SIMCOMPCB设计可制作性规范DFM-2ppt课件

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,手机及模块,PCB,设计可制造性工艺规范,DFM-2,HP,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,;,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。,原则,内容,本文件试用范围,目的和意义,可制造性设计,DFM,（,Design For Manufacture,）是保证,PCB,设计质量的最有效的方法。,DFM,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,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。,意义和目的,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。,DFM,建议或推荐的规范为制造单位为,提升产品良率,建议,R&D,在设计阶段加入拼板设计及,PCB Layout,。,零件选用建议规范,: Connector,零件应用逐渐广泛,又是,SMT,生产时是偏移及置件不良的主因,故制造希望,R&D,及采购,在购买异形零件时能顾虑制造的需求,提高自动置件的比例。,主要内容,一、不良设计在,SMT,制造中产生的危害,二,、,目前,SMT,印制电路板设计中的常见问题及解决措施,三,、,PCB,设计的工艺要求,四,、,PCB,焊盘设计的工艺要求,五、屏蔽盖设计,六、元件的选择和考虑,七、附件,DFM,检查表,四,PCB,焊盘设计的工艺要求,焊盘设计是,PCB,线路设计的极其关键部分，因为它确定了元器件在印制板上的,焊接位置,，,而且对焊点的可靠性、焊接过程中可能出现的焊接缺陷、可清洗性、可测试性和目检,、,维修等起着重要作用。,焊盘间距,考虑到元器件制造误差、贴装误差以及检测和返修，相邻元器件焊盘之间的间隔，要求按下述原则设计：,Chip,元件,IC,元件边框,印制板边缘,屏蔽盖,异形元件,Chip,元件,0.3,0.3,0.3,0.5,0.5,IC,元件边框,0.3,0.5,0.5,屏蔽盖,0.5,0.5,0.5,0.5,0.5,放电管与相邻元件,PAD,之间的距离,0.4,放电管与放电管之间的距离,0.1,mm,说明：,Chip,元件：,指,0201,、,0402,、,0603,等元件；,IC,元件：,BGA,、,QFP,、,QFN,、,aQFN,等元件；,异形元件：,耳机插座、边键、电池连接器、,T,卡等元件；,屏蔽盖：,指屏蔽盖焊盘的内外边沿。,只要贴装密度允许，以上距离尽量取最大值。,CHIP,元件焊盘设计,Chip,元件焊盘设计应掌握以下关键要素：,a,）对称性,两端焊盘必须对称，才能保证熔融焊锡表面张力平衡。,b,）焊盘间距,确保元件端头或引脚与焊盘恰当的搭接尺寸。,c,）焊盘剩余尺寸,搭接后的剩余尺寸必须保证焊点能够形,成弯月面。,d,）焊盘宽度,应与元件端头或引脚的宽度基本一致。,1206,、,0805,、,0603,、,0402,、,0201,焊盘设计,英制,A(mil,),B(mil,),G(mil,),1206,60,70,70,805,50,60,30,603,25,30,25,402,25,30,25,201,12,10,12,三、小外形三极管,对于小外形晶体管，应在保持焊盘间中心距等于引线间中心距的基础上，再将每个焊盘四周的尺寸分别向外延伸至少,0.35mm,。,四,.,边扁平封装器件（,QFP,）焊盘设计,Pitch,0.8,0.65,0.5,0.4,0.3,焊盘宽度,(mm),0.5,0.4,0.3,0.25,0.17,焊盘长度,(mm),1.8,1.8,1.6,1.6,1.6,1,）一种只裸露出封装底部的一面，其它部分被封装在元件内。