依舊自我介紹，張工，NPI工程師，如果還不知道我具體是幹什麼的，歡迎看我的第一篇文章（主頁點進去即可）。
今天主要講一下PCB生産制造前需要注意的DFM可制造性問題。
每個 PCB 的設計都應該使總成本和潛在 DFM 問題的可能性最小化（大部分是老闆要求的，但工程師做不做就因人而異），通常來說都是采用優化PCB 設計的方式來進行DFM檢查來完成的。
DFM 是安排 PCB 布局的過程，以解決在 PCB 組裝和 PCB 制造過程中可能出現的 DFM 問題。
主要是以下幾個方面：
簡單來說 PCB 的 DFM 就是一套确保電子産品可制造性的設計指南，也就是說在生産制造的時候不會出現什麼問題。
你可以想一下在最後的制造和組裝過程中發現問題，你将“享受”來自領導和其他工程師的 “雙重關愛。”
當然也不乏存在一些制造商，有時候要求的改變很離譜，設計及其性能或者電氣要求都不在同一個面上。
1、PCB中的DFM分析
DFM 分析可以識别可能在組裝和制造過程中出現的制造問題，大部分是 PCB布局問日。
DFM 問題與 PCB 幾何形狀有關，而且大多數情況下，在 DFM 檢查期間無法檢測到。
2、設計可制造性的因素是什麼？
如果 PCB 性能良好并且工程師自己也十分滿意，那為什麼要進行 DFM 可制造性分析呢？是因為工程師技術不好嗎？不值得信任嗎？（沒有貶低工程師的意思），這裡有很多種可能：最終 PCB 的成本、設計布局以及設計失敗的可能性
1、從理論上講，在成本方面，未經 DFM 檢查提交的 PCB 設計比帶有 DFM 檢查的設計要便宜，最好多付一點錢，以便制造商可以确定設計是否可制造
2、為了維持存在 DFM 問題的 PCB 布局，工程師編輯數據以滿足電路設計的要求，這是引入信号完整性問題和 EMI/EMC 問題的主要原因之一。
3、高效組裝和測試的 PCB 仍然失敗，主要原因是設計數據仍然包含在原型中解決但在生産過程中未實施的 DFM 錯誤。
二、面向生産制造的 PCB 設計 (DFM)DFM 可制造性分析就是在問題出現之前解決問題。
DFM 可制造性分析允許制造商從各個方面審查電路闆的設計，以最有效地修改其材料、尺寸和性能，可以立即檢測到設計問題，并在生産前及時糾正這些錯誤。
可制造性分析的逐步設計方法包括以下屬性：
1、識别将影響 PCB生産制造的違規設計
2、根據 PCB的幾何形狀和材料要求确定精确的制造工藝
3、檢查 PCB 設計并确定規格是否與成品一緻
4、根據闆的尺寸選擇材料（根據特性、物理強度和質地）
5、确保設計遵循一些規則的規定，以達到質量标準和可靠性。
三、PCB 生産制造過程中常見的 9 個 DFM 錯誤以及預防措施1、銅條的預防
薄片是幹膜抗蝕劑的小楔形物，可暴露銅并産生短路。條子可以是導電的（銅）或非導電的（阻焊劑）。
（1）銅條形成的原因
有兩個原因導緻條子的形成：
1）是銅或阻焊層的長而薄的特征被蝕刻掉，在制造過程中，分離的長銅條會導緻短路。
2）通過将電路闆設計的一部分切割得太近或太深而形成銅條，電路闆的功能可能會因此受到不利影響。
（2）銅條的解決方案
實施最小光刻膠寬度以避免此缺陷，應用相同的淨間距（小于 3 密耳）或可移除或填充的氣隙。有必要進行适當的 DFM 分析，以确定可能形成裂片的區域并解決問題（如果有）。
1）PCB闆上的銅條
PCB闆上的銅條
2）阻焊條的 CAM 快照
阻焊條的 CAM 快照
3）銅條
銅條
2、PCB 電子元器件的選擇
元器件的選擇應基于其可用性、交貨時間考慮和對過時或者停産部件的監控來完成，這确保了在開始制造之前就可以使用組件。
1）通過正确研究 BOM 來确定組件和封裝的尺寸，如果有足夠的空間，你可以為電阻和電容選擇更大的組件。例如，使用 0603 或 0805 尺寸的電容/電阻代替 0402/0201。
2）選擇受電壓、電流和頻率的影響小的元器件。
3）如果可能，選擇較小的包裝，過度使用小型元件封裝會使電路闆組裝複雜化，從而使清潔和返工更加困難。
PCB上的小組件
3、測試點
