。
为了确保PCB设计的可制造性，设计人员需要遵循一些根本原那么和最正确实践。
本文将介绍一些常用的PCB设计的可制造性原那么。
2. 原那么一：保持布局简单和紧凑在进行PCB设计时，保持布局简单和紧凑是非常重要的原那么。
简单的布局可以降低PCB的复杂性，减少错误的可能性。
紧凑的布局可以缩短信号传输路径，减少电磁干扰，提高信号完整性。
3. 原那么二：考虑耦合和信号完整性PCB上的不同电路和组件之间存在着耦合作用。
在设计PCB时，需要考虑不同信号之间的干扰和交叉耦合。
通过合理的布局和地线规划，可以减少电磁干扰的影响，并提高信号的完整性。
4. 原那么三：合理设置电源和地线电源和地线的布局在PCB设计中扮演着重要的角色。
良好的电源和地线布局可以确保良好的电源分配和地线回流，减少电源噪声和干扰。
在设计中，应尽量将电源和地线别离，并使用适宜的地引脚和电源引脚进行连接。
5. 原那么四：防止过于密集的布线在PCB设计中，过于密集的布线可能导致信号干扰和短路等问题。
因此，应尽量防止过于密集的布线，合理规划和安排信号线和电源线的路径。
同时，应留出足够的空白区域，方便焊接和维修工作。
6. 原那么五：合理选择元件和材料在PCB设计中，选择适宜的元件和材料也是非常重要的。
适宜的元件和材料可以提供更好的性能和可靠性。
应选择具有良好可焊性和耐高温的元件，并防止使用过时或质量不佳的元件和材料。
7. 原那么六：考虑制造和组装过程在PCB设计中，要考虑制造和组装过程。
例如，要确保元件的放置和布线不会影响到焊接和组装的顺利进行。
同时，要尽量减少PCB板的层数和复杂性，以降低制造和组装的本钱。
8. 原那么七：进行设计验证和测试PCB设计完成后，应进行设计验证和测试。
PCB可制造性设计规范
PCB可制造性设计规范PCB (Printed Circuit Board)的制造性设计规范是指在设计和布局PCB电路板时所需考虑的一系列规范和标准，以确保电路板的制造过程顺利进行并获得可靠性和性能。
一、尺寸规范1.PCB电路板的尺寸要符合制造商的要求，包括最小尺寸、最大尺寸和板上零部件之间的间距。
2.确保电路板的边缘清晰、平整，并防止零部件或钳具与电路板边缘重叠。
二、层规范1.根据设计要求确定所需的层次和层的数量，确保原理图和布局文件的一致性。
2.定义PCB的地平面层、电源层、信号层和垫层、焊盘层等的位置和规格。
三、元件布局规范1. 合理布局元件，以最小化路径长度和EMI (Electromagnetic Interference)，提高电路的可靠性和性能。
2.避免元件之间的相互干扰和干涉，确保元件之间有足够的间距，以便于焊接工序和维修。
四、接线规范1.线路走向应简洁、直接，避免交叉和环形走线。
2.确保信号和电源线路之间的隔离，并使用正确的引脚布局和接线技术。
五、电路可靠性规范1.选择适当的层次和厚度，以确保足够强度和刚度。
2.确保电路板表面和感应部件光滑，以防止划伤和损坏。
六、焊接规范1.在设计中使用标准的焊盘尺寸和间距，以方便后续的手工或自动焊接。
2.制定适当的焊盘和焊缺陷防范措施，以最小化焊接问题的发生。
七、标准规范1. 遵循IPC (Institute for Interconnecting and Packaging Electronic Circuits)标准，以确保PCB的制造符合国际标准。
2.正确标注和命名电路板上的元件和信号，以方便生产和测试。
八、生产文件和图纸规范1.提供准确和详细的生产文件和图纸，包括层叠图、金属化孔、引线表和拼图图等。
2.确保文件和图纸的易读性和可修改性。
九、封装规范1.选择适当的封装类型和尺寸，以满足电路板的要求。
2.避免使用不常见或过于复杂的封装，以确保可靠的元件焊接和连接。
PCB---可制造性
PCB可制造性一、PCB可制造性概念1、PCB可制造性设计：从广义上讲，包括了产品的制造、测试、返工、维修等产品形成全过程的可行性；狭义上讲是指产品制造的可行性。
2、针对PCB可制造性设计包括两方面：（1）PCB的可制造性 ( DFM：Design for Manufacture )；（2）PCB贴装、组装的可制造性( DFA：Design for Assembly ) ；在设计时需要考虑周全，比如:BGA周围3MM内不要放置元器件，其目的就是为了利于返修BGA。
3、可制造性设计的目的：可制造性设计DFM（Design For Manufacture）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是保证PCB设计质量的最有效的方法。
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。