,2,）另一种焊盘有裸露在封装侧面的部分,。,五 方形扁平无引脚塑料封装（,PQFN,）的焊盘设计,PQFN,导电焊盘的两种类型,3,）大面积热焊盘的设计器件大面积暴露焊盘尺寸,还需考虑避免和周边焊盘桥接等因素。,4,）,导电焊盘与器件四周相对应的焊盘尺寸相似，但向四周外恻稍微延长一些（,0.30.5mm,）。,IC,及,BGA,焊盘设计,BGA,焊盘设计：,1,）,按照供应厂商提供的有关标称值，在该尺寸上执行焊盘设计；,2,）焊盘表面处理采用,OSP,，这样能保证安装表面的平整度，允许元件适当的自对中。,镀金是应当避免的，因为在再流焊时，焊料和金之间会发生反应，削弱焊点的连接；,3,）过孔尽量不要在焊盘上，如正、反面如有过孔，过孔都需塞孔；,4,）焊盘间如有空间可做阻焊层，一定要制作阻焊层。,BGA,其它要求：,5,）外形定位线画法要标准；,6,）当有多个,BGA,时，在布置芯片位置时，要考虑加工性 ；,7,）考虑返修性，通常,BGA,周边留,1mm,以上；,（推荐）,8,）,对于引线间距,0.5mm,的,QFP,和球间距,0.5mm,的,BGA,封装的器件，为提高贴片精度，要求在,IC,两对角设置基准点,。,0.5mm Pitch BGA,的,Pad,1) PCB,上每个焊球的焊盘中心与,BGA,底部相对应的焊球中心相吻合；,2) PCB,焊盘图形为实心圆，导通孔不能加工在焊盘上；,a,焊盘最大直径等于,BGA,底部焊球的焊盘直径；,（推荐）,b,最小直径等于,BGA,底部焊盘直径减去贴装精度。,（,推荐,）,例如：,BGA,底部焊盘直径为,0.3mm,，贴装精度为,0.05mm,，,PCB,焊盘最小直径,0.30mm-0.05mm,。（,BGA,器件底部焊球的焊盘直径根据供应商提供的资料）,3),阻焊尺寸比焊盘尺寸大,0.1,0.15 mm,。,0.45mm Pitch &0.27mm,球径的,aQFN(MT6253),的,Pad,Pad,大小推荐,0.27mm,，阻焊开窗尺寸推荐为,0.37-0.4mm,。,密间距,IC,的,PAD,密间距的,IC,增大铜皮，增大边引脚的引力，便于回流焊自对中，防止其连焊 。,J,形引脚小外形集成电路（,SOJ,）和塑封有引脚芯片载体（,PLCC,）的焊盘设计,SOJ,与,PLCC,的引脚均为,J,形，典型引脚中心距为,1.27 mm,；,a),单个引脚焊盘设计（,0.50,0.80 mm,）,（,1.85,2.15 mm,）；,b),引脚中心应在焊盘图形内侧,1/3,至焊盘中心之间；,c) SOJ,相对两排焊盘之间的距离（焊盘图形内廓）,A,值一般为,5,、,6.2,、,7.4,、,8.8(mm),；,d) PLCC,相对两排焊盘外廓之间的距离：,J=C+K,（单位,mm,）,式中：,J,焊盘图形外廓距离；,KeyPad,设计,KeyPad,原则上要求：,1,）都尽量设计成完整的同心圆形，且不得有机械孔；,2,）每个同心圆直径尺寸不得小于,5mm,；,3,）相邻,KeyPad,的最接近点的间距,0.2mm,；,4,）,DOME,锅仔覆盖的范围内不能有表层走线，都采取镭射过孔方式走线。,5,）,PCB,KeyPad,附近至少需有两处露铜用于,DOME,接地。,6,）如因,PCB,尺寸小的原因，实在无法做完整完整的同心圆的,KeyPad,，则需考虑,DOME,锅仔和,KeyPad,的配合问题,:,缩小锅仔尺寸，使在按压后，锅仔的直边或异性边不能超出,KeyPad,直边和异形边。可避免锅仔边反复摩擦,PCB,上的阻焊层，造成阻焊层下的铺铜和锅仔短路，造成,KeyPad,失效。,外形定位线,(,丝印框,),1,）在画,BGA,器件图形时，必须要画元件外框图形，用途是检验时进行对中。