DFM 可制造性分析包括所有重要信号的測試點，以在構建電路闆後檢查電氣連接。如果排除，将很難檢查最終産品。以下是一些避免可能的制造問題的提示：
4、通孔和鑽銅
（1）鑽孔和鑽孔直徑
鑽孔到銅是從鑽孔邊緣到最近的銅特征的距離。但 PCB Layout 工程師會考慮從成品孔尺寸 (FHS) 到最近的銅特征的鑽孔到銅。
PCB Layout 工程師應始終考慮鑽孔直徑（FHS 鑽孔公差）以确定正确的距離。鑽孔直徑可由下式确定：
成品孔尺寸 公差=鑽頭直徑
通常，距離應為 5-8 密耳，但取決于層數。
電路闆布局工具沒有任何特定的設計規則檢查 (DRC)用于鑽銅。但是，如果你在設計中使用足夠的間距，則可以有 8 密耳的間隙，這是進行 DFM 分析時要考慮的最重要的屬性。
鑽孔和鑽孔直徑
（2）鑽到銅間隙
在圓環中，當鑽頭未能到達所需位置并沿同一軸線偏移時，可能會發生切線或斷裂。這會導緻邊緣互連并影響可靠性。
鑽到銅間隙
（3）環形分線器
以下是避免鑽井過程中出現 DFM可制造性問題的一些技巧：
5、鑽頭數量應與鑽頭圖相匹配
将演練次數與演練圖表相匹配至關重要。
晶圓廠圖紙中包含鑽孔圖，有時鑽探圖表與實際鑽探計數不匹配，在這種情況下，你将需要修改或重新生成鑽取圖。
示例鑽孔圖 PCB
作為一個簡單的設計點，盡量減少 PCB 布局中使用的不同鑽孔尺寸的數量。最好選擇一兩個通孔尺寸來處理信号的大部分層轉換，并可能選擇其他一些用于安裝孔或非電鍍孔的通孔尺寸。
6、間隙
在 PCB DFM可制造性生産中需要觀察三種間隙。
（1）邊緣間隙：
有一些 PCB Layout 工程師忘記在銅和 PCB 邊緣之間提供足夠的間隙。如果電流施加到相鄰層，銅與邊緣的接近會在相鄰層之間産生短路，這是電路闆周邊暴露銅的結果。
可以通過在設計中增加間隙來解決邊緣間隙。檢查以下近似值：
（2）線間距：
線間距是兩個導體之間的最小距離，取決于材料、銅的重量、溫度變化和施加的電壓，這也取決于制造商的能力。
線間距
（3）阻焊層間隙：
阻焊層間隙
7、缺少阻焊層
有時，焊盤之間可能部分或完全不存在阻焊層，這會使多餘的銅暴露出來，從而導緻影響電路闆性能的焊橋和短路。
當阻焊層未定義或較大電路闆的設置應用于較小電路闆時會發生這種情況，從而導緻較大的焊盤孔。
阻焊層設計
建議遵循以下阻焊層設計技巧：
8、酸阱
另一個需要注意的 DFM 錯誤是酸阱，包含銳角的設計會将酸濃度吸引到該區域，這可能導緻過度蝕刻的迹線和開路。
酸阱
避免以銳角鋪設到焊盤的走線，将走線放置在相對于焊盤 45° 或 90° 的位置，驗證走線後沒有任何走線角度産生酸陷阱。
9、絲印檢查
絲印檢查涉及将影響 DFM可制造性并防止可能出現的錯誤的不同屬性，以下是一些建議：
（1）方向
絲印可能位于焊盤上，這應該通過運行 DRC 來檢查。
絲網印刷也可以與通孔重疊，盡管如果通孔是帳篷的，這是可以接受的，這可能在旋轉文本和調整組件參考指示符标記時發生。
修剪跨越焊盤和過孔的參考指示标記以防止重疊。
确保你的絲印方向一緻
（2）線寬和文本高度
通常建議最小線寬為 4 mil，文本高度為 25 mil，以便于閱讀。
始終使用标準顔色和較大的形狀以獲得良好的表現。通常，大小應為 35 mil（文本高度）和 5 mil（線寬）。
如果闆子不密集并且有足夠的空間放置大文本，建議參考以下尺寸：
線寬和文本高度表
如果上述規格不适用于中密度闆，建議參考下面尺寸：
線寬和文本高度表
當上述尺寸不起作用時， 對于中密度闆，建議參考下面尺寸：
線寬和文本高度表
（3）絲網印刷方法
具體方法會影響許多設計參數，如尺寸、間隙等，以及焊盤、通孔和走線等元素。
根據手動絲網印刷、液體照片成像和直接圖例印刷指定絲網印刷方法。
标記優先級：根據分類對絲印标記進行優先級排序：法規要求、制造商标識、裝配輔助和測試輔助。
以上就是關于 PCB 生産制造過程中常見 9 個的 DFM 錯誤以及預防措施簡單的介紹，希望能夠對大家有用，歡迎大家多多指教。（參考來源：阿米特.巴爾）
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