可製造性設計(DFM)是指把電路板設計成工廠可以可靠生產的樣子。多數 DFM 問題並不特殊。它們是同樣的十幾種錯誤,由趕時間的人造成。本文逐項說明您上傳檔案時執行的 25 項檢查,並依主題分組。每一組都說明哪裡出錯、為何在生產時失敗,以及該如何處理。
檢查所量測的限值列在製程能力頁面。本文不提供這些限值的數字,因為限值在該頁面設定。
每一列以小圖呈現一組的錯誤前與修正後。琥珀色是錯誤,箭頭後的圖是修正。
- 第 1 組: 檔案組少了一層。
- 第 2 組: 板外形未閉合。
- 第 3 組: 孔偏離焊墊。
- 第 4 組: 銅比製程能做的更薄、間距更小。
- 第 5 組: 孔周圍留下的銅太少。
- 第 6 組: 網印壓在焊墊上。
- 第 7 組: 檔案與訂單不一致,此處是層數不一致。
第 1 組。檔案必須可讀取且完整
檢查:壓縮檔無法安全開啟;缺少一層;有一層為空或重複出現;有一個檔案無法讀取。
錯誤。 zip 檔案中有損壞的成員、缺少防焊層或鑽孔層、銅層以兩個名稱重複匯出,或檔案格式不是 Gerber。
為何會失敗。 工廠無法生產無法讀取的內容。缺少一層比錯誤更嚴重:如果缺少的是底面防焊層,電路板可能在一面沒有防焊層的情況下被生產。
修正。 從您的設計工具重新匯出,並使用列出每一層的出圖清單。在檢視器中開啟結果並計算層數。請參閱製板與組裝所需檔案。
第 2 組。板外形與單位必須合理
檢查:板外形缺失或未閉合;單位或比例看起來不對;底面看起來被鏡像。
錯誤。 板外形由未相接的獨立線段組成,或畫在單位設定不同的機械層上;電路板看起來大了十倍;底層匯出時被鏡像。
為何會失敗。 成型機需要一條閉合路徑才能切割。比例錯誤會做錯電路板。鏡像的層表示底面銅與孔或防焊層不對齊。
修正。 將板外形畫在其專用層上,成為單一閉合形狀。在匯出時明確設定單位與小數位數。所有層使用相同選項匯出。
第 3 組。孔必須落在焊墊上
檢查:孔未落在焊墊上。
錯誤。 鑽孔檔的原點與 Gerber 檔案不同,或以不同單位匯出。
為何會失敗。 孔會鑽在錯誤位置,電路板即報廢。
修正。 所有檔案使用相同原點(常用的是電路板左下角)與單位。在檢視器中檢查疊圖。
第 4 組。銅特徵必須在製程可做範圍內
檢查:走線細於本廠能做的寬度;銅間距小於本廠能做的間距;銅離板邊太近;孔離其他銅太近;板太大或太小。
錯誤。 走線、間隙或到板邊的距離取自比工廠更寬鬆的設計規則。鋪銅有尖銳細條。電路板超出工廠能處理的拼板尺寸。
為何會失敗。 蝕刻會從側面移除銅,因此細於限值的特徵會斷裂或相連。靠近板邊的銅會被成型機切到,並使銅外露。孔或銅太近時,鑽頭會鑽穿,或絕緣失效。
修正。 在佈線前將工廠規則載入您的設計工具。可以的話,在最小值之上留出餘量。對於高密度板,在做到限值前先詢問。
第 5 組。孔必須可鑽孔且可電鍍
檢查:有本廠鑽不了的孔徑;孔周圍的銅太少;孔與孔太近;孔相對於板厚太小;有槽孔或非電鍍孔無法按圖生產。
錯誤。 孔小於最小鑽頭;焊墊的焊環太小;孔之間的壁太薄;厚板上有小孔;槽孔的畫法使成型機無法跟隨;安裝孔有焊墊,因此被誤電鍍。
為何會失敗。 鑽頭有最小直徑,也有一些位置誤差;焊環必須夠大,使誤差不致使孔破出。深度為直徑許多倍的孔(高厚徑比)無法全程電鍍。孔之間太薄的壁會破裂。以錯誤方式畫成電鍍或非電鍍的孔,不會是您想要的結果。
修正。 使用工廠提供的最小鑽孔尺寸與焊環。依最小孔檢查板厚。讓孔保持距離。清楚標示非電鍍孔,並將槽孔畫成槽孔。
第 6 組。防焊層與網印必須可印製
檢查:焊墊之間的防焊太薄,無法保留;網印壓在焊墊上或細到印不出。
錯誤。 細間距焊墊之間的防焊橋比製程能印的更薄;文字橫跨焊墊,或線條細到無法印製。
為何會失敗。 薄的防焊橋會剝落或被移除,焊墊之間會形成焊橋。焊墊上的油墨會阻礙焊接。細的網印線條會暈開或斷裂。
修正。 將防焊開口稍微縮小,或在某個零件上若別無選擇,接受焊墊之間沒有防焊橋,並告知工廠。將文字移離焊墊,並使用較粗的筆畫。請參閱防焊層、網印與導通孔處理。
- 焊墊是銅。
- 防焊開口比焊墊大。
- 防焊橋位於兩個焊墊之間。若太薄,就會流失,焊料可能連接焊墊。
- 鋼板開口比焊墊稍小。
- 網印位於防焊層上,遠離焊墊。
第 7 組。檔案必須與訂單相符
檢查:檔案層數與下單層數不同;檔案尺寸與下單尺寸不同;檔案需要未下單的製程;下單的製程在檔案中不存在;阻抗控制需要疊構。
錯誤。 以四層檔案訂購兩層板,或下單尺寸與電路板不同。檔案有金手指、焊墊內導通孔或盲孔,但訂單未要求。訂單要求阻抗控制,卻未提供疊構。
為何會失敗。 工廠若照您下單的內容生產,就無法配合您的檔案;或者工程師必須停下來詢問,訂單就會等待。檢查報告的偵測特徵有:板邊的半孔、板邊連接器(金手指)、焊墊內的導通孔、盲孔或埋孔、BGA 封裝,以及一個檔案中有多塊板。
修正。 將檢查結果與您選擇的選項比較,並修改其中一項。對於阻抗,請提供目標值與疊構。請參閱銅厚、疊構與阻抗。
檢查不知道您的電路
這些都與電路板能否依檔案生產有關。沒有一項表示電路板正確。零件封裝錯誤、接腳交換、缺少上拉電阻或電源軌錯誤的電路板,都能通過此處每項檢查。檢查顯示檔案完整、一致且可生產;它無法顯示電路是否能運作。電路圖審查與首批板的測試由您負責。
有些檢查無法在每次上傳時執行:例如,需要網路表、組裝檔案或板外形的檢查。結果會說明哪些檢查已執行、哪些未執行,以及原因。「已執行的檢查中未發現問題」不等於所有檢查都已執行。
上傳前簡短流程
- 使用工廠規則執行設計規則檢查。
- 以一份出圖清單匯出所有層。
- 在獨立檢視器中開啟輸出;與設計比較。
- 檢查層數、尺寸與板外形。
- 以簡短文字向工程師說明任何不尋常之處。
- 上傳,閱讀結果,先修正錯誤再處理警告。
在此下單時如何呈現
檢查在您上傳時、付款前執行。對於每個問題,結果會給出處數、實測值與限值,以及建議動作:選擇能涵蓋此項的選項、修正檔案後重新上傳、接受建議的修正,或隨訂單寄給工程師。每份訂單在生產前都由工程師確認。在上傳頁面上傳,或閱讀檔案檢查涵蓋的內容。