可制造性设计中常见的二十个问题及解决方案(上)

PCB设计

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描述

  一、在设计多层次板时,内层孔到导体的间距设计太小,不能满足生产厂家的制程能力。

  后果:

  造成内层短路。

  原因:

  1、设计时未考虑各项补偿因素。

  2、设计测量时以线路的中心来测量

  解决方案:

  1、在设计内层孔到导体的间距时,应当考虑孔径补偿对间距的影响,一般孔径补偿大小为0.1MM,单边增加了2MIL.

  2、测量间距时应以线路的边到孔边来测量。

  二、孔焊盘设计不够大,布线时没有考虑安全间距设置过小及螺丝孔到线或到铜皮的距离。

  后果:

  制造商在工程处理文件时无法修改,需要重新修改文件,降低了文件处理速度,也容易造成开短路现象。

  解决方案:

  1、设计文件时器件孔内径比外径大20MIL,过孔内径比外径大8MIL。

  2、设计时考虑螺丝孔到线或到铜皮的距离保证12MIL以上,布线时可以在螺丝孔对应的地方的KEET OUT层画个比孔大12MIL以上的圆圈以防布线。

  三、电地短路:电地短路对印制板来说是一个很严重的缺陷。

  原因:

  1、自定义的器件库SMT钻孔未删除。

  2、定位孔隔离环设计不够大。

  3、设计更改后未重新对电地进行处理(内层以负片的形式设计,网络无法检查)。

  4、高频板手工加过孔时未对照其它层。

  解决方法:

  1、设计时对自定义同类型的元件进行确认,将贴片的孔设计为0;

  2、设计时控制定位孔的隔离环宽度在15MIL以上;

  3、更改了外层的孔位一定要对内层重新铺铜;

  4、高频板在加边缘过孔时过孔设计网络属性,如不侧设计属性的, 一定要打开其它层进行对照。

  四、内层开路:内层开路是一个无法补救的缺陷。

  原因:

  1、内层孤岛,主要在内层以负片设计时,隔离盘太大,隔离盘围住了散热盘,使之与外无法连接。

  2、隔离线设计时经过散热焊盘的孔,造成孔内无铜

  3、隔离区过小,中间有隔离盘造成开路

  4、内层线路离板边太近,叠边时造成开路。

  解决方法:

  1、设计时对过孔的放置时考虑位置的合理性。

  2、设计时对隔离线的设计避开散热盘。

  3、将隔离区放大,保证网络连接8MIL以上。

  4、设计时不要将线条、孔、梅花焊盘太近板边,内层设计0.5MM以外,外层0.3-0.4MM以外。

  五、设计时对一些修改后残留下来的断线未进行去除。

  后果:

  影响后端制造商在工程制作对PCB的通断判定,造成进度延误。

  解决方案:

  1、设计时尽量避免断线头的产生。

  2、对一些特意保留的断线头进行书面的说明。

  六、铺铜设计时,文件大面积铺铜时使用的线条D码太小,还有将铜面铺成网格状时,将网格间距设计过小。

  后果:

  造成数据量大,操作速度缓慢,增加生产难度与影响产品外观。

  解决方案:

  1、铺铜时尽量选用8-10MIL的线来铺及避免重复铺铜。

  2、铺网格时将网格间距设成8*8MIL,即8MIL的线,8MIL的间距。

  3、尽量不要用填充块来铺铜。

  七、槽孔漏制作与孔属性制作错误

  原因:

  1、设计孔层时,未对相对应的孔给予属性定义,特别是安装孔的设置。

  2、槽孔的设计未设计在孔层上面或分孔图上,而设计在KEEPOUT层。

  3、槽孔的标识与指示放置在无用层上。

  解决方案:

  1、孔设计时,对相应的孔给予属性定义,特别是安装孔与槽孔。

  2、槽孔的设计防止放在KEEPOUT层。

  3、对需标注的槽孔指示,尽量放置在分孔图层,指示清晰。

  (特别注意PROTER与POWERPCB在槽孔设计的特殊性。)

  八、机械加工问题:板外型、槽、非金属化孔的形状、尺寸错误。

  原因:

  1、禁止布线层(Keep Out) 与机械层的混用(MechanICal Layers)。

  2、图形尺寸与标注不一致。

  3、V_CUT存在拐弯设计。

  4、公差标注不合理。

  解决方法:

  1、按功能正确使用层; 不要将PROTER与POWERPCB层设计定义混合。

  2、图形尺寸与标注保持一致,提供正确的机械加工图纸。

  3、V_CUT时保证V_CUT线为水平直线。

  4、公差标注对超出常规要求的,应尽量单独指示。

  5、对特殊外形要求的订单,尽量以书面的方式说明。

  九、非金属化孔制作要求不明确,在钻孔刀具表要求做NPTH孔,但实际文件中又有电气连接,要求PTH孔,但在机械加工层相对应位置又画出圈圈,难以判断应以哪个为准。

  原因:

  1、设计方面的特殊要求

  2、设计时对供应商的判定标准不清晰。

  解决方法:

  1、在钻孔刀具表正确标注NPTH,在线路层不放置焊盘或做挖空处理。

  2、提供清淅明朗的机械加工艺图。

  3、在书面中特殊注明。

  4、多与制造商组织技术交流。

  十、阻焊漏开窗:在线路板制作中偶然会出现IC脚、SMT以及相类似元件的散热块没有开窗的现象,测试点与器件孔未开窗等。

  原因:

  1、设计时PAD与VIA混淆;

  2、设计时采用FILL元素填充,未在Solder masks加比线路层填充块大8MIL的FILL;

  3、将应在Solder mask加的填充块加到了Paste masks层;

  4、设计环境设置不当,(如设计时应将阻焊加大2-4MIL,误设计为减小)。

  解决方法:

  1、对孔的属性定义严格执行相关标准,以免阻焊制作过孔与器件孔无法区分。

  2、对测试点的设置应单独起一个焊盘,避免与过孔相同的D码。

  3、在提供GERBER文件时进行文件处理,提供GTP与GBP文件。

  4、设计时对将需要散热与焊接的大块铜区,手工加上阻焊。

  5、设计时严格执行层的放置规定,设置正确的设计环境。

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