4、PCB可制造性设计包括以下几个方面:（1）板材的选择；（2）多层板的叠层结构设计；（3）电路图形设计：孔和焊盘的设计要求、线路设计、阻焊设计、字符设计；（4）表面处理工艺的选择。
下面将对PCB可制造性设计的以上四个方面逐一讲解：5、板材的种类：（a）覆铜箔基板（Copper-clad Laminate）简称CCL，由铜箔（皮）、树脂（肉）、增强材料（骨)、功能性添加物（组织）组成，是PCB加工的主要基础物料。
上图所示即经常讲到的芯板，也就是Core。
其上下是有铜箔，中间层是介质材料。
生益FR-4,其中间层是介质材料也是PP片。
（b）树脂类板材：环氧树脂（ epoxy ）、聚亚酰胺树脂（ Polyimide ）、聚四氟乙烯（Polytetrafluorethylene，简称PTFE 或TEFLON）、B一三氮树脂（Bismaleimide Triazine 简称BT、二亚苯基醚树脂(PPO)等6、板材的主要性能指标：（i）Er --- 介电常数：介电常数会随温度变化，在0-70度的温度范围内，其最大变化范围可以达到20%。
PCB设计可制作性规范-2
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手机及模块PCB设计可制造性设计可制造性手机及模块工艺规范DFM-2 工艺规范HP公司DFM统计调查表明: HP公司DFM统计调查表明: 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; 60%取决于产品的最初设计产品总成本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; 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。
70－80％的生产缺陷是由于设计原因造成的。
目的和意义本文件试用范围原则内容意义和目的可制造性设计DFM（Design For Manufacture）是保证（可制造性设计） PCB设计质量的最有效的方法。
DFM就是从产品开发设计时设计质量的最有效的方法。
设计质量的最有效的方法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就考虑到可制造性和可测试性，联系，实现从设计到制造一次成功的目的。
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、提高产品质量等优具有缩短开发周期、降低成本、具有缩短开发周期点，是企业产品取得成功的途径。
是企业产品取得成功的途径。
本文件适用范围适用于SIMCOM所有手机及无线模块PCB设计的可制造性。
针对客户对个别机型有特殊要求与此规范存在冲突的，以客户特殊标准为准。
本文件规定了电子技术产品采用表面贴装技术（SMT）时应遵循的基本工艺要求。
本文件适用于SIMCOM以印制板（PCB）为贴装基板的表面贴装组件（SMD）的设计和制造。
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 拼板设计及Layout时必须遵守的事项，否则SMT 或割板时无法生产。
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 。
33.印制板的可制造性设计(精)
图2
图1
<5> 导通孔的焊盘尽量大，一般情况焊盘大于 32mil ，最小的导通孔焊 盘可为25mil，钻孔孔径为0.3MM（12mil），但此类小孔会给生产带来 一定的难度，成品率、工作效率明显降低。
A.影响钻孔的效率。B.电镀线的深镀能力限制小孔的镀层质量。C.由于胶片的ຫໍສະໝຸດ 尺寸不稳定性容易造成破盘。
d.插头倒角的角度及深度。
沧州市远东印制电路有限公司
9
三.印制板DFA（Design for assembly）
BGA焊盘
ＢＧＡ是目前日益流行的一种器件封装，其良好 的可焊性和电气性能，使更多的人选择这种封装，但 其极差的检测和维修性能又使人望而却步。同时其焊 盘设计又直接或间接的影响其焊接效果，所以应引起 我们的重视。 ＢＧＡ的焊盘设计原则： （一）ＰＣＢ焊盘的直径不能小于ＢＧＡ焊球的 最 小直径，但不能过大。 （二）阻焊尺寸比焊盘尺寸大０.１MM～０.１５MM。 （三）BGA周围导通孔在金属化孔后，必须采用 介质材料或导电胶进行堵塞，高度不能超过焊盘高度。 a.防止波峰焊时焊锡从过孔贯穿到元件面引起短 路. b.避免元件焊接后焊剂残留在孔内. c.表面贴装后的印制板,在测试面上要求吸真空时 形成负压才可进行高度检测.