,2,）对于与结构配合有关的元器件如电池插座、,SIM,卡等，在制作,PCB,板时必须加上元器件的外形定位边框即丝印框图，亦可用金线做外形定位框。,3,）贴片结构件优先选用有定位孔的元件。,导线与焊盘的连接,说明：如果与电气性能冲突，应服从电气性能的需求。,1,）对于阻容元件，印制导线连接焊盘处的最大宽度应,焊盘宽度的一半 。,2,）密间距器件的焊盘引脚需要连接时，应从焊脚外部连接，不允许在焊脚中间直接连接，如下图中所示,3,）,焊盘要与较大面积的导电区如地、电源等平面相连时，应通过一长度较短细的导电电路进行热隔离 。从大面积地或电源线处引出的导线长大于,0.5 mm,，宽小于,0.4 mm,。,4,）,多层板外层、单双面板上大的导电面积，应局部开设窗口，并最好布设在元件面；如果大导电面积上有焊接点，焊接点应在保持其导体连续性的基础上作出隔离刻蚀区域。防止焊接时热应力集中 。,阻焊膜,当有两个以上片状元器件相互靠得很近，甚至共用一段印制导线时，需用阻焊膜使焊点分离，以免在元器件的电极端形成焊接力，导致元器件位移。,过孔,1,）,推荐,BGA,芯片的引脚通常采用在,BGA,焊盘中间空地用过孔的形式引出，而且一般都是多层布线。在,PCB,制板时用阻焊油墨将过孔阻焊，以免焊接,BGA,时发生桥接；,2,）如在,PAD,焊盘内打孔，通孔或半通孔需填充涂平,尤其是,Pitch,和球径较小的芯片。,I/O,连接器,1),推荐,设置焊盘以保证,I/O,口有足够的强度，但焊盘要避让有可能让锡膏挥发溶剂能进入连接器内部的缝隙或缺口，以免造成连接器电性能失效。,2),连接器对面的铜焊盘必须被绿油覆盖，这样做可以避免第二面印刷时因锡珠造成顶破钢网或钢网垫高导致连焊的问题，但此处的铜焊盘不能完全被绿油覆盖，因制板工艺无法达到，会导致丝印的绿油灌到定位孔中，如图所示，边缘留出一圈即可。,3,）连接器（,IO,）的,PIN,脚高度必须,0.5mm,。,屏蔽盖与下方,IC,距离,以下所指屏蔽盖均指屏蔽盖的下表面未特指时，以下所指的屏蔽盖为分体式的屏蔽盖,以下所指,IC,均指,IC,的上表面，,1,）屏蔽盖与下方最高的,IC,距离应,0.2mm,。,此规定依据屏蔽盖加工的累积误差,0.05mm,，加上贴片制程锡膏厚度,0.15mm,，目的是避免屏蔽盖与下面的,IC,表面接触；,2),当元件在屏蔽盖吸着点或连接筋的下方时，屏蔽盖与该元件的距离应,0.4mm,，否则，应在设计中让屏蔽盖避让该元件；,说明：此规定依据屏蔽盖加工的累积误差,0.05mm,加上贴片制程锡膏厚度,0.15mm,，屏蔽盖的连接筋变形量,0.1mm,，及保留,0.1mm,的工艺制程公差,故最小的距离为,0.1mm,。,3,）屏蔽盖为一体式屏蔽盖时，屏蔽盖与下方最高,IC,的距离最小应,0.2mm,，同时屏 蔽盖的上表面中央保留吸嘴的位置，一 般情况下使用,CM301,贴装时，推荐使用,1003,吸嘴。除此之外的位置打上散热孔，在保证屏蔽盖强度的条件下，越多的散热孔越有利于贴片的焊接同时屏蔽盖与板面接触的边沿做成锯齿形，更有利于回流焊接。,吸着点,位置：吸着点一般设在屏蔽盖的几何中心（应与重心重合），不能影响屏蔽盖下面的元件。,吸嘴,:,一般选用,1003,吸嘴（吸嘴外径为,4*6mm,）,吸着点尺寸：,5*7mm,推荐使用,6-7mm,的吸着点。,平整性,Tolerance,：,30,秒 ，,230,以上的时间,10,秒,;,2,）产品中芯片的温度要求不能相互冲突矛盾 。,针对无铅与有铅元件混装时无铅元件的选择原则,峰值温度,:,以下指器件可以承受的最高的回流温度以及对应的时间,.,无铅,/,有铅混装的情况下,对产品中所有器件需满足以下温度要求：,1,）器件的耐温要求应满足,:200,以上的时间,55,秒，且,240,以上的时间,10,秒。