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PCB DFM过程

关键的外卖

意境的自动化PCB组装

避免生产延误,将好的DFM方法纳入你的PCB

设计制造

设计制造(DFM)是优化的实践工程生产电子设备的工作流程。等等,这些实践涉及更改设计方面的东西,比如适当的文档,和层分层盘旋飞行信息,以及采购方面,成本优化和项目生命周期管理(PLM)。

在产品设计中,你不能跳过问责制造成本和生产成本。你的设计过程告诉你前所未有的制造方法。并行工程和团队设计改善生产过程无论设计阶段,你可以预期更高的产品质量以更低的成本在您的开发过程的所有阶段。

在竞争市场上新的和创新的技术,新的电子设计从图纸上每一天。与这么多的竞争,不仅仅是最新和最优设计,将占上风,这也是电路板也可以很快,效率和最低的制造成本。为了实现这一目标要求今天的PCB工程师贯通设计制造、DFM、技术和方法。

在PCB设计DFM为什么重要

当原型电路板是第一次开发,重点通常是董事会的功能而不是建筑效益。这样的组件放置在黑板上可能不是优化组装,这可能会导致更高的装配成本。即使在有限的生产运行原型,可以节省大量的生产成本,为自动化生产设计董事会。

然而当董事会这些问题放大是可以进入生产阶段。组件不优化制造业将会避免手工装配的必要性。可以猜,无须手动焊锡甚至一个组件在运行一千年董事会可以快速升级制造成本和延误。另一个问题是,没有选择长期生产的组件。如果他们的价格太高或可用性是有限的,董事会将遇到额外的生产问题。

虽然这样的问题往往是在新产品介绍(NPI),这可以为董事会的发展创造新的困难。不得不代替敏感组件仅仅使董事会更可制造的最终可能会影响电路的性能。电路板需要广泛布局变化为了合并DFM的变化,可能会经历一个完整的重新设计和后续的功能。

为了避免所有这些问题,PCB设计者需要整合好DFM实践在他们最初的电路板设计。这将减少需要改变以后,和保护敏感电路的布局调整的性能模型。理解DFM在电路板设计的第一步就是意识到可能发生的生产问题。

3 d的PCB布局快板PCB设计师

3 d的PCB布局遵循良好的DFM实践是至关重要的

可能发生的问题,如果不采取DFM需求

得到印刷电路板组装尽快和尽可能有效地,重要的是要根据制造商的DFM设计要求。但是,我们开始看那些之前,让我们先看一下可能发生的一些比较常见的问题,如果不采取这些需求。

组件选择不适合的价格和可用性

电子元件价格来源之间可以不同,可以产生意想不到的影响的组装。尽管这可能对原型的成本几乎没有影响,成本可以迅速升级一次董事会投入生产。例如,支付额外的10美分的一部分使用10倍的设计是一个微不足道的增加一美元在一个董事会。10000板的生产运行,然而,成本已经增加了10000美元。当你考虑在董事会的所有部分,甚至一分钱的差距可以在大会预算产生巨大影响。

价格并不是唯一关心的时候采购组件。不同的供应商和分销商可能提供他们的部分可用性的变化。部分可能会以最低的价格,但是如果他们没有董事会在生产时你可能会面临昂贵的生产延误。更糟糕的是当选择的组件设计在产品生命周期的结束。部分标记为不建议用于新设计(NRND)、生活(EOL),或过时(突发)最终将不可用。这些部分将不得不从其他资源是获得更高的价格,或者董事会将不得不重新设计,以适应新的部分。

设计制造过程

自动化装配失败

组件放置在PCB不优化自动化组装可能会导致一些制造过程中的下列错误:

可怜的焊点:没有正确旋转组件,波峰焊接不良焊点可能形式。这可能发生在两个通孔和表面山(SMT)部分。组件位置也重要部分可能防止焊料的好应用程序应用于他人创造更多的坏连接。

焊料短裤:表面针山非常接近他们之间可能形成细长的焊料。这些焊接裂片可以创建断断续续的短裤,很难发现和纠正。

墓碑效应:离散SMT零件之间不平衡的热针通过回流焊炉时可能会遇到问题。这种不平衡可能推翻一个别针,直到它站起来像一个组成部分墓碑上

浮动部分:SMT组件通过焊料回流可能浮子的位置如果他们垫的号码都是错的。这可能会导致与其他电路干扰。

任何没有正确放置PCB组件自动装配可能需要手工装配。这将大大减缓电路板的制造和花费更多时间和金钱。

可用性设计

另一个常见的问题是当一个电路板设计时没有考虑全系统装配和可访问性。通过放置一个连接器在黑板上很难获得,这可能降低整个系统的制造以及创建额外的问题。在某些情况下,板连接器、开关、和其他机械接口放置在哪里被其他系统级组件在组装。这可能迫使整个董事会重新设计。

我们的目标是通过设计降低您的生产成本和增加吞吐量董事会生产没有任何错误。接下来,我们将看看一些方法PCB设计者能够这样做。

插入印刷电路板连接器

不仅一个PCB设计的自动化装配,但人类组装

结合DFM在PCB设计方法

可制造性设计通常被认为是属于只PCB布局。但事实上,好的DM方法应该适用于所有部分的设计。目标是设计一个电路板,可以组装没有任何错误,并且这个过程开始的部分被选中的示意图。

