PCB layout有DRC，為什么還要用CAM和DFM檢查？

隨著電子產(chǎn)品的高速發(fā)展，PCB生產(chǎn)中大量使用BGA、QFP、PGA和CSP等高集成度封裝器件，PCB的復(fù)雜程度也大大增加，這對(duì)于PCB設(shè)計(jì)也提出了更高的要求。所以在PCB設(shè)計(jì)階段，除了基礎(chǔ)的電氣性能之外，還需要考慮可制造性(DFM)和可裝配性(DFA)方面的因素。

許多新進(jìn)的PCB工程師，一般都會(huì)使用DRC檢查。DRC檢查也叫設(shè)計(jì)規(guī)則檢查，通過(guò)Checklist和Report等檢查手段，重點(diǎn)規(guī)避開(kāi)路、短路類的重大設(shè)計(jì)缺陷，檢查的同時(shí)遵循PCB設(shè)計(jì)質(zhì)量控制流程與方法。但是DRC中可制造性的分析項(xiàng)目一般也不超過(guò)100個(gè)，而且還不能進(jìn)行可裝配性分析。

這也是為什么大家明明已經(jīng)做了DRC，板廠有時(shí)還是會(huì)返回一大堆EQ，如果沒(méi)有找到根本原因，還會(huì)被按在其他問(wèn)題中來(lái)回蹂躪：

? 元器件選型不當(dāng)、PCB設(shè)計(jì)缺陷，導(dǎo)致方案多次修改

? PCB評(píng)審不通過(guò)，不斷改板，返廠重新打板

? 多次修改、驗(yàn)證設(shè)計(jì)，使得產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期延長(zhǎng)，成本增加、質(zhì)量和可靠性得不到保障

? 設(shè)計(jì)的PCB因超制程無(wú)法生產(chǎn)

……

除了PCB layout的DRC，CAM和DFM工具可以檢查些什么呢?

CAM工具

CAM即Computer Aided Manufacturing計(jì)算機(jī)輔助制造，一般就是指板廠專業(yè)的CAM工程師使用的工具，用來(lái)檢查處理我們提交的Gerber文件。CAM工程師會(huì)根據(jù)板廠的工藝能力，對(duì)Gerber資料進(jìn)行適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償修正以滿足生產(chǎn)要求。但是，不能通過(guò)修正解決的問(wèn)題，則要求PCB設(shè)計(jì)者進(jìn)行修改以符合板廠的制造工藝限制。

這樣一來(lái)，如果提交Gerber資料之前，自行先用CAM工具檢查一遍，就能盡量避免與PCB板廠就工藝的問(wèn)題反復(fù)多次溝通。

但是無(wú)論是國(guó)內(nèi)還是國(guó)外的CAM工具，僅僅只是做到了PCB裸板的可制造性檢查。對(duì)于硬件設(shè)計(jì)，PCB裸板的可制造性檢查只是一部分，即使PCB板可以滿足板廠生產(chǎn)工藝，順利打完板了，但是如果在SMT時(shí)才發(fā)現(xiàn)BOM物料和PCB裝不匹配導(dǎo)致無(wú)法進(jìn)行SMT貼片，此時(shí)再重新打板，那么項(xiàng)目周期會(huì)嚴(yán)重拖延，而且浪費(fèi)打板的錢。

老wu這里推薦一個(gè)國(guó)產(chǎn)的DFM工具，我自己一直都在使用，操作簡(jiǎn)單一鍵自動(dòng)化檢查，可靠性還非常高。最近工具還更新了可裝配性分析功能(DFA)，可以更全面幫助大家評(píng)估設(shè)計(jì)潛在風(fēng)險(xiǎn)。

國(guó)產(chǎn)免費(fèi)DFM工具

需要下載DFM工具的同學(xué)，可以直接訪問(wèn)華秋官網(wǎng)或者下方獲取安裝包：

https://dfm.elecfans.com/uploads/software/promoter/hqdfm_dzfsy_hdzwz.zip

這個(gè)工具能滿足工程師個(gè)人、公司的PCB DFM評(píng)審要求，可快速明確設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)、質(zhì)量隱患等問(wèn)題，并給出合適的解決建議，免去多次重復(fù)修改、驗(yàn)證打板等過(guò)程，能將項(xiàng)目時(shí)間和效率成本節(jié)省近60%!

PCB可制造性分析(DFM)

工具目前有19大項(xiàng)檢測(cè)功能，52細(xì)項(xiàng)檢查規(guī)則，支持一鍵DFM分析，導(dǎo)入PCB或者Gerber文件后就可以自動(dòng)分析!

可裝配性分析(DFA)

在最新的版本中，工具新增了DFA功能，可以實(shí)現(xiàn)10大項(xiàng)、234細(xì)項(xiàng)的規(guī)則檢查：

其中比較常用的幾個(gè)檢查項(xiàng)有：

1、檢測(cè)BOM與封裝是否匹配

比如：用戶的BOM表里面的型號(hào)是P6KE6.8CA，位號(hào)D4、D5、D8設(shè)計(jì)的PCB封裝是DFN1610貼片二極管封裝，BOM表里面的型號(hào)P6KE6.8CA實(shí)際是插件雙向二極管封裝，因此設(shè)計(jì)的封裝無(wú)法使用采購(gòu)的元器件。

或者是BOM表里有型號(hào)，實(shí)際沒(méi)有PCB封裝，PCB設(shè)計(jì)完成后制版，按照BOM表采購(gòu)元器件，在組裝時(shí)才發(fā)現(xiàn)采購(gòu)的元器件實(shí)際PCB板上面沒(méi)有地方焊接或貼片。

2、檢測(cè)器件間距是否合理

PCB布局時(shí)沒(méi)有考慮是否能夠組裝，生產(chǎn)出來(lái)的板子組裝時(shí)器件距離不足，則會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)困難，或者無(wú)法組裝。器件的間距不足即便是能組裝，以后也不方便返修。

3、檢測(cè)器件到板邊的安全距離

元器件到板邊的安全距離不夠，在組裝過(guò)貼片機(jī)器時(shí)會(huì)撞壞板邊的器件，拼版生產(chǎn)的板子在過(guò)V-CUT機(jī)器時(shí)會(huì)導(dǎo)致板邊的器件焊盤被割小，組裝時(shí)器件無(wú)法貼片。

4、檢測(cè)器件與引腳是否匹配

在BOM表的型號(hào)與設(shè)計(jì)的PCB器件封裝不一致時(shí)，采購(gòu)的元器件與板子上面的器件引腳不匹配，導(dǎo)致采購(gòu)的元器件無(wú)法使用。

5、檢測(cè)焊盤大小是否合理

在PCB中畫元器件封裝時(shí)，經(jīng)常遇到焊盤的大小尺寸不好把握的問(wèn)題，因?yàn)樵骷?guī)格書(shū)是本身的大小，如引腳寬度，間距等，但是在PCB板上相應(yīng)的焊盤大小應(yīng)該比引腳的尺寸要稍大，否則焊接的可靠性將不能保證。

除此之外，軟件還具備多種工程師常用的工具的功能：

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審核編輯：湯梓紅