一份很有用的PCB最終檢查表(PCB CHECKLIST)及各條詳細解釋

對於新手來說,在PCB設計完成後,DRC一下,沒有問題了,就準備出GERBER發廠家做了,甚至GEBRER都不出,直接把PCB原圖發給廠家生產了,這是很容易出錯的。

上尉Shonway做PCB設計十幾年,在這個行業摸爬滾打這麼多年,遇到過很多問題,每一次都是血的教訓,在這麼多年的實踐中,也總結了一些經驗,原創今日頭條:臥龍會IT技術。把一些設計過程中容易犯錯的都記錄了下來,形成一個表,行業英文術語就叫PCB CHECKLIST,分享給大家,也給大家稍微把各條解釋一下

· PCB結構

1PCB 外形尺寸及定位孔位置大小□

2整板元器件高度□

3外部接口元件的位置及封裝□

4引出排線的位置及封裝□

5PCB設計是否符合限位圖要求□

這些都容易理解,PCB外形尺寸,定位孔位置,外部接口元件位置這些都是要發出去做的時候仔細對一下,最好的方式,是把這些都1:1的比例打印出來,然後用剪刀剪下來,把孔也剪出來,放在機殼上一對,這樣一清二白,任何有不對的地方都會看出來

第五點說的限位圖就是有時候,整機機殼會有一些禁止佈線區,或是怕有摩擦,或短路什麼的,有些區域是不能佈線及鋪銅的,這些地方就要注意一下。

常規檢查

1 DRC檢查

2是否改正了上一次試產報告中出現的問題□

3左右或上下留出5MM工藝邊,在工藝邊內不能放貼片元件。因板子尺寸限定,留不出工藝邊時左右或上下另加5mm工藝邊。另做拼板圖文件□

4 PCB整板至少三個角添加直徑為3mm的定位孔。

5是否在整板四角(至少對角線兩個)及BGA周圍,引腳間距小於0.5mm的TQFP,SOP芯片對角放置光學定位點□

6放置公司Logo,型號,版本,日期等絲印□

7結構限位圖中禁止佈線的地方是否符合要求□

8每個插座,排線接口要標識絲印

簡要說明解釋一下

第1條這是必須的,這個沒做,就是沒有完成PCB設計這個活。

第2條,是否改正了上一次試產報告中出現的問題

這條是產品在做二次修改的時候需要注意問題,在做產品做第二次修改的時候必須把前一版的問題都要解決掉,第一版生產出來後,一定要讓API工程師(也就是產品導入工程師)把生產中的問題一一列個表給你,在修改時就把前一稿的所有問題都解決掉。

這個工作必須做,Shonway以前遇到過這個問題,不是我的問題,是硬件工程師的問題,還是一個總工程師,呵呵,笑死,他做了一個項目,做了十稿才搞定,每次一稿做出來,上次的功能還是未實現,每次都要把以前的問題再重新解決一篇,還賴到我這裡來,說什麼什麼,我就說這活我不做了,要改你自己改,我也挺橫的!

所以第一點必須注意,不然進入無休止的修改模式,老闆不炒你魷魚才怪!

第3條,左右或上下留出5MM工藝邊,在工藝邊內不能放貼片元件。因板子尺寸限定,留不出工藝邊時左右或上下另加5mm工藝邊。另做拼板圖文件。

這個是為了貼片生產考慮,在上貼片機生產的時候,板子是放在一個軌道上的,所以壓在軌道上的兩端是不能有貼片元件的,如下圖藍色框所示,這兩個邊必須留5mm,在這5mm以內是不能有貼片元件的。留不出就要再另行加工藝邊,用V-CUT。

