關(guān)于什么是DFx——

DFX，“X”為什么包括這么多鬼！

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成熟工程師與初級工程師的差異：DFx的素養(yǎng)

通過DFX設(shè)計(jì)提高電子產(chǎn)品的質(zhì)量與可靠性

·DFM：Design for Manufacture 可生產(chǎn)性設(shè)計(jì)

DFM的意思是面向制造的設(shè)計(jì)，Design for manufacturability，即從提高零件的可制造性入手，使得零件和各種工藝容易制造，制造成本低，效率高，并且成本比例低。

就是在設(shè)計(jì)階段充分考慮到生產(chǎn)環(huán)節(jié)可能碰到的困難，而為了減少生產(chǎn)問題，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本而進(jìn)行的設(shè)計(jì)，這里包括硬件設(shè)計(jì)也包括軟件設(shè)計(jì)。

一、DFM分析階段

不同階段進(jìn)行DFM分析，取得不同的效果。能在早期發(fā)現(xiàn)問題更好。最糟糕的是有些公司并不能認(rèn)知到：這是一個DFM的問題。

DFM階段越早，發(fā)現(xiàn)的問題就越容易解決，帶來的損失也就越小。

DFM不簡單指生產(chǎn)本身，與以下其他DFx也是相關(guān)的：

二、PCB設(shè)計(jì)的DFM工藝要求

1、尺寸范圍

外形尺寸不得超過設(shè)備加工能力

目前常用尺寸范圍是“寬（200 mm～250 mm）×長（250 mm～350 mm）” 對長邊尺寸小于125mm、或短邊小于100mm的PCB，或異形周邊凹凸不規(guī)則需設(shè)計(jì)成拼板。

2、外形

板子的外形為矩形，如果不需要拼板，要求板子4 個角為圓角；如果需要拼板，要求拼板后的板子4 個角為圓角,圓角的最小尺寸半徑為r=1mm，推薦為r=2.0mm。

為保證傳送過程的穩(wěn)定，設(shè)計(jì)時應(yīng)考慮采用工藝拼板的方式將不規(guī)則形狀的PCB轉(zhuǎn)換為矩形形狀，特別是角部缺口最好要補(bǔ)齊。

對純 SMT 板，允許有缺口，但缺口尺寸須小于所在邊長度的1/3，確保PCB 在鏈條上傳送平穩(wěn)。

對于內(nèi)圓角，推薦最小半徑為0.8mm，如果需要，半徑可以小至0.4mm。

對于金手指的設(shè)計(jì)要求見圖所示，除了插入邊按要求設(shè)計(jì)倒角外，插板兩側(cè)邊

也應(yīng)該設(shè)計(jì)（1～1.5）×45° 的倒角或R1～R1.5 的圓角。

3、傳送邊

從減少焊接時PCB的變形，對不作拼版的PCB，一般將其長邊方向作為傳送方向；對于拼版也應(yīng)將長邊方向作為傳送方向。對于短邊與長邊之比大于80％的PCB，可以用短邊傳送。

由于終端單板一般采用拼板設(shè)計(jì)，一般都采用工藝邊作為傳輸邊，工藝邊的寬度最窄處一般不能小于4.5mm。

4、MARK 點(diǎn)

光學(xué)定位基準(zhǔn)符號（又稱MARK 點(diǎn)）

Mark點(diǎn)也叫基準(zhǔn)點(diǎn)，為裝配工藝中的所有步驟提供共同的可測量點(diǎn)，保證了裝配使用的每個設(shè)備能精確地定位電路圖案。因此， Mark點(diǎn)對SMT生產(chǎn)至關(guān)重要。

Mark點(diǎn)是電路板設(shè)計(jì)中PCB應(yīng)用于自動貼片機(jī)上的位置識別點(diǎn)。mark點(diǎn)的選用直接影響到自動貼片機(jī)的貼片效率。

一般Mark點(diǎn)的選用與自動貼片機(jī)的機(jī)型有關(guān)。

MARK點(diǎn)形狀：Mark點(diǎn)的優(yōu)選形狀為直徑為1mm(±0.2mm)的實(shí)心圓，材料為裸銅（可以由清澈的防氧化涂層保護(hù)）、鍍錫或鍍鎳，需注意平整度，邊緣光滑、齊整，顏色與周圍的背景色有明顯區(qū)別。為了保證印刷設(shè)備和貼片設(shè)備的識別效果，MARK點(diǎn)空曠區(qū)應(yīng)無其它走線、絲印、焊盤或Wait-Cut等。

要求Mark點(diǎn)標(biāo)記為實(shí)心圓；一個完整的MARK點(diǎn)包括：標(biāo)記點(diǎn)（或特征點(diǎn)）和空曠區(qū)域。

1） Mark點(diǎn)位于電路板或組合板上的對角線相對位置盡可能分開，最好分布在最長對角線位置；2）為保證貼裝精度的要求， SMT設(shè)備要求：在SMT生產(chǎn)的所有產(chǎn)品每PCB板內(nèi)必須至少有一對符合設(shè)計(jì)要求的可供SMT機(jī)器識別的MARK點(diǎn)，可考慮有單板MARK(單板和拼板時，板內(nèi)MARK位置如下圖所示)。拼板MARK或組合MARK只起輔助定位的作用。

3）拼板時，每一單板的MARK點(diǎn)相對位置必須一樣。不能因?yàn)槿魏卧?br/>而挪動拼板中任一單板上MARK點(diǎn)的位置，而導(dǎo)致各單板MARK點(diǎn)位置不對
稱，特殊拼板方式：

