电子产品可制造性设计-DFM.ppt

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1、0电子产品可制造型设计-DFMDesignforManufacturability主要内容目的PCBA制造过程基板与元件的工艺设计和选择板级热设计PCB布局、布线设计焊盘设计钢网设计电子工艺技术平台的建立推行DFM目的DFM是基于后端制造能力制定规则来设计指导PCB设计，旨在提高产品的可制造性、高可靠性。可制造的设计的好处是可以获得良好的质量、缩短生产周期、降低的劳动成本和材料成本、重复设计的次数削减。产品设计要素：DFV、DFR、DFM、DFA、DFT、DFS2PCBA制造过程THT和SMT工艺THT：通孔插装技术（ThroughHoleTechno

2、logy）SMT：表面贴装技术（SurfaceMountedTechnology）SMT典型工艺波峰焊工艺3SMT典型工艺锡膏印刷目前多采用模板印刷方式点胶适用于波峰焊的SMD器件、双面回流焊的大重量器件对于standoff较大的元件，可能造成掉件。贴片工艺基板处理系统：传送基板，定位贴片头：真空拾放元件供料系统元件对中系统4回流焊工艺特点焊接用的锡和热量通过两个独立的工序提供技术要点找出最佳的温度曲线温度曲线处于良好的受控状态技术分类：按热传播方式：传导、辐射、对流按焊接形式：局部焊接、整体焊接5回流焊工艺热风回流炉基本结构回流炉子按PCBA温度变化

3、分为：预热区、恒温区、再流区、冷却区工艺窗口器件对热风回流焊的影响热风回流焊不能控制局部温度不能焊接高温器件、焊锡封装的组件、热容量大器件我们尽量使PCB板上所有器件的温度曲线一致，以获得良好的焊接效果。6TempTime1#2#波峰焊工艺特点焊锡和焊接用的热能量由同一工序提供工艺流程单波与双波单波Highpressureturbulentwave双波Smoothlaminarwave7进板助焊剂预热焊接冷却/出板波峰焊问题8特点组装密度较低细间距易出现连锡SMD器件易出现阴影效应BGA等器件不适合波峰焊双波有助于减少阴影效应，但可能出现冒锡问题防止阴

4、影效应措施：合适的焊盘尺寸：比回流焊盘长合适的原件间距：大于器件高度其他波峰焊技术：热风刀、局部、选择性PCB基板和元件的工艺设计和选择基材种类公司常用基材为FR-4温度高、需多次返工、多余20层，宜用：BT、PI、CEBT、PI、CE成本高于FR-4PI不具备阻燃性能CE含氰，不利于环保介电常数越低，传输速率越快，特性阻抗越高。FR-4多功能环氧板高性能环氧板BTPICEΕr3.93.53.42.93.62.8Tg110~140130~160165~190175~200220~280180~260基板选取准则电气性能（信号速率、频率、阻抗）机械性能（

5、层数、厚度）热性能（Tg）成本：低端产品（纸基，复合基材）我司企业标准要求：双层板所用基材类型推荐使用CEPGC-32F,基材厚1.6mm±0.14mm,基材铜箔厚度为35um.带贴片元器件的印制板翘曲度应≤0.7%.PCB板曲翘和热系数,时间,长度有关.注：Tg玻璃转化温度，为非晶态聚合物从玻璃脆性态转化为粘流态或高弹态时的温度，是衡量产品耐热性能的指标元件选择要素电气性能使用条件下的可靠性适合于所采用的组装工艺所选器件要求能满足现有设备工艺能力，且承受焊接工艺环境，如铝电解电容对高温敏感，不适合波峰焊，对卤化物（清洗剂）敏感塑料膜电容价格高，对高温

6、敏感电子组件不能承受波峰焊和清洗工艺线绕电感等SMD器件不能过波峰焊标准件（减少种类、低成本，普遍供应、封装容差）单板热设计重要性热设计关注要点元件PN结结温（工作稳定性）焊点温度：老化，疲劳失效温度对产品/元件的影响绝缘性能退化元器件减低寿命或损坏材料的热老化低熔点焊缝开裂、焊点脱落。13影响热设计的因素IC引脚结构设计、材料；封装材料；硅片连接方式、材料、尺寸PCBA基材、布局密度散热器的应用、冷却方式产品使用条件环境条件功率循环频率14改善热设计措施热敏感器件在冷却气流的上游大功率发热器件分开布置，以降低热量密度大功率发热器件靠近冷墙大功率器件在

7、较高器件的上游并远离下游的高器件长、高的器件平行于气流方向布局实例：阻容供电方式中的氧化膜电阻，要求与PCB板、MKT电容、二极管等器件保持一定的距离。要根据氧化膜电阻的功率，表面温度和周围器件的散热特性来制定。15PCB布局、布线设计基板设计从设备对基板的处理开始考虑工艺边我司要求：PCB应保证在插装元件后，其元件边至少和PCB的板边相距3mm，不足3mm应增加工艺边，工艺边的宽度在3mm以上，但一般≤10mm。基准点：用于设备自动定位，增加定位精确度分类：全局、单元电路、局部/个别器件良好的光学反差特性基准点的位置最好是在基板的对角，且距离越远越好

8、基准点数量至少为2个，基准点不能中心对称我司要求：基准点为Ф1mm；基板设计要素定位孔与标记定