PCB制造設(shè)計(jì)指南（DFM）

印刷電路板（PCB）制造過(guò)程中的錯(cuò)誤可能令人心碎且代價(jià)高昂。此類錯(cuò)誤主要是由于設(shè)計(jì)不佳造成的，并且會(huì)影響最終產(chǎn)品的質(zhì)量。制造是PCB開(kāi)發(fā)的最后階段之一，這意味著到目前為止已經(jīng)花費(fèi)了很多時(shí)間，材料和資金。發(fā)現(xiàn)此時(shí)無(wú)法制造PCB將是一場(chǎng)噩夢(mèng)，這會(huì)讓您問(wèn)自己一些問(wèn)題，可能是哪里出了問(wèn)題；可以是布局嗎？材料？在本文中，我們將討論設(shè)計(jì)對(duì)制造商友好的PCB時(shí)應(yīng)遵循的準(zhǔn)則。

在設(shè)計(jì)PCB時(shí)，應(yīng)考慮如何制造PCB，以防止此類高成本的打樣。在設(shè)計(jì)階段做出的決定通常會(huì)影響PCB的成本和制造難度。制造設(shè)計(jì)（DFM）涉及以易于制造的方式設(shè)計(jì)PCB布局。PCB DFM的最終目標(biāo)是減少制造時(shí)間和成本。DFM分析是在軟件產(chǎn)品的幫助下進(jìn)行的。在將PCB設(shè)計(jì)移交給制造商之前，您可以執(zhí)行DFM分析，以便可以檢測(cè)并修復(fù)它可能遇到的任何問(wèn)題。

PCB中的DFM可讓您在設(shè)計(jì)過(guò)程的早期解決可能出現(xiàn)的問(wèn)題。由于設(shè)計(jì)不良而在制造過(guò)程中可能發(fā)生的PCB問(wèn)題包括酸陷阱，不足的環(huán)形圈以及缺少熱量的熱量以及許多其他問(wèn)題。

PCB制造設(shè)計(jì)（DFM）準(zhǔn)則

創(chuàng)建概念設(shè)計(jì)后，DFM應(yīng)該立即開(kāi)始。您應(yīng)該牢記制造過(guò)程來(lái)執(zhí)行每個(gè)設(shè)計(jì)步驟。您應(yīng)遵循以下準(zhǔn)則，以實(shí)現(xiàn)DFM的目標(biāo)。

減少PCB上的組件數(shù)量

使用最少數(shù)量的組件可以降低電路板的復(fù)雜性，并使制造更加容易。零件數(shù)量的增加導(dǎo)致制造成本的增加。隨著組件數(shù)量的增加，自動(dòng)化過(guò)程變得更加復(fù)雜和昂貴。

要減少零件數(shù)量，您應(yīng)該仔細(xì)檢查所有零件，以確定是否可以卸下某個(gè)零件，將其與另一個(gè)零件組合或另一個(gè)零件可以發(fā)揮其功能。當(dāng)減少組件數(shù)量時(shí)，購(gòu)買(mǎi)組件的成本（即低BOM成本和維修成本）也會(huì)下降。您應(yīng)該在多功能組件上進(jìn)行更多投入，因?yàn)樗鼈冇兄趯?shù)量保持在最低水平。如果元件數(shù)量不多，則在板上放置元件和焊接過(guò)程會(huì)變得更加容易。將組件保持在最低限度通常會(huì)降低制造PCB的成本。

模塊化/多用途板設(shè)計(jì)

模塊化設(shè)計(jì)允許設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)通用性，因此使制造過(guò)程變得簡(jiǎn)單。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)考慮使用可在多種產(chǎn)品中使用的小型功能塊。從制造商處訂購(gòu)時(shí)，對(duì)不同產(chǎn)品使用相同的模塊會(huì)降低單價(jià)。模塊還降低了制造每個(gè)模塊的復(fù)雜性。