一份很有用的PCB最終檢查表(PCB CHECKLIST)及各條詳細解釋

第4條,PCB整板三個角添加直徑為3mm的定位孔。

這點也必須注意,如果是小板倒沒關係,大板這個必須要放,這三個孔孔徑是3mm。這個是PCB生產時,在做電路板連接性電測試的時候,固定板子用的,不加就無法做電測試。

第5條,是否在整板四角(至少對角線兩個)及BGA周圍,引腳間距小於0.5mm的TQFP,SOP芯片對角放置光學定位點

就是光學定位點了,也就是MARK點,這個是貼片機在生產時是根據這個MARK點給貼片元件定座標的。這個在整邊四邊至少有對角兩個MARK點,在芯片管腳很密的芯片的四角至少對角線有兩個MARK點,比如腳間距在0.5mm以上的芯片。這樣對於很大的板子,定位會更準確一點。Shonway在青澀年代,這個老是會忘記的事,做出來後,無法上貼片機,被老闆罵的狗血淋頭啊!現在成熟了,不會再犯這種低級錯誤。

第6條就是標識這個產品型號及版本了,這個是為了以後追溯用的。

第8條 每個插座,排線接口要標識絲印

是說一些排線,比如串口,把每個管腳的功能都標識一下,如下圖所示

一份很有用的PCB最終檢查表(PCB CHECKLIST)及各條詳細解釋

這是串口調試口,有五個排針,在絲印層,這五個排針都要標出功能,以便調試方便。基它該標識的接口都需要仔細查一下是否要標識一下。

DFM,EMC,電氣性能

1PCB 設計規則是否符合板廠製程能力

2上一版PCB廠家的工程確認問題,可以在設計上更改的是否己更改。

3插件器件接地方式是否為熱焊盤

4元件封裝是否正確

5插件器件背面是否有加防短路白油

6是否加焊盤淚滴

7是否標識芯片第一腳

8器件絲印是否正確放置

9二極管有沒有標明極性

10三級管,mos管等,原理圖與PCB封裝是不是對應。

11V-cut 槽周圍的貼片與裂板方向保持平行

12螺絲柱周圍3mm禁止走線。

13是否保證插件電容方向的一致性

14底層貼片離插件通孔焊盤距離是否有2.5mm 以上

15芯片管腳之間是否做了阻焊橋

16貼片元件離V-CUT線至少2mm以上。

17是否己刪除死銅

18是否在電源芯片及中間有散熱焊盤的芯片下面加散熱焊盤及散熱過孔

並在反面阻焊層開窗,以助散熱

19是否己割掉電源輸出大電感下面所有層的地銅箔

20是否進行了最後的PCB 與SCH網表比較.

解釋如下

第1條,PCB 設計規則是否符合板廠製程能力

就是板廠製程能力,我們畫PCB有個最小線寬,線距,你這個設的最小線寬,線距是否板廠能做出來,還有最小孔徑等等,這些都需要跟板廠確認,你知道你的供應商,應該也知道他們的製程能力,在制定設計規則時就要設好。

第2條,上一版PCB廠家的工程確認問題,可以在設計上更改的是否己更改。

這個工程問題,就是上一稿發到板廠製作時,工廠會給一份需要你確認的文檔,就是在生產當中一些他們不確定,需要你確定的這麼一個文檔,比如有些你沒注意,絲印上阻焊了,有些沒用的絲印,是不是可以刪除, 有些阻抗控制,層次設計他們做的是否符合你要求,等等。上一稿他們發過來,需要你確認的,第二稿,這些是你修改一下就能搞定的,就把它一次性修改掉。