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5
应一种孔径，不应该一种焊盘尺寸对应几种孔径或几种焊盘对应一种 孔径，这主要是为了生成钻孔文件时快捷、方便而不出错。 <4>多层板电地层有金属化孔通过的焊接孔必须加热隔离设计(图2)，以 保证焊接时不因此处过份散热而导致焊接困难，甚至虚焊，但对小于 40MIL的金属化孔，一般情况下此类孔都是过孔，不会焊接，最好采用 直接接电或接地的形式设计。
印制板可制造性设计
印制电路板(PCB)的设计与制作精选全文完整版
PCB的应用
PCB是英文(Printed Circuit Board) 印制线路板的简称。
汽车
航天 计算机
通信 家用电器
苹果手机 iPhone4S
苹果手机 iPhone4S 拆解图
其它零配件
前盖
后盖
电池
电路板
苹果手机 iPhone4S 拆解图
液晶屏
主板A面
16G内存
光传感器和 LED指示灯
主板B面
苹果笔记本MacBook Air
苹果笔记本MacBook Air
苹果笔记本MacBook Air
液晶屏
底盖
键盘
电路板等 零部件
电池
整机拆解图
苹果笔记本MacBook Air
PCB板
电池
拆解图
苹果笔记本MacBook Air
散热片
内存
主板
扬声器
输入输出接口
硬盘
如何将原理图设计成PCB图？
原理图
（一）工厂批量生产（双面）
3. 打孔
目的： 使线路板层间产生通孔，达到连通层间的作用。
流程： 配刀 钻定位孔 上销钉 钻孔 打磨披锋。
流程原理: 据工程钻孔程序文件,利用数控钻机,钻出所用的孔。
注意事项： 避免钻破孔、漏钻孔、钻偏孔、检查孔内的毛刺。
（一）工厂批量生产（双面示器 端口
内存插槽 硬盘端口
电源端口
PCI插座 软驱端口
电源开关、指示灯等端口
3. 确认元器件安装方式
① 表面贴装 ② 通孔插装
4. 阅读分析原理图
① 线路中是否有高压、大电流、高频电路， 对于元器件之间、线与线之间通常耐压200V/mm； 印制板上的铜箔线载流量，一般可按1A/mm估算； 高频电路需注意电磁兼容性设计以避免产生干扰。
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字符离焊盘间距至少0.3mm.
字符与焊盘重叠. 原则:能移优先移,不能移则套去.
字符离孔、板边间距至少0.3mm.
字符离V-Cut线间距至少0.5mm.
字符桥宽度(W)一般要求0.2mm,如空间不
足时,可按0.18mm制作.
字符负字(掏空)高度(H)至少1.6mm. 字符负字(掏空)宽度(W)至少1.4mm. 字符负字字粗(W)至少0.25mm.
可 制 造 性 设 计 Design For manufacturability
1.最佳开料成品尺寸:(见下表)
序号 成品尺寸 利用率 序号 成品尺寸 利用率 序号 成品尺寸 利用率
1 2 3 4 5 6 7 8
330*398 330*300 330*238 330*200 330*148 249*398 249*298 249*238
165*298 165*238 165*198 165*148 165*118 148*398 123*197 123*148
95% 95% 95% 95% 94% 95% 94% 94%
2.线路
铜厚为1OZ时,要求最小线宽W≥0.25mm, 最小线距S ≥0.25mm(丝印). 铜厚为2OZ时,要求最小线宽W≥0.3mm, 最小线距S ≥0.2mm (丝印).
4.字符
常用字符颜色为白色或黑色.
字符宽度(W)一般要求0.2mm,如字符不清
晰时,可按0.18mm进行制作.
注:当板料颜色与字符颜色反差较小时,应该建议客户改用反差大的字符颜色,如用 白色板料CEM-1或CEM-3时,应建议用黑色字符.
字符高度(H)至少1.2mm.
字符宽度(W)至少1.0mm.
修改焊环比孔单边至少大0.45mm.
注: 1.当焊环比孔单边小于0.40mm且无空间加大时,需要求客户接受崩孔. 2.在客户许可前提下，如间距足够,须在最小能力基础上适当加大焊盘以 使生产更畅顺.
修改焊盘与线路(铜皮)间距(S)至少0.4mm.
设计孔离线路间距(S)要求0.5mm,最小0.30mm.
目的:确保丝印后字符清晰可辨.
5.冲板
孔径(D)最小0.7mm.
方槽最小0.7*0.7mm.
孔与孔间mm.
设计排孔间距(S)至少1.8mm. 设计邮票孔间距(W)至少2.5mm. 设计孔与板边间距(D)至少1.0mm
冲板外形公差: ±0.1mm 冲孔公差: ±0.08mm (最小可做± 0.05mm)
95% 95% 95% 95% 94% 96% 96% 96%
9 10 11 12 13 14 15 16
249*198 249*168 249*148 198*398 198*298 198*200 198*149 165*398
95% 94% 95% 95% 95% 96% 95% 95%
17 18 19 20 21 22 23 24
线路离板边间距(S)至少0.5mm.
线路离V-cut间距(S)至少0.5mm.
3.防焊
修改开窗比焊盘单边(W)大0.2mm.
防焊开窗与铜皮间距(S)至少0.2mm(即
焊盘距线路或铜皮至0.4mm).
如烤油,UV油,绿油桥宽度(W)至少0.2mm. 如感光油,绿油桥宽度(W)至少0.13mm.