但是，您應(yīng)該正確地計(jì)劃模塊，尤其是在將概念設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)移到實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，如果計(jì)劃得不好，可能會(huì)花費(fèi)更多時(shí)間。您應(yīng)該考慮所有因素，例如在何處放置一些組件以優(yōu)化空間使用和性能。

使用標(biāo)準(zhǔn)組件

標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品在制造過(guò)程中處理時(shí)最大程度地減少了出錯(cuò)的風(fēng)險(xiǎn)。獨(dú)特的產(chǎn)品使制造商更加困難和耗時(shí)，因?yàn)橹圃焐滩涣?xí)慣與他們合作。此外，與獨(dú)特組件相比，標(biāo)準(zhǔn)組件的成本更低。標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品使供應(yīng)鏈變得簡(jiǎn)單，并減輕了質(zhì)量問(wèn)題。獨(dú)特的組件可能無(wú)法在市場(chǎng)上買(mǎi)到，并且可能比標(biāo)準(zhǔn)組件更快地淘汰。

盡可能避免接頭和緊固件

諸如墊圈，螺母和螺栓之類的螺紋緊固件會(huì)耗費(fèi)大量時(shí)間，因?yàn)樗鼈冸y以制造和自動(dòng)化。另外，與使用壓配合型安裝技術(shù)相比，使用緊固件安裝零件和組件的成本更高。如果無(wú)法避免使用緊固件，請(qǐng)確保使用標(biāo)準(zhǔn)緊固件，并且可以使用自攻螺釘和固定墊圈。您應(yīng)該考慮使用其他連接零件的方法，例如使用粘合劑。對(duì)所用材料的緊固技術(shù)，產(chǎn)品的功能要求以及所使用的制造方法。

使其自動(dòng)化友好

與手工制造相比，自動(dòng)化制造的靈活性較低。您應(yīng)該以可以自動(dòng)化完成制造的方式設(shè)計(jì)PCB。

可以使用兩種方法使制造自動(dòng)化。柔性機(jī)器人制造和高速自動(dòng)化制造。對(duì)于靈活的機(jī)器人制造，您應(yīng)確保設(shè)計(jì)零件使用標(biāo)準(zhǔn)夾具。零件應(yīng)該是自定位的，并且應(yīng)該使用簡(jiǎn)單的零件展示設(shè)備。您應(yīng)確保無(wú)需固定某些零件，因?yàn)檫@會(huì)使自動(dòng)化過(guò)程變得更加困難。

對(duì)于高速自動(dòng)化制造，您應(yīng)該使用最少的，預(yù)先確定的標(biāo)準(zhǔn)零件。此外，應(yīng)使用封閉的零件，沒(méi)有突起或縫隙的零件，以確保沒(méi)有纏結(jié)。

結(jié)論

在設(shè)計(jì)過(guò)程的初期就考慮PCB的制造過(guò)程，請(qǐng)確保實(shí)際制造過(guò)程中沒(méi)有錯(cuò)誤。DFM具有許多優(yōu)點(diǎn)，例如成本和時(shí)間減少，因?yàn)樗ㄟ^(guò)防止制造過(guò)程中的錯(cuò)誤，使用標(biāo)準(zhǔn)和最小零件以及使用了適合制造過(guò)程的正確類型的材料，從而消除了重新設(shè)計(jì)和重新制造的需要。

您應(yīng)該使用上面給出的準(zhǔn)則列表，盡管不是很詳盡，以確保制造過(guò)程使用最少的時(shí)間。DFM還使制造過(guò)程的自動(dòng)化更加容易。大多數(shù)制造商在開(kāi)始制造過(guò)程之前就進(jìn)行了DFM檢查，但沒(méi)有與設(shè)計(jì)人員分享他們可能會(huì)采取的任何糾正措施。因此，您應(yīng)在設(shè)計(jì)過(guò)程結(jié)束時(shí)進(jìn)行DFM檢查。