PCB layout 有 DRC,为什么还要用 CAM 和 DFM 检查?
随着电子产品的高速发展,PCB 生产中大量使用 BGA、QFP、PGA 和 CSP 等高集成度封装器件,PCB 的复杂程度也大大增加,这对于 PCB 设计也提出了更高的要求。所以在 PCB 设计阶段,除了基础的电气性能之外,还需要考虑可制造性(DFM)和可装配性(DFA)方面的因素。
许多新进的 PCB 工程师,一般都会使用 DRC 检查。DRC 检查也叫设计规则检查,通过 Checklist 和 Report 等检查手段,重点规避开路、短路类的重大设计缺陷,检查的同时遵循 PCB 设计质量控制流程与方法。但是 DRC 中可制造性的分析项目一般也不超过 100 个,而且还不能进行可装配性分析。
这也是为什么大家明明已经做了 DRC,板厂有时还是会返回一大堆 EQ,如果没有找到根本原因,还会被按在其他问题中来回蹂躏:
▪ 元器件选型不当、PCB 设计缺陷,导致方案多次修改
▪ PCB 评审不通过,不断改板,返厂重新打板
▪ 多次修改、验证设计,使得产品开发周期延长,成本增加、质量和可靠性得不到保障
▪ 设计的 PCB 因超制程无法生产
……
除了 PCB layout 的 DRC,CAM 和 DFM 工具可以检查些什么呢?
CAM 工具
CAM 即 Computer Aided Manufacturing 计算机辅助制造,一般就是指板厂专业的 CAM 工程师使用的工具,用来检查处理我们提交的 Gerber 文件。CAM 工程师会根据板厂的工艺能力,对 Gerber 资料进行适当的补偿修正以满足生产要求。但是,不能通过修正解决的问题,则要求 PCB 设计者进行修改以符合板厂的制造工艺限制。
这样一来,如果提交 Gerber 资料之前,自行先用 CAM 工具检查一遍,就能尽量避免与 PCB 板厂就工艺的问题反复多次沟通。
但是无论是国内还是国外的 CAM 工具,仅仅只是做到了 PCB 裸板的可制造性检查。对于硬件设计,PCB 裸板的可制造性检查只是一部分,即使 PCB 板可以满足板厂生产工艺,顺利打完板了,但是如果在 SMT 时才发现 BOM 物料和 PCB 装不匹配导致无法进行 SMT 贴片,此时再重新打板,那么项目周期会严重拖延,而且浪费打板的钱。
老 wu 这里推荐一个国产的 DFM 工具,我自己一直都在使用,操作简单一键自动化检查,可靠性还非常高。最近工具还更新了可装配性分析功能(DFA),可以更全面帮助大家评估设计潜在风险。
国产免费 DFM 工具
需要下载 DFM 工具的同学,可以直接访问华秋官网或者下方获取安装包:
https://dfm.elecfans.com/uploads/software/promoter/hqdfm_infoq.zip
这个工具能满足工程师个人、公司的 PCB DFM 评审要求,可快速明确设计风险、质量隐患等问题,并给出合适的解决建议,免去多次重复修改、验证打板等过程,能将项目时间和效率成本节省近 60%!
PCB 可制造性分析(DFM)
工具目前有 19 大项检测功能,52 细项检查规则,支持一键 DFM 分析,导入 PCB 或者 Gerber 文件后就可以自动分析!
可装配性分析(DFA)
在最新的版本中,工具新增了 DFA 功能,可以实现 10 大项、234 细项的规则检查:
其中比较常用的几个检查项有:
1、检测 BOM 与封装是否匹配
比如:用户的 BOM 表里面的型号是 P6KE6.8CA,位号 D4、D5、D8 设计的 PCB 封装是 DFN1610 贴片二极管封装,BOM 表里面的型号 P6KE6.8CA 实际是插件双向二极管封装,因此设计的封装无法使用采购的元器件。
或者是 BOM 表里有型号,实际没有 PCB 封装,PCB 设计完成后制版,按照 BOM 表采购元器件,在组装时才发现采购的元器件实际 PCB 板上面没有地方焊接或贴片。
2、检测器件间距是否合理
PCB 布局时没有考虑是否能够组装,生产出来的板子组装时器件距离不足,则会导致生产困难,或者无法组装。器件的间距不足即便是能组装,以后也不方便返修。
3、检测器件到板边的安全距离
元器件到板边的安全距离不够,在组装过贴片机器时会撞坏板边的器件,拼版生产的板子在过 V-CUT 机器时会导致板边的器件焊盘被割小,组装时器件无法贴片。
4、检测器件与引脚是否匹配
在 BOM 表的型号与设计的 PCB 器件封装不一致时,采购的元器件与板子上面的器件引脚不匹配,导致采购的元器件无法使用。
5、检测焊盘大小是否合理
在 PCB 中画元器件封装时,经常遇到焊盘的大小尺寸不好把握的问题,因为元器件规格书是本身的大小,如引脚宽度,间距等,但是在 PCB 板上相应的焊盘大小应该比引脚的尺寸要稍大,否则焊接的可靠性将不能保证。
除此之外,软件还具备多种工程师常用的工具的功能:
需要下载华秋 DFM 工具的同学,请访问下边的链接获取安装包,或者到华秋官网直接下载:
https://dfm.elecfans.com/uploads/software/promoter/hqdfm_infoq.zip
评论