第3條插件器件接地方式是否為熱焊盤

就是插件焊盤接地最好是熱焊盤形式,如下圖所示,如果全鋪銅的形式,這樣手工焊時就會因為散熱快,而很難焊接,以及會虛焊。如下圖

一份很有用的PCB最終檢查表(PCB CHECKLIST)及各條詳細解釋

第4條容易理解,每個封裝要保證都是正確的,這個必須也得查一下。在開始設計時有新元件封裝要建的時候,就要先記錄一下有哪些新元件,然後在最後出圖時再檢查一篇。

第5條插件器件背面是否有加防短路白油

這個是一個批量生產的時候,需要注意的問題。在焊接層兩個焊盤之間加了一段絲印,能有效的阻斷兩焊盤焊接短路的情況,如下圖所示

一份很有用的PCB最終檢查表(PCB CHECKLIST)及各條詳細解釋

這裡在反面絲印層,兩焊盤間加了根絲印,這樣對於防止焊接短路還是有一些效果。原創今日頭條:臥龍會IT技術

第6條 是否加焊盤淚

這個焊盤淚滴,如下圖所示就是從焊盤引出來的線加粗一下,以防焊盤多次焊接,引線斷了。

一份很有用的PCB最終檢查表(PCB CHECKLIST)及各條詳細解釋

第7條就是每個芯片都要標識出第一腳,這樣焊接工不會焊錯。第9條容易理解不說了

第10條,三級管,mos管等,原理圖與PCB封裝是不是對應

就是三極管是有三個腳的,PCB封裝的三個腳與原理圖中的三個腳是不是對應的,以前碰到過這樣的問題,PCB封裝的三極管三個腳與原理圖不對應,拿回來調試不對,發現這個問題,只能用飛線把三極管焊上去。這個必須要對一下,有一個方法就是三極管是有標準的,一般是下面所示標準圖來做,管腳號一定要照這個來做,然後原理圖的腳要與這個對應。這樣就不會錯了

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第11條,V-cut 槽周圍的貼片與裂板方向保持平行

這條就是說在V-CUT周圍的貼片元件要與V-CUT槽平行,這樣如果V-CUT槽是手工扳斷的,貼片元件焊接點不會斷裂。如下圖所示,下圖R117如果水平放,在扳斷左邊工藝邊時,R177離板邊這端的焊盤容易裂掉。

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第13條,是否保證插件電容方向的一致性

電容最好整板正負極是一個方向,這樣焊接工不會插錯,如果有正的插,有反的插,焊接工一不溜神,插錯了,到時焊接工反說你設計不到位了。

第14條,底層貼片離插件通孔焊盤距離是否有2.5mm 以上

這條是說在焊接面插件元件的管腳周圍至少2.5mm內不能有貼片元件,為什麼呢?因為是先焊貼片元件,再焊插件元件的,插件元件呢是用波峰焊,在波峰焊的時候,前面貼好的貼片必須要用罩子把它罩住,這個罩子與插件管腳之間就要有個安全間距,才能把貼 片元件罩住,又能露出插件元件管腳。這個罩子叫夾具,如下圖所示

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第15條,芯片管腳之間是否做了阻焊橋

這裡就要說說這個阻焊橋,這個阻焊橋就是在兩個焊盤之間用綠油隔斷,如下圖所示

一份很有用的PCB最終檢查表(PCB CHECKLIST)及各條詳細解釋

左邊,兩焊盤之間有綠油阻焊橋,右邊兩焊盤之間有一段綠油阻焊橋斷了,這個能理解了吧。這個綠油阻焊橋是為了防止焊接時焊盤短路的,這個非常重要,在大批量生產的時候特別要注意。

