多层电路板的制前工程设计重点
一 多层电路板的制前工程设计重
电子设备的产品设计及线路设计完成后,就会进行零件制作、PCBA板组装连结等步骤,经过测试确认功能,整体电子器材制造就算大功告成。在设计电路板时,会将设计的电子元件以CAD配置在所期待的区域内,其后进行元件电信传 输的规划,之后产出电路板制造所需的制造资料及测试规格文件,供各段制造 者遵循.
PCB加工的产业属性,多数是以OEM,也就是受客户委托制作空板(Bare Board)为主。当然也有部分的公司会有自己的电路板线路设计,空板制作以及 装配(Assembly)等等的Turn-Keya54业务,甚至根本就在同一个产品制造公 司的内部,不过整体比例而言仍属少数。早期电路板制作,只要客户提供的原 始资料如:工程图(Drawing)、底片资料(Artwork)、规格书(Specification) 等,再以手动翻片、排版、打带等作业,即可进行制作。但近年由于电子产品 日趋轻薄短小,PCB的制造面临了薄板、高密度、高性能、高速、产品周期 缩短、成本压力、精密度等几个挑战。
以往以灯桌、笔刀、贴图及照相机做为制前工具,现在都己被计算机、工作 软件及激光绘图机所取代。过去,以手工排版,或者还需要Micro-Modifier m来修正尺寸等费时耗工的作业,今天只要CAM(Computer Aided Manufacturing)人员取得客户设计资料后,可能几小时内就可以依设计规则 自动排版并变化不同的生产条件。而DFM(Design For Manufacturing^56 系统,可以同时输出如钻孔、成型、测试治具等资料。
制前工程设计的考虑范围应涵盖元件信息、组装方式、材料选择、配线规 则、制造程序等不同需求,而由于轻、薄、短、小、高功能化、行动化的趋 势。在提升设计自由度的期待下,多层电路板成为多数电子产品的必要设计。 而随着半导体元件的封装结构改变,除旧有的通孔元件及DIP、QFP外,还 有BGA、PGA、CSP、MCM等多样化的矩阵封装出现。将这些都列入考虑后, 所有的资料经过整理,填入电路板的设计图内再制出各种的CAM资料,用以造 行电路板制造。
二 多层电路板制前必备文件资
电路板客户委托制造,必须提供如表1所示的相关资料以供空板制 作。除表列的必备项目,有时客户会提供一片样品,一份零件图,一份保证 书(例如:保证制程中使用之原物料、耗料等不含某些有毒物质)等。这些额 外资料,制造商必须自行判断其重要性加以厘清运用。
当然对于产品的制作者,他对于产品所用的电路板会有不同的认知,因此会对组装的大小、功能、供电模式、散热方法等,更细部的考虑。若是电路板制造者能够更进一步的参与整体功能的规划,会对于产品制作有更大的帮助。
随着半导体变得更小、更密后,电子产品的能量密度势必提高,因此散热的设 计是产品顺利运作的关键,而目前许多电子产品的散热方式在电路板结构设计 时就已被列入考虑。
三 设计内容资料审
面对客户提供的众多资料,制前设计工程师必须进行资料的审查确认,以利后续的设计制造,一般书面资料的审查重点如表反2所示。