In der PCB-Branche liegt der Schlüssel zur erfolgreichen Serienfertigung in der Fertigbarkeit des Designs. DFM (Design for Manufacturability) stellt sicher, dass Ihr PCB-Design effizient gefertigt werden kann, Produktionsrisiken minimiert, den Yield erhöht und Kosten kontrolliert. Ein sauber durchgeführter DFM-Prozess adressiert potenzielle Fertigungsprobleme proaktiv bereits in der Designphase und reduziert so den Bedarf an späteren, teuren Revisionen.

APTPCB hat auf Basis umfangreicher Erfahrung in PCB-Fertigung + PCBA-Bestückung diesen DFM-Design-Review-Leitfaden erstellt, um Sie bei der Optimierung Ihrer Designs für die Serienproduktion zu unterstützen. Durch die Anwendung dieses Leitfadens können Sie:

• Die Kompatibilität zwischen PCB-Design und Fertigungsprozessen sicherstellen und so Fehler und Nacharbeit reduzieren.
• Den First-Pass-Yield verbessern und Prototypen-Validierungszyklen verkürzen.
• Potenzielle Produktionsherausforderungen frühzeitig adressieren und Zuverlässigkeit sowie Kosteneffizienz sicherstellen.
• Die Fertigung straffen und die Gesamtkosten senken, ohne die Performance zu beeinträchtigen.

⚠️ Hinweis: Dieser Leitfaden basiert auf den Standardfähigkeiten und der Design-Erfahrung von APTPCB. Projektspezifische Anforderungen können abweichen. Für eine detaillierte, auf Ihr Projekt zugeschnittene DFM-Bewertung kontaktieren Sie bitte direkt das APTPCB-Engineering-Team.

Das Kernziel eines DFM-Design-Reviews ist es, sicherzustellen, dass ein Design die Phasen Fertigung, Bestückung und Test reibungslos durchläuft – und damit die Gesamtherstellungskosten senkt, den Yield erhöht und die Produktzuverlässigkeit verbessert. Konkret umfassen diese Ziele vier Schlüsselbereiche:

1. Fertigbarkeit: Das Design muss auf bestehenden Fertigungsplattformen ohne Probleme produzierbar sein. Damit werden Szenarien vermieden, in denen "das Design theoretisch herstellbar ist, der Produktions-Yield jedoch niedrig ist". Wesentlich ist, Fertigungsfähigkeiten, Anlagenperformance und Prozessfenster zu berücksichtigen.
2. Bestückbarkeit: Das Design sollte die Prozessanforderungen der PCBA-Bestückung unterstützen, z. B. Pick-and-Place, Löten und Reinigen. Jeder Schritt benötigt ausreichende Prozessmargen, um eine stabile Produktion zu gewährleisten und Defekte durch Prozess-Mismatch zu minimieren.
3. Testbarkeit: Das Design sollte nachgelagerte Tests wie ICT (In-Circuit Test), FCT (Functional Test) usw. erleichtern – mit sinnvollem Testpunkt-Layout und guter Wartbarkeit. Bei nicht sichtbaren Lötstellen (z. B. BGAs) ist zudem ein korrektes Fan-out der Testpunkt-Netze entscheidend für Test und Fehlerdiagnose.
4. Serientauglichkeit: Sicherstellen, dass das Design über die Langzeitproduktion hinweg stabil bleibt, bei niedrigen Kosten hohe Ausbeute erzielt und ausreichende Reserven für zukünftige Produktiterationen und Versions-Upgrades bietet.

Ein DFM-Review sollte integraler Bestandteil des gesamten Designprozesses sein, um einen reibungslosen Übergang von einer Designphase zur nächsten sicherzustellen. Empfohlene Review-Meilensteine:

• Projektstart / Schaltplanphase: Definition von Einsatzszenario, Zuverlässigkeitsanforderungen, Materialauswahl und vorläufigem Stack-up. In dieser Phase ist ein grundlegender Review des Design-Rahmens wichtig, um die Gesamtrichtung abzusichern.
• Abschluss des initialen Layouts: Nach Abschluss des vorläufigen PCB-Layouts internen Self-Check durchführen und die Designdaten für das erste umfassende DFM-Review an APTPCB übergeben. Das APTPCB-Engineering identifiziert dabei potenzielle Risiken und Schwachstellen im Design.
• Vor/Nach Pilotfertigung (EVT / DVT): Auf Basis der Pilotdaten Design- und Prozessparameter weiter optimieren, damit das Design in der realen Produktion stabil läuft und Probleme durch Design/Prozess-Mismatch vermieden werden.
• Vor Serienstart (PVT / MP): Vor dem formalen Übergang in die Serienfertigung sicherstellen, dass das Design stabil ist und alle Prozessparameter eingefroren/„locked“ sind – für Prozessbeherrschung und hohen Yield in der Serie.

Das APTPCB-DFM-Review deckt den gesamten Prozess von der PCB-Fertigung bis zur PCBA-Bestückung ab und umfasst u. a. folgende Dimensionen:

• PCB-Fertigungsdimensionen: Materialauswahl, Stack-up-Struktur, Leiterbahnbreite/-abstand, Impedanzkontrolle, Vias, Lötstoppmaske, Kontur, Toleranzen, Panelisierungsdesign usw.
• PCBA-Dimensionen: Bauteilauswahl und Footprint-Bibliotheken, Layout und Abstände, Pad- und Schablonendesign, Kompatibilität des Lötprozesses usw.
• DFT- und Zuverlässigkeitsdesign: Testpunkt-Layout, elektrische Schnittstellen, EMV/ESD-Schutz, Hochspannung/Hochstrom/High-Speed-Signalpfad-Design, Thermomanagement und mechanisches Strukturdesign.

Die Materialauswahl ist ein kritischer Schritt im PCB-Design. Das passende Material beeinflusst Produktperformance und Fertigbarkeit direkt. Gängige Materialtypen sind:

• Standard-/High-Tg-FR-4: Geeignet für Consumer-Elektronik und industrielle Steuerungen – mit Fokus auf Tg (Glasübergangstemperatur), Td (Zersetzungstemperatur) und CTE (Wärmeausdehnungskoeffizient). APTPCB empfiehlt für robuste Anwendungen Standardmaterial mit Tg ≥ 150°C.
• Low-Loss-Materialien: Für High-Speed-Signalübertragung wie Gigabit Ethernet, SerDes sowie DDR/PCIe-Interfaces. Dk (Dielektrizitätskonstante) und Df (Verlustfaktor) sind entscheidend für Signalintegrität und Übertragungsqualität – zur Minimierung von Einfügedämpfung und Crosstalk. Beispiele: Megtron-Serie, I-Tera MT40 usw.
• Hochfrequenz-/Mikrowellen-Materialien: Typisch für RF-Frontends, Antennen, Radar und Satellitenkommunikation. Diese Anwendungen erfordern sehr geringe Verluste, hohe Frequenzstabilität und präzise Impedanzkontrolle. Beispiele: Rogers, Taconic, Arlon usw.

✅ Empfehlung: Stellen Sie für High-Speed- oder RF-Designs bitte vorab wichtige Parameter wie Datenraten, Impedanzziele und Frequenzbereiche bereit. Das APTPCB-Engineering unterstützt bei der Bewertung geeigneter Materialien und optimaler Stack-up-Lösungen.

• Tg (Glasübergangstemperatur): Für High-Reliability-Produkte werