PCB布局中可制造性的成本效益分析

在PCB布局期间必须遵循制造设计（DFM）规则，以确保针对制造进行了优化设计，如果不遵循这些规则，则可能导致昂贵的后果。为确保针对最有效的制造优化了电路板的布局，应在交付使用之前进行成本效益分析。

在布局中如何进行成本效益分析

试图实现的目标是设计印刷电路板，以便可以顺利地进行制造。或许有一些真正新颖的想法，但是如果PCB做不到，那将没有任何好处。通过在布局过程中从可制造性成本效益角度分析设计，可以避免潜在的组装问题。以下是应重点关注的一些问题：

物料清单（BOM）：BOM中的任何错误都可能导致错误的零件被购买，库存和准备组装。如果没有及时发现这些错误，甚至可能导致在板上组装了错误的零件。

组件间距：元器件间距不足的部件会导致组装，测试和返工的问题。

元件的放置和旋转：彼此之间过于靠近或旋转不正确的零件可能会在波峰焊期间造成阴影。这会导致形成不正确的焊锡角，从而导致不良的焊锡连接。

焊盘位置和尺寸：焊盘占用尺寸过小或放置不正确也会导致不良的焊点，而焊盘占用尺寸过大会导致零件在回流焊期间未对准。

阻焊层覆盖范围：如果焊盘之间没有足够的阻焊层覆盖范围，则焊锡可能会跨接在焊盘之间。这种桥接会导致焊盘之间的意外短路。

可测试性范围：制造商将通过测试运行完整的电路板以验证其组装。如果设计中没有提供足够的测试点覆盖范围，则制造商将不得不诉诸其他更昂贵的选择。

这些问题最终都可能会通过您为布局设置的最低设计规则，但它们可能不是可制造性的最佳条件。通过花时间从制造成本效益的角度来看这些领域，它可以帮助您对布局进行微妙的更改，从而在装配时厂产生更好的结果。接下来，我们将研究这些制造问题可能导致的一些扩展后果。

这些布局错误如何转化为制造问题

正如我们在上面看到的那样，设计中的许多问题在布局过程中看似微不足道，但可能会在制造中带来重大问题。以下是这些问题可能带来的风险：

BOM中的零件不正确：从购买零件开始，您的电路板在制造过程中会经历广泛的过程。如果在BOM中指定了错误的组件，则最终可能会购买，存放和装载错误的组件，并将其装入拾放机进行组装。这本身可能是一个代价高昂的问题，但如果将这些零件组装在板上，情况就会变得更糟。现在，您将承担手动返工以纠正问题的费用。更糟糕的是，有些不正确的零件（例如不正确的公差值）可能最初会工作，但后来在现场出现故障，会导致更多的调试和维修费用。

零件间隙不足：零件之间的距离太近时，可能会干扰自动装配技术。必须手动组装和测试零件，甚至需要重新加工电路板的狭窄区域，都会增加额外的费用和意外费用。

焊点不良：如果在组装过程中焊锡连接不良，则容易断裂。这些中断可能会导致完全的零件故障，这将导致额外的时间来测试，查找和维修不良的连接。更糟糕的是间歇性故障难以定位和纠正。这样的问题在短时间内会变得非常昂贵。

回流焊问题：由于焊盘过大而导致的大量焊料可能会导致表面安装零件浮出位置。这些零件现在可能太靠近其他零件，从而导致潜在的间隙甚至短路问题。由于焊盘尺寸的不同，较小零件上的回流焊不平衡，可能导致这些零件在回流焊过程中直立，从而产生“立碑效应”。再一次，这将需要更多的维修工作。

焊锡条：焊垫之间的焊锡桥接，如果没有足够的阻焊层覆盖，则需要手工重新焊接才能去除。这些条中的一些可能很小，很难找到，这增加了维修时间和费用。

不完整的测试范围：为了验证没有足够测试范围的电路板的组装，制造商将不得不求助于其他更昂贵的测试方法。对于具有成千上万个连接的大型电路板，手动台架测试缓慢且昂贵，并且不如自动测试程序可靠。

如您所见，这些错误累积的越多，最有可能的制造延迟和成本加起来。最好的办法是从一开始就评估设计的可制造性成本效益，并在将其发送给制造和组装之前设计出任何潜在的问题。

利用您可用的资源

值得庆幸的是，在进行成本效益分析时，有一些宝贵的资源可为您提供帮助。首先，您可以访问像本文这样的在线资源，以获取信息。

另一个非常重要的资源是您的PCB制造商。从他们那里找出什么DFM问题是他们认为是最优先考虑的问题，然后进行相应的设计。

最后，您还可以使用华秋DFM对PCB设计进行可制造性设计。华秋DFM是“华秋”历时4年昼夜奋战，为“电子工程师”倾力打造的一款贴心、实用的可制造性分析软件。能够一键DFM分析，定位、查看有问题的设计，针对每个有问题的选项，给出解释，并给出修改建议。