,(,切片实验证明,峰值温度达到,225,度,T200=54.8,秒时,才能够形成良好的焊点,),；,2,）产品中芯片的温度要求不能相互冲突矛盾。,针对纯无铅元件的选择原则,纯无铅的情况下，对产品中所有器件需满足以下温度要求：,1,）器件的耐温要求应满足,:220,以上的时间,30,秒 ，,250,以上的时间,10,秒；,2,）产品中芯片的温度要求不能相互冲突矛盾 。,引脚的平整度,以下主要指连接器（包括数据接口、,T,卡、,SIM,卡、耳机插座、各种连接器等）， 以,SinGeen,MINI USB 10PIN Female (,前,DIP,后,SMT Type),的数据接口为例说明：,在两根以上的引脚上表面各取三点，以此三点确定平面，做为量测的基准，其余各引脚上表面相对于此基准面的上偏差,0.05mm,下偏差,0.05mm,。,（推荐）,自动贴片的,Connectors,其零件塑料顶部正中央须有一平坦区 ，以利置件机吸取 。,所有,自动贴片,Connectors,须有定位及防呆柱,若,SMD Connector,有极性,则在,Connector,本体顶部标示极性，便于作业。,根据以上,DFM,内容，完成如下表单，作为后续研发及,NPI,在产品研发过程时，对设计的可制造性作出评估。,七,DFM,检查表,Q&A,Yi.lin,-3363,产品可制造性检查表（,DFM Chick List,）,机种：,日期：,详细检查内容,审核结果,备注,拼板及单板检查,1,PCB,尺寸是否符合：,Maximum : 330(L)*250(W)(mm) Minimum : 50(L)*50(W)(mm),2,主板的厚度符合 ,0.8mm10%,； 副板的厚度符合,0.5mm10%,3,印制板的边缘区域内（如有工艺边指工艺边部分）不能有缺槽，或开孔,4,工艺边距元件 顶端或单板顶部,7mm,工艺夹持边的 宽度,4mm,5,外凸零件区域铣槽宽度及外凸器件到连筋的距离推荐,2.4mm,，否则无法下铣刀割板,6,拼板的连接筋应远离结构部分,(,天线支架卡扣，壳体卡扣及螺丝柱等,),，以免因割板精度影响装配,7,连接筋设计应能保证基板在生产与回流过程中整板平整无变形（考虑器件重量及材料伸缩性等会对,PCBA,拼板产生应力）,8,拼板定位孔直径,4mm0.1mm,，在整块拼板的四个对角设定四个定位孔,9,每块单板上设计至少一对基准,Fiducial,Marks,； 整拼板上设计至少一对基准，并相距较远。,10,阴阳板无论整板的基准点还是单板的基准点，板的正反两面，相对于,PCB,拼板左下角的对应基准的坐标必须严格一致,11,基准点的露铜直径,A=1.0 5,，在基准点附近大于,0.5mm,的空区域内没有导体 、焊接电路、焊阻膜等其它标记,器件摆件及定位检查,12,相邻元器件焊盘之间的安全间隔是否符合要求，,CHIP,件间距,0.3mm,，,CHIP,与,IC,间距,0.5mm,，异形器件间间距,0.5mm,；,13,板边元件是否满足安全距离的规范，,CHIP,件离板边,0.3mm,，,IC,和异性元件离板边,0.5mm,14,过孔布局越少越好；没有做防焊处理的过孔与焊盘的间距,0.3mm,，如果过孔已经做防焊处理，则对过孔与焊盘的间距无要求。,15,CHIP R L C,元件焊盘设计是否符合规范,16,CHIP,晶体管元件焊盘设计是否符合规范,17,PFQN,及,PFQP