①陰陽板時對角MARK位置必須相同
②鏡像板各MARK位置必須相同.R1=R2

4） PCB板上所有MARK點(diǎn)只有滿足：在同一對角線上且成對出現(xiàn)的兩個MARK，方才有效。因此MARK點(diǎn)都必須成對出現(xiàn)，才能使用。

尺寸：

1） Mark點(diǎn)標(biāo)記最小的直徑為1.0mm，最大直徑是3.0mm。 Mark點(diǎn)標(biāo)
記在同一塊印制板上尺寸變化不能超過25微米；2）特別強(qiáng)調(diào)：同一板號PCB上所有Mark點(diǎn)的大小必須一致（包括不
同廠家生產(chǎn)的同一板號的PCB）3）建議RD-layout將所有圖檔的Mark點(diǎn)標(biāo)記直徑統(tǒng)一為1.0mm；

邊緣距離：

1） Mark點(diǎn)（邊緣）距離印制板邊緣必須≥5.0mm(機(jī)器夾PCB最小間距
要求)，且必須在PCB板內(nèi)而非在板邊，并滿足最小的Mark點(diǎn)空曠度要求。強(qiáng)調(diào)：所指為MARK點(diǎn)邊緣距板邊距離≥3.0mm，而非MARK點(diǎn)中心。

空曠度要求：
在Mark點(diǎn)標(biāo)記周圍，必須有一塊沒有其它電路特征或標(biāo)記的空曠面積?？諘鐓^(qū)圓半徑 r≥2R, R為MARK點(diǎn)半徑,r達(dá)到3R時，機(jī)器識別效果更好。增加MARK點(diǎn)與環(huán)境的顏色反差。 r內(nèi)不允許有任何字符（覆銅或絲印等）

材料：Mark點(diǎn)標(biāo)記可以是裸銅、清澈的防氧化涂層保護(hù)的裸銅、鍍鎳或鍍錫、或
焊錫涂層。如果使用阻焊，不應(yīng)該覆蓋Mark點(diǎn)或其空曠區(qū)域平整度:
Mark點(diǎn)標(biāo)記的表面平整度應(yīng)該在15微米[0.0006"]之內(nèi)。對比度:
a) 當(dāng)Mark點(diǎn)標(biāo)記與印制板的基質(zhì)材料之間出現(xiàn)高對比度時可達(dá)到最佳的性能b) 對于所有Mark點(diǎn)的內(nèi)層背景必須相同

5、定位孔

每一塊 PCB 應(yīng)在其角部位置設(shè)計(jì)至少兩個定位孔

拼板定位孔應(yīng)有四個，分布四角，定位孔標(biāo)準(zhǔn)孔徑為2.00±0.08mm。定位孔中心距離相近的板邊為5mm

定位孔旁邊的器件或焊盤距離定位孔邊的最小距離應(yīng)至少為 1.5mm

6、孔金屬化問題

定位孔、非接地安裝孔，一般均應(yīng)設(shè)計(jì)成非金屬化孔

三、減少工序、減少裝配時間

四、直通率

三、DFM案例

案例一、金手指沾錫

某產(chǎn)品金手指周圍器件布局過近，導(dǎo)致貼片后出現(xiàn)金手指沾錫問題。

修改PCB設(shè)計(jì)，調(diào)整焊盤與金手指的距離。

解決辦法：

改板調(diào)整焊盤與金手指間距。

改版前，存量PCB爐前金手指貼高溫膠紙，爐后加強(qiáng)檢驗(yàn)，返修器件時嚴(yán)格保護(hù)金手指，并在顯微鏡下檢驗(yàn)返修后的單板。

案例二、焊盤開孔導(dǎo)致PAD上有綠油

器件散熱要求高，散熱焊盤上打大孔，廠家塞孔能力差，導(dǎo)致PAD上有綠油，器件引腳開焊。

臨時措施：取消塞孔方式，修改鋼網(wǎng)設(shè)計(jì)，爐后重點(diǎn)檢驗(yàn)該器件焊接情況及錫珠情況。

案例三、MARK點(diǎn)不良、偏差

MARK點(diǎn)大小和形狀不良: PCB板上所有MARK點(diǎn)標(biāo)記直徑小于1.00MM，且形狀不規(guī)則,SMT機(jī)器難以識別，MARK點(diǎn)的完整組成不完整：MARK點(diǎn)沒有空曠區(qū)域,只有標(biāo)記點(diǎn)，造成SMT機(jī)器無法識別。
MARK點(diǎn)位置偏差：

1） PCB板內(nèi)無MARK點(diǎn)，板邊MARK位置不對稱，造成SMT無法作業(yè)。

2）板內(nèi)無MARK，拼板尺寸有誤差，貼裝后元件坐標(biāo)整體偏移，造成SMT作業(yè)困難。

案例四、焊盤間距太近導(dǎo)致焊錫橋接

案例五、焊盤結(jié)構(gòu)尺寸不正確（以Chip元件為例）

a、 當(dāng)焊盤間距G過大或過小時，再流焊時由于元件焊接端不能與焊盤搭接交疊，會產(chǎn)生吊橋、移位。

b、 當(dāng)焊盤尺寸大小不對稱，或兩個元件的端頭設(shè)計(jì)在同一個焊盤上時，由于表面張力不對稱，也會產(chǎn)生立碑、移位。

案例六 BGA問題

A.焊盤尺寸不規(guī)范，過大或過小。

B.沒有設(shè)計(jì)阻焊或阻焊不規(guī)范焊盤與導(dǎo)線的連接不規(guī)范表層線寬超過PAD直徑

C.焊盤盲孔太大不在焊盤中心阻焊不規(guī)范偏移表層走線過寬

D.通孔設(shè)計(jì)在焊盤上，通孔沒有做埋孔處理,造成BGA焊接時產(chǎn)生氣泡