第16條,貼片元件離V-CUT線至少2mm以上

當用機器把拼板分割開,裁刀有一定厚度,裁板時如果V-CUT線邊上2mm以內有貼片元件就會碰到刀頭。

第19條,是否己割掉電源輸出大電感下面所有層的地銅箔

這個輸出電感是一個輸出方波信號,突變很快,如果下面有地,會使地產生噪聲,使地不乾淨,影響產生性能。

再來講講高速方面需要注意的問題

高速部分

1網口部分是否做了防雷處施。割掉所有層的接地大銅箔,所有其它線,地

與外界相連的八根網線要遠離5MM以上

2屏蔽罩下面是不是加了SOLDER,PASTE層

3所有時鐘信號,是否己做好完好的包地處施

4電源層是否做了20H 規則處理

5BGA接地電源管腳是否是花焊盤。

6視音頻信號是否做了包地處理,其它模似信號與數字信號是否用地進行隔離

7高頻、高速、時鐘及其他脆弱信號線,是否迴路面積最小,是否遠離干擾源,

是否去除多餘的過孔和繞線、是否沒有垮地層分割區

8DDR,USB,HDMI,WIFI等關鍵信號是否符合阻抗要求

9DDR信號的等長處理是否符合芯片信號時序要求

10DDR區域是否刪除了不必要的懸空的或接地不良好的懸浮銅箔。

11在高頻,高速,時鐘等關鍵信號在換層時是否加了迴路過孔。

12地層及電源層中的銅箔是否連續,不要被過孔打斷網絡

簡要解釋如下

1網口部分是否做了防雷處施。割掉所有層的接地大銅箔,所有其它線,地

與外界相連的八根網線要遠離5MM以上

如果網口部分是從戶外接進來的,這個防雷必須要處理一下。如下圖所示,周圍的任何信號和地銅箔,與箭頭所示的兩對線要遠離至少5mm以上,因為這兩對線是戶外的,雷電會從這兩對線引進來。

一份很有用的PCB最終檢查表(PCB CHECKLIST)及各條詳細解釋

第4條的20H規則,大家網上去查一下,有時候要學會搜索,不能什麼都問,看到一些網友提問都是網上都能查到的,都懶得去查,這習慣不好,這是你沒有想強烈的學習知識的表現,懶得查。

第7條,高頻、高速、時鐘及其他脆弱信號線,是否迴路面積最小,是否遠離干擾源,

是否去除多餘的過孔和繞線、是否沒有垮地層分割區

這條是一個高速PCB設計都必須要知道的,信號垮分割是對於高速PCB設計人員來說是最低級的錯誤。

第9條,DDR信號的等長處理是否符合芯片信號時序要求

這條是第一版設計時以仿真結果為導向控制這個時序,畫好板最終查的時候還是要去等長規則那裡看看是不是全顯示綠色的。

第10條,DDR區域是否刪除了不必要的懸空的或接地不良好的懸浮銅箔。

DDR區域,佈線層最好是割掉這區域的所有銅箔,因為在佈線層,鋪銅會產生孤島,雖然你打地孔與地連接了,但接地不良好的銅箔,對於高頻也就是一個天線,所以乾脆全不鋪銅。

最好的方法就是鋪銅,然後手工一個一個的把接地不良好的大銅箔刪除,接地良好的就留著。接地良好的大銅皮對阻斷干擾是很有幫助的。這個就考驗你性格的時候了,看你是不是那種沉穩,仔細的人。

第11條,在高頻,高速,時鐘等關鍵信號在換層時是否加了迴路過孔。

對於高速信號在打孔換層的時候,一定要在孔邊上打上一個接地孔,以提供一個最近的地迴流路徑。這個在最後出圖的時候是需要好好查一下的。

12地層及電源層中的銅箔是否連續,不要被過孔打斷網絡

在信號打孔的時候有時候我們會打一排,這時在地層或電源層就留下了一條長空隔,這個就相當於是分割銅皮一個效果,把信號迴路給打斷了。如下圖所示

一份很有用的PCB最終檢查表(PCB CHECKLIST)及各條詳細解釋

這裡有四個孔,導至地銅箔被四個割斷,如果是10個更多的孔,那地層不是要被割出很長一段,如果有信號從上面走到下面,這種情況其實就是一個垮分割。

總結

上面的這麼多條檢查項其實也是在設計當中需要注意的,只是在最後出圖時再做一次檢查,原創今日頭條:臥龍會IT技術。這樣保證不會有錯誤發生,經過這麼一系列的檢查,應該能規避掉一些低級錯誤,做設計,犯低級錯誤是一個人的素養,經驗問題,有素養的設計師都有他一套設計規範,按規範來做,做出來的產品都是精品。

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