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常见的DFM“陷阱”

图片来源:Cadence

我们都很珍惜想象中的电路板变成现实硬件的那一天。等待。我们都害怕这一天……很自然地,我们可以预测我们如何执行一个重大项目,然后链条的下一个环节就从那里开始。通常情况下,我们遇到了一个修改后的时间表,但却吵着要赶上最初的时间表。那是在我接触现实之前。因此,有理由认为,我们希望立即开始数据移交工作。为了启动泵,在您最喜欢的供应商的这些典型DFM回调之前走出来是一个好主意。

通过电镀

在某些情况下,降低通孔筒中最低所需铜厚度的要求可以被认为是自动的。当工作变得更加复杂时,导体层的铜厚度成为一个过程变量。用金属去除工艺很难达到狭窄的气隙。这是相关的,因为在通孔或其他孔中的电镀只与在层本身上的额外电镀一样好。

例子:

你从1 / 2盎司铜开始,然后在整个薄片上再镀上1 / 2盎司铜。在所有的工序都完成后,他们在钻孔中加入半盎司的铜。钻头将比预期的成品孔尺寸大,这样当电镀完成时,所有的加起来都是正确的尺寸。现在,为了蚀刻电路图案,化学反应必须腐蚀掉外层整整一盎司的铜。通常用一盎司的外层铜和半盎司的内层铜来堆叠。现在,你知道为什么了。

在这一点上,相对于孔的大小,通过捕获垫的大小成为一个因素。为了展示当今最先进的设备,我们不得不挤在艺术品上。通径尺寸由引脚间距决定。因此,在孔中少一些电镀意味着钻头上的尺寸不会太大,并且钻头从环形环中脱落的几率也会更小。这是一件好事。让我们考虑一下这两类之间的中间地带。

在类

我们的典型消费品(第2类)可以摆脱第2类所允许的环形破环。考虑到一个等级2.5的应用,它不能达到航空航天或生命支持质量的要求,但仍然是一个高可靠性的应用。我想到的是电信和其他工业设备。聪明的印刷电路板设计在制造图纸上增加了一项要求,该要求取代了IPC规范。

图片来源:ACDI

而不是90度的爆发;我们会加上“切线”的限制。从实际的角度来看,一个8mil完成的井眼,2级、2.5级和3级的捕集垫分别为18、20或23。8mil的标注与20mil的捕获垫将使大多数晶圆厂在过孔上实现无突破要求。

越大越好

更大直径的衬垫可以解决分层过程中层与层之间的错配,以及钻孔过程中的位置和尺寸公差。达到预期结果的方法可能不止一种。自由度随着层数的增加而增加。内层和外层线宽在设置参数时起着关键作用,制造商可以拨入以制造PCB。

商店可以拉动的其他杠杆主要是基于可用的介电材料。你想象中的单芯材料包裹在几层连续的预浸料材料中,结果可能是使用两层由一层预浸料连接的芯。层是如何铺设的很重要,特别是当控制阻抗线起作用时。他们不玩的时候叫醒我。我想说的是,镀孔是很棘手的,取决于很多因素,其中很多,我只是略去了。

完成的孔大小等于零?

紧跟在电镀规范后面的是电镀规范。供应商希望即使在工艺结束时没有实际的孔需要测量时,也能够发货。镀封闭或用掩膜堵住,较小的孔应有等于标称值的负公差。尺寸范围从11密耳到零使用不等公差;0.08英寸+0.03英寸/-0.08英寸。

剪辑或移动丝印

谁没有做过最后一分钟的部件切换,并在参考指示器层上处理了一个明显的错误?这对我来说几乎是自动的,因为我专注于一个错误。好在DFM工具在非金属设计规则方面越来越好。我的经验法则是,我要我的丝网线清除阻焊层开口三密耳。说到柔性电路,我的目标是远远的,因为我厌倦了从那些工作中听到它。可能是和我一起工作的工厂的原因,也可能是柔韧线很难进行丝印。

暴露的金属

用暴露金属薄片的焊锡罩发送数据通常是无害的,但会产生一个危险信号,因为如果随后发生短路,没有人愿意负责。我做了一排数字,上面是1,下面是14,中间是所有的层,这样你就能分辨出这些层的顺序是否正确。所有层上的铜泛滥都被缓解了,然后我打开蒙版以获得最大的能见度。当金属层应该收缩的时候,我的面具矩形整齐地重叠在一起。当我听说它的时候,我所能做的就是实施另一个快速DFM检查在把像素变成印刷电路板之前。

层叠

如果你认为你在最后会很匆忙,(惊喜!)让供应商祝福最初的堆栈将是有益的。即使您不是与实际供应商联系的人,例如您正在与原始设计制造商(ODM)合作,尝试共享数据仍然是一个好策略,直到他们给您线宽和材料几何形状,这正是他们期望构建的。除非你和你的供应商处于一个非常紧密的循环中,否则即使涉及到设计重用,我也会审查堆栈。你怎么知道原始文件里的东西就是工厂生产出来的呢?你的技术需要在当下。相应地武装自己。

图片来源:作者-通常被指定为3-N-3堆叠;(可选)

我有提到堆叠吗?这将使你经常不是,特别是与一个柔性电路。用你的配件为你的成功铺平道路。这可以让他们提前得到一些他们需要的材料来满足你的订单。他们甚至可能有一两个面板的材料,他们可以为你留出。这东西有保质期。这个小事实可以引导他们建议堆叠材料,因此,设计标准,你需要建立在你的设计约束第一次就把事情做好。你在录制日提供给他们的内容将限制他们所能实现的阻抗。当你赶时间的时候,最好在最后放慢一点速度以加快速度。

最后一个想法

想办法记住这些经验教训。对我来说,剪接是一个里程碑,在我为下一次不断改进设计的过程中。如果三分之三的供应商在某些方面提供了相同的反馈,那么您可以打赌文档应该考虑到这一点。我们不能坐以待毙。永远不要停止学习。永远不要停止成长。感谢阅读。

作者简介

John Burkhert Jr是一名职业PCB设计师,在军事,电信,消费硬件和最近的汽车行业经验丰富。起初,作为一名射频专家,为了满足高速数字设计的需求,不得不时不时地翻转比特。当他不写作或执行PCB布局时,约翰喜欢弹奏贝斯和赛车。你可以在领英上找到约翰。

约翰·伯克赫特的资料照片