只有當 PCB 設計完整呈現了成功組裝所需的全部信息時,設計才算真正完成。即便電路板已完成布線,仍需進行檢查與復核,以確保 PCB 能夠正確組裝。針對 PCB 設計中無法通過設計規則來定義的內容,則必須通過設計師進行人工核查。
本文將探討設計師應核查的要素,確保 PCB 設計符合組裝要求,并且設計意圖已精準體現在印制電路板組裝(PCBA)中。由于檢查這些要素需要深入理解設計意圖,設計規則檢查(DRC)往往無法全部涵蓋。在準備將設計交付原型開發或批量生產時,請務必遵循以下 PCB 設計檢查步驟——
PCB 設計檢查注意事項
下表列出了在交付制造前,PCB 設計中需要注意的一些常見問題區域。請務必逐一核查這些關鍵區域。
頂層與底層絲印層
位于頂層和底層的絲印包含組裝、測試、調試、追溯等重要信息,應檢查絲印是否存在以下錯誤:
檢查是否存在重疊或間距過近的參考標號。若未應用相關設計規則,則設計規則檢查不會報告此類錯誤,因此務必目視檢查絲印層。
確保參考標識符未落在焊盤或開窗過孔上。間距規則可能也無法識別這類問題,具體取決于規則如何定義。
確保零件編號位于易于查看和讀取的區域。對公司標識、CE/FCC 認證標志、靜電防護標識等進行同樣的檢查。
為器件位號設置合適字號,確保無需借助光學輔助設備即可清晰辨識。
檢查器件 footprint 中是否包含極性標識、第一引腳標記,確保輪廓線不位于器件本體下方。
該檢查清單可通過目視檢查或借助 PCB 設計軟件中的 DRC 引擎執行。
開啟表層顯示就可以發現,這些器件位號存在重疊。
孔徑尺寸與公差
在布線時,很容易隨手放置當時看似合理的過孔。這會導致整個 PCB 設計中出現大量不一致的孔徑尺寸。有時這些孔徑尺寸不符合標準,因此制造商不得不調整孔徑以適配其現有刀具規格。必須在設計中全面檢查過孔,并將其設置為統一的孔徑尺寸。盡量避免使用不同鉆孔尺寸,并確保鉆頭是標準尺寸。
孔徑尺寸的另一關鍵參數是公差。可以自由設定任意公差范圍,但必須明確標注具體數值。問題在于制造商可能無法達到設定的公差目標。鉆孔公差(無論是鉆孔尺寸還是精加工孔徑)建議設為 ±3 密耳(即 ±0.075 毫米)。

該鉆頭尺寸表僅包含標準鉆頭規格(含公差)
其他區域也有公差要求,尤其是制造說明,其中定義了層堆疊、走線寬度、阻抗目標、電路板尺寸等所有需要精密制造的對象的公差。若未明確注明,代工廠將自行設定數值,可能導致產品不符合應用要求,因此務必清晰說明制造要求。
機械檢查
若我們在設計初期就制定了機械要求,那么在將電路板交付制造與組裝前,就已經擁有了一份現成的機械檢查清單。即使 PCB設計已經完成,仍需檢查 PCB 中連接器和關鍵器件等機械元件的位置是否準確。
這個沿板邊開的孔,其位置是否正確?請務必測量孔位坐標!
若需跳過某些機械檢查,請確保在 PCB 設計中鎖定關鍵機械元件的位置。安裝孔、連接器、基準點及主要器件(如大型處理器)等應提前鎖定位置,非必要情況下不得移動。
遺留的 DRC 錯誤
即便執行了全部設計檢查流程,仍可能存在需要解決的 DRC 錯誤。有時執行上述檢查并實施修復方案后,可能會生成新的 DRC 檢查項。因此,在生成輸出文件前,作為最終檢查,請務必再次運行 DRC,確保所有違例問題均已解決。在最終設計定稿并準備交付制造的輸出文件前,必須徹底解決所有違例問題。
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