作為一個(gè)PCB設(shè)計(jì)師，您需要考慮電氣、結(jié)構(gòu)以及功能的方方面面。除此之外，還得確保PCB在指定的時(shí)間內(nèi)，以最低的成本且保質(zhì)保量地生產(chǎn)出來(lái)。為了滿足以上需求，必須考慮DFM(Designfor Manufacture)的因素，這也是PCB設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要部分，如果設(shè)計(jì)不合理會(huì)導(dǎo)致頻繁的問(wèn)題。

現(xiàn)在讓我們看一下最常見(jiàn)的DFM問(wèn)題以及如何避免。

1.符合IPC標(biāo)準(zhǔn)的封裝尺寸

PCB上與器件接觸的焊盤(pán)是非常重要的，它決定了器件是否可以被可靠的焊接。如果封裝的設(shè)計(jì)滿足IPC的標(biāo)準(zhǔn)，就可以確保在生產(chǎn)過(guò)程中，元器件準(zhǔn)確無(wú)誤地進(jìn)行焊接。

2.器件焊盤(pán)的均勻連接

對(duì)于0402，0201或者更小尺寸的SMD器件，焊盤(pán)的均勻連接非常重要。這樣可以防止墓碑效應(yīng)：即元件在回流焊時(shí)部分或完全脫離板材，直接造成組裝板的失效。為了保證焊接的可靠性，保持BGA焊盤(pán)的均勻連接也非常重要。

左圖為錯(cuò)誤的連接方式，右圖正確。

3. 導(dǎo)通孔在墊(Vias in SMD Pad)

翻譯有點(diǎn)別扭，簡(jiǎn)單說(shuō)就是在焊盤(pán)上打過(guò)孔。PCB設(shè)計(jì)中的共識(shí)是應(yīng)不惜一切代價(jià)盡可能避免Vias in Pad。當(dāng)焊接時(shí)，過(guò)孔會(huì)導(dǎo)致焊點(diǎn)的虛焊并最終損壞電路。然而在某些特定的場(chǎng)合，Vias in pad還是有用武之地，比如在解決散熱問(wèn)題時(shí)非常有幫助。

4. 銅箔的均勻分布

在單獨(dú)的板層上創(chuàng)建銅箔影像取決于很多因素。如果銅箔在某一區(qū)域被移除，很難保證單一導(dǎo)線的穩(wěn)定性。因此，建議盡可能將銅箔均勻分布。

5. 元件的選擇與擺放

很多設(shè)計(jì)師會(huì)盡可能減少直插器件(THT)的使用，或者將直插器件放在板子的同一面。然而，直插器件經(jīng)常不可避免。在組合的情況下，如果將直插器件放在頂層，貼片器件放在底層，那么所有的元件應(yīng)盡可能靠近。在某些情況下，這將影響單面的波峰焊。這時(shí)，就要使用更昂貴的焊接工藝，比如選擇性焊接。

6. 層或者過(guò)孔偏移

生成PCB制造數(shù)據(jù)是生產(chǎn)環(huán)節(jié)中最后一個(gè)沒(méi)有誤差的步驟。PCB的生產(chǎn)有誤差，會(huì)影響銅箔層的影像以及過(guò)孔的鉆孔。板廠會(huì)多層一起鉆孔，而不是一層一層鉆。

想象一下，層和過(guò)孔是會(huì)存在偏移的，這樣鉆孔也會(huì)產(chǎn)生誤差。因此，最小孔環(huán)的設(shè)定(MinimumAnnual Ring)以及淚滴(Teardrop)可以提高PCB的良率。這也間接降低了生產(chǎn)的整體成本。

可以使用AD的設(shè)計(jì)規(guī)則來(lái)定義孔環(huán)的寬度或淚滴的樣式、尺寸。

7. 未連接的過(guò)孔、焊盤(pán)

通過(guò)移除沒(méi)有連接(沒(méi)有使用)的過(guò)孔和焊盤(pán)(內(nèi)層的過(guò)孔、焊盤(pán)或者直插器件的焊盤(pán))可以幫助PCB廠商保護(hù)他們的鉆頭，使之使用更久。但是，很多PCB設(shè)計(jì)者不喜歡這樣。從電氣的角度看，移除未使用的過(guò)孔/焊盤(pán)不會(huì)影響最終的產(chǎn)品，但很有可能會(huì)削弱產(chǎn)品的物理結(jié)構(gòu)。如果設(shè)計(jì)師不想移除不用的焊盤(pán)，務(wù)必在設(shè)計(jì)規(guī)范中提出。

8. 阻焊(Solder Mask)

很多設(shè)計(jì)師喜歡用經(jīng)驗(yàn)值50um來(lái)定義焊盤(pán)的尺寸，并同時(shí)定義焊盤(pán)到導(dǎo)線的最小間距為50um。但是，如果您希望兩個(gè)焊盤(pán)之間存在阻焊橋的話，最小的尺寸應(yīng)該是75um。應(yīng)該在創(chuàng)建元件庫(kù)或?qū)⑵骷胖玫絇CB時(shí)考慮這些因素，否則就會(huì)因?yàn)殚g距太小導(dǎo)致阻焊無(wú)法正確覆蓋焊盤(pán)之間的區(qū)域。

9. 生成制造數(shù)據(jù)前進(jìn)行層的清理

擺放過(guò)孔可能導(dǎo)致某些區(qū)域被截?cái)唷Ｈ欢ㄟ^(guò)微調(diào)就可以避免這些這一狀況，如下圖所示：

另外需要注意的是銳角的導(dǎo)線對(duì)PCB制造來(lái)說(shuō)是非常有問(wèn)題的，設(shè)計(jì)師在應(yīng)設(shè)計(jì)后期清理這些導(dǎo)線：

可以在AD中通過(guò)規(guī)則限制銳角：

10. SMD焊盤(pán)的直連

從電氣角度而言，將SMD元件的相鄰焊盤(pán)直接連接（或在器件下方連線）并沒(méi)有什么問(wèn)題：

但這會(huì)導(dǎo)致后期的測(cè)試問(wèn)題，比如在進(jìn)行AOI（自動(dòng)光學(xué)檢測(cè)）檢測(cè)時(shí)，由于焊盤(pán)上的焊點(diǎn)，相機(jī)將可能無(wú)法檢測(cè)到兩焊盤(pán)是否正確相連。

微小的調(diào)整就可以改變這一情況，讓每個(gè)流程更順暢，不是更好嗎？