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最优制造工艺流程的PCBA设计

关键的外卖

  • pcb的生产流程是什么?

  • 制造工艺流程最常见的挑战。

  • 如何优化电路板的制造工艺流程。

自动化装配pcb与SMT组件

PCB组装制造工艺流程

信不信由你,在不久之前,PCB设计师对他们的电路板实际上是如何制作的几乎一无所知,这被认为是标准的。是的,我同意这在今天看起来有点违反直觉,因为大多数设计师和开发人员都认识到一句著名的中国谚语:“有备无患。”

对于您的电路板构建,这些困难表现为更长的周转时间,增加的成本,更低的质量,不可靠,有时无法制造,没有重大的重新设计。如果你在黑暗中,没有设计来帮助制造和组装过程,这些将会导致你的电路板的制造。

电路板制造和组装是一个制造工艺流程,由几乎每个步骤的工艺窗口组成,如果正确定位,将产生最佳质量和可靠性的pcb。让我们更深入地探讨这个过程,这将使我们能够定义一种设计方法来帮助实现优化。

pcb的制造工艺流程是什么?

设计师理解的重要性结合PCB制造的原理和过程就其与您的合同制造商(CM)生产的电路板质量的关系而言,对设计的影响不能被夸大。这种PCBA开发方法基于协作和DFM指南的使用,这些指南与您的CM的设备和技术相关,并导致更快的周转,更高的质量和更好的可靠性。

这些结果;虽然DFM规范远远优于以前可接受的规范,但可以通过认识到DFM规范通常是范围而不是绝对的来进一步增强您的特定设计。

PCBA的构建是一个多方面和明确定义的过程,由两个不同的阶段组成:制造和组装。

  • PCB制造是根据设计文件机械构造印刷电路板(PCB),由以下步骤组成

    • 在电路板层上创建电路布局的图像。

    • 蚀刻或去除层中不需要的铜。

    • 钻孔过孔和安装孔。

    • 加铜或镀孔。

    • 添加阻焊层保护电路板的非铜区域。

    • 印刷的丝印层由标签、元件标记和参考指标、极性符号等信息组成。

    • 在组装之前,添加表面处理以保护电路板的铜区域免受氧化和其他污染。

  • PCBA组装是电路板制造阶段,在此期间安装组件,连接器和其他设备。这是通过执行以下步骤来完成的:

    • 放下焊膏底座。

    • 将表面贴装器件(smd)放在它们的焊盘上。

    • 通过焊料回流固定smd。

    • 返工没有安全连接的smd。

    • 放置通孔元件

    • 保护通孔元件采用波峰焊。

    • 对不安全的部件进行最后的焊接。

    • 清洁电路板,清除组件上的任何污染物。

    • 拆板或将板分离成单独的单元。

    • 添加一个保护板的保形涂层在运输、储存和/或在危险环境中部署期间。

通过上面列出的制造和组装步骤成功移动电路板,从而产生可用的PCBA是制造工艺流程。

制造工艺流程的挑战

正如前一节的清单所示,在制造过程中存在许多潜在的故障点。通过遵循以下指导方针,几乎可以在制造的第一阶段消除故障简化PCB制作。对于在构建电路板的最后阶段发现的错误,您很可能不得不进行设计更改。这些重新设计是可以避免的遵循良好的DFM和DFA准则;例如如下所示的组件封装间距。

DFA间距示例

DFM和DFA的应用对于制造流程的顺畅、高效至关重要。然而,它的实现方式决定了流程流的优化水平。实现最佳制造工艺流程的挑战是如何使您的设计意图与CM的设备和工艺保持一致,以确保在PCBA的生命周期内实现高水平的可靠性能和电路板完整性。

优化电路板的制造工艺流程

许多CM的DFM和DFA指南实际上是定义设备功能的最小和最大参数的范围。这方面的一个例子是钻孔尺寸公差。如果您选择的孔尺寸落在范围和公差范围内的任何地方,您的CM可以钻孔。虽然你的电路板是可制造的,但制造过程不一定是优化的。

为了实现这一点,参数的选择应该使它对设备的能力施加的压力最小,并提供最大的误差空间。通常,这意味着如果可能的话,您应该选择位于制造步骤流程窗口中心的参数。您越能将此应用于制造步骤或制造和装配阶段的过程窗口,制造过程流就越优化。

如果您拥有合适的软件工具,不仅能够实现DFM(如果仅限于制造,则为DFF)和DFA,还能够实现DFT并为其使用构建规则,那么实现该策略将更加容易,如下所示。

管理DFF、DFA和DFT约束

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抑扬顿挫的PCB设计与分析程序,你有先进的DFM, DFA和DFT功能在你的指尖。这使您能够实时DFM整个设计的集成将为您的电路板带来最佳的制造工艺流程。

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