PLCC,器件（,PA,，,Tranciver,，天线开关，,FM,，蓝牙，,LDO,等）焊盘设计是否符合规范,18,各类型芯片外形定位线,(,丝印框,),是否符合规范,19,各种连接器，需焊导线或长引脚的器件，插装元件是否有防呆措施,20,贴片结构件（侧键，,I/O,连接器，,MIC,）优先选用有定位孔的元件,21,有无破板式的需,SMT,的器件（,I/O,连接器，侧键等），,PIN,脚高度必须,PCB,厚度，否则不能做阴阳拼板,22,结构配合有关的元器件如电池插座，,SIM,卡，,T,卡，各连接器，,FPC,焊盘，摄像头，贴片式的各种异形器件等的外形定位线,(,丝印框,),是否符合规范,23,各种有极性的器件是否有标识极性,24,在,PCB,板边是否设置了部分裸露的焊盘，用来增强,ESD,的能力,25,KeyPad,是否都设计成完整的同心圆形，尺寸不得小于,5mm,，且不得有机械孔,26,KeyPad,DOME,锅仔覆盖的范围内不能有表层走线，都采取镭射盲孔或埋孔方式走线，是否符合,27,PCB,KeyPad,附近是否有至少两处露铜用于,DOME,接地,28,PCB,上无法做完整完整的同心圆的,KeyPad,，需注明：缩小锅仔尺寸，使在按压后，锅仔的直边或异性边不能超出,KeyPad,直边和异形边。,29,引脚数多，,Pitch0.5mm,时，建议摆放局部基准标志，推荐使用,屏蔽盖设计及摆放,30,屏蔽盖材质是否采用马口铁，利于焊接,31,屏蔽盖是否规则，不规则需严格控制来料平整度,32,屏蔽盖尺寸是否太大，单边最长不大于,45mm,，利于控制平整度,33,屏蔽盖包装方式是否采用托盘包装,34,是否采用分体式屏蔽盖，如采用一体式则有生产质量风险,35,多个屏蔽盖之间和屏蔽盖到板边及屏蔽盖与其它器件是否满足不小于,0.5mm,的安全距离,36,屏蔽盖下表面与下方最高器件的上表面距离是否,0.2mm,37,屏蔽盖的上表面中央是否保留了吸嘴的位置,38,屏蔽盖上是否有足够的散热孔利于回流焊的焊接质量,39,屏蔽盖与板面接触的边沿是否做成了锯齿形，有利于回流焊接,元件的选择和考虑,40,元件形状是否适合于自动化表面贴装，适合工厂内的工艺和设备规范，原则上要求手工焊接的元件越少越好。,41,元件包装形式是否满足厂内设备要求,42,产品中所有需贴片的元件的温度要求是否符合无铅或混合工艺炉温的要求,43,产品中所有插件式和需手工焊接的器件的温度要求是否符合无铅或混合工艺烙铁温度的要求,44,产品中所有元件是否都有很好的尺寸精度，是否都充分计算了公差,45,产品中所有需贴片元件是否都有吸着的平面，易于吸嘴拾放,46,产品中所有的元件引脚可焊性是否都良好，如有非标元件是否都做过浸锡实验,47,产品中所有的元件是否都有一定的机械强度，能承受贴片压力，夹具轻微碰撞，可靠性实验中可能产生的物理应力。,LAYOUT,检查,48,是否符合焊盘走线宽度不允许大于引出处的贴片焊盘宽度，推荐走线宽度,1/2,的焊盘宽度,49,走线距离板边缘及孔边缘的最小距离是否不小于,0.3mm,满足,PCB,制造及生产工艺要求,50,是否符合,CHIP,器件走线和焊盘连接要避免不对称走线,51,是否符合焊盘要与较大面积的导电区如地、电源等平面相连时，应通过一长度较短细的导电电路进行热隔离 。从大面积地或电源线处引出的导线长大于,0.5 mm,，宽小于,0.4 mm,。,52,是否符合 密间距器件的焊盘引脚需要连接时，应从焊脚外部连接，不允许在焊脚中间直接连接,53,泪滴焊盘的应用是否合理，通常通孔的插件孔需要有泪滴连接,54,是否符合,BGA,芯片的引脚通常采用在,BGA,焊盘中间空地用过孔的形式引出。在,PCB,制板时用阻焊油墨将过孔阻焊，以免焊接,BGA,时发生桥接,55,如在表面安装焊盘内打孔，通孔或半通孔需填充涂平，尤其是,BGA,。,56,是否符合侧键和耳机本体下面的,PAD,应使用阻焊盖住，可以避免或减少助焊剂侵入耳机插座造成连接,PIN,脚断路，导致失效。,57,过孔是否打在焊盘上（激光孔除外），是否距离焊盘过近。,58,各类过孔是否出现不必要的叠孔或过孔间距离太近,59,过孔焊盘与器件焊盘间的最小边缘距离是否满足要求：未开阻焊窗的过孔最小距离,0.3mm,，有开阻焊窗的过孔最小距离,0.2mm,审核人签名：,