DFM开始的示意图

当捕获原理图,PCB设计者将选择所需的组件。通常这样做是基于部分的功能,但是还有其他因素也应该考虑。这些包括组件的价格、可用性和它的生命周期状态。正如我们前面所指出的,一个主要的DFM时可能发生的问题选择部分太贵了不可以使用。确保你避免这种DFM的问题,设计师应该擦洗他们的材料清单(BOM),以确保他们选择的部分可用,在一个好价钱。

一个方法,你可以帮助你自己和这是涉及PCB制造商早在你的设计。他们将能够帮助你与你的组件选择通过辨别哪些组件可用与否以及哪些经销商提供了最好的价格。他们还可以推荐其他电路设计选项,可以利用备用组件更便宜或更容易获得。

准备PCB布局

准备PCB数据库布局是一个重要的组成部分,从设计开始,但它也是非常重要的,良好的DFM。在这个早期阶段的设计中,将会有一些重要的决定将设立董事会,这也将直接影响董事会将如何制造:

PCB布局流程图

板层分层盘旋飞行:分层盘旋飞行通常定义了信号完整性和热管理,但董事会可制造性需要考虑。这方面的一个例子是决定需要什么板厚度的最佳钻方面比通过使用。这可能需要使用不同的板材料或改变板层数。 机械轮廓:为了创建一个精确的板轮廓模型在CAD系统中,一个详细的机械制图的形状和大小的董事会是必需的。它还应该包括细节地方固定组件和其他机械特性,如安装孔和槽。为了避免昂贵的重新设计和装配错误,良好的沟通设计团队的所有成员之间是至关重要的。 图书馆的部分:为了避免在装配焊接问题,图书馆的最新版本部分中使用的设计应该是手。使用行业标准或供应商指定的足迹将有助于保证组件在董事会将很容易组装自动化生产设备。

3 d印制电路板上的电源组件的布局

最好的电源完整性、严密的优先位置,但是它也可以导致DFM问题

地点和路线PCB组件根据DFM需求

PCB组件的位置和路由需要制定与最短路径在高速信号和电源电路来实现最佳的电气性能。这要求的组件彼此非常接近,这反过来会导致自动化装配设备的问题。重要的是PCB设计者创建一个平衡板铺设时的电气和生产需求。这里有一些需求,设计师们应该意识到:

自动安装 波峰焊接 回流焊

为了选择和地点机器上安装零件,组件之间的间隙他们需要一致。制造商可以给你精确的细节这些间隙应该是什么。还记得周围留下足够的空间较大的组件,必须手动装配板的焊接设备。

镀通孔(素和表面山(SMT)组件需要被放置的方向垂直于董事会通过焊料波。这将有助于同样将焊料周围所有的针的部分。大SMT零件也不应该进行更小的部分通过波消除阴影的可能性更小的部分的全面影响焊波。另外,甲状旁腺素和SMT的位置可以影响你的焊接,如当他们被放置在相同的侧板和回流过程将在焊料波。

较小的离散的两个别针SMT零件需要热回流焊的平衡。当一个垫被连接到一个大面积的金属,它可以作为一个散热器,造成板上的锡膏回流比另一种更慢导致元件立起的部分。垫的大小也是一个问题,由于垫太大可能会导致部分浮失准,尽管垫太小不能持有足够的锡膏回流到一个坚实的连接。

PCB的足迹

必须注意在创建自定义PCB的足迹覆盖不到的行业或厂商规格:

  • Thru-holes太大的针可以驱散焊料过快导致焊料连接不好。

  • SMT垫太大可能过多的锡膏可以桥短邻国垫和原因。

  • 垫相互靠得太近也容易受到焊接连接。这通常是在小模数组件之间的焊接掩模垫防止不足。

设计终结和文档

除了地点和路线外,还有许多其他任务完成在PCB布局可以影响董事会的可制造性:

PCB测试:为了验证装配过程的准确性,电路板通常包括测试点的测试夹具的探针。如果测试点不包含在原设计但是,董事会将不得不被重新设计,将它们添加生产才能毕业。这样的重新设计不仅是昂贵和费时的,他们也可能引入新的DFM之前不存在的问题。

丝网印刷和董事会的标记:丝网印刷标记为PCB测试很重要,返工和调试。没有必要的信息,制造可以减慢而返工和测试技术人员寻找特定部分或极性标记。

图纸:没有完整、准确的信息可能会丢失而制造验证细节,甚至更糟的是,错误的生产制造。

正如我们所看到的,有许多不同的DFM要求必须以达到满足错误电路板制造业。为了满足这些需求,至关重要的是,使用的PCB设计工具配备了专门适用于vlsi的特性和功能。接下来,我们将看看一些这些特性在PCB设计系统可以帮助。

镊子和一个电烙铁用于手工装配的PCB

通过遵循良好的DFM实践,你可以避免手工PCB组装流程

PCB设计工具如何帮助实现DFM在你的设计好吗

既然我们已经看了一些常见的可制造性问题的PCB设计和如何预防,下一步是应用良好的DFM实践在我们的设计。为此需要PCB设计系统,给你你需要的工具来设计根据规则,以及强大的功能来增强和简化你的工作。

一个制造业工程师和一个设计工程师并不总是最同步的一对,但通过适当的DFM准备设计选择没有减少降低成本尝试。材料选择可以考虑在吗设计决定提高整体研究方法制造业操作最好的工具可以使用,这是快板PCB设计者从节奏。这里有一些特性的快板,可以帮助。

得到正确的组件与统一的部分搜索功能

组件过时了,太贵了,或者只是没有可以添加很多费用和延迟制造你的电路板。为了避免这些意外装配成本,您需要访问最新的部分连同他们的数据表和部分信息。通常这需要很长一段前部分采购流程部分可供使用的设计。

急速地改善了这个搜索过程通过使用其统一的部分搜索工具。,PCB设计工程师可以搜索批准图书馆资源为组件的信息,然后将数据下载到自己的示意图立即使用。这给设计师获得供应商的信息,比如数据符号和足迹模型,和3 d模型。与统一的部分搜索PCB设计者可以确信他们不得不请使用最新的供应商认可的部分设计。

选择一个电阻器的统一搜索部分,并将其放置到示意图

与统一的部分搜索,快速的设计师可以找到他们所需要的部分并立即使用它

先进的CAD功能来创建特定的PCB的足迹

甚至能够下载图书馆部分直接进入你的PCB设计系统,仍有时间,你需要自定义部分。可能没有一个批准的足迹,或者你可能需要一个修改版的足迹独特的设计要求。在这些情况下,您将需要一个计算机辅助设计系统,使您能够轻松地创建原理图符号和脚印的布局。

快速的有很多不同的功能来帮助创建图书馆的部分。不仅你有大量的绘图工具,但也有一部分创建向导,可以节省你的时间和工作。一个不正确的部分会导致各种各样的DFM错误在你的设计中,至关重要的是,当你构建自己的部分,他们是正确的。

当你设计实时DFM规则

一次一组简单的清理规则为PCB设计工作,但情况已不再是这样。不同的组件,董事会的不同区域,不同的制造技术规定,多个DFM规则必须遵守。这可能是压倒性的连续设计师保持在他们的头,和大多数工具不设置跟踪所有这些不同的规则。幸运的是,节奏有你覆盖。

DesignTrue DFM技术在快板PCB设计是由复杂的DFM规则和约束。节奏约束管理器系统的一部分,但独立于ieee约束、DFM规则可以建立专门监测不同金属对金属许可,以及进行技术改造条件如洞和丝网印刷。一切你需要董事会通过制造商的DFM需求可以设置和检查在快板。

前沿地点和路线的工具

来满足您的制造商的DFM要求,它有助于有最好的位置和组件跟踪路由工具可用。快速的提供了大量的特性和功能来帮助你实例化和细化的放置组件在黑板上。不仅可以轻松把你的组件根据您的DFM规则和约束,但您可以快速编辑位置。

一旦放置,连接网可以迅速击败各种工具,它将带给你手动或自动控制跟踪路由。这些工具还在一起工作设计规则和约束不仅要管理你的董事会内的电气性能,但保持设计DFM公差。

与制造商直接数据传输使用IPC 2581开放标准

在PCB布局、好的DFM始于正确的板层分层盘旋飞行配置。电路必须平衡的需求与生产需求和成本为了董事会没有错误产生。电路板制造商已经建立了自己的事业这些分层盘旋飞行工程配置,但是一直有问题的数据布局开始前的PCB设计。

快板PCB设计者提供了一个解决这个问题的ipc - 2581双向接口。ipc - 2581是一个开放标准用于PCB制造设计和制造之间的数据通信。PCB设计者可以把制造商的建议分层盘旋飞行数据直接进入他们的设计而不是手动重新创建分层盘旋飞行。当设计完成后,可以使用ipc - 2581接口发回厂家的制造和装配文件。

供应商沟通通过节奏的客户合作伙伴门户开放

沟通是经常在DFM错误的主要罪魁祸首之一,和节奏已经解决这个问题提供了一个合作伙伴计划开放设计师和制造商之间的沟通。与DesignTrue DFM合作伙伴计划与合作伙伴、PCB设计者可以发起通信制造商在设计开始之前。这样你可以直接发送你的设计的要求主要制造商,他们可以应对急速地准备的规则和约束,可以直接读到您的设计环境。

完整的DFM支持使用快板PCB设计师

需要改进的上市时间和产量,设计一个满足印刷电路板DFM需求你的制造商不再是一个选择。每个提交的PCB制造应充分DFM兼容错误制造和组装。这可能是一些设计师的方向变化,但节奏铺平了道路这条道路的全面服务和功能软件。

保持领先的DFM曲线,你需要最好的PCB设计工具使自己符合制造商的要求。快板PCB设计者有你所需要的工具和功能完全错误设置您的设计制造。

如果你想了解更多关于节奏是如何对你的解决方案,跟我们和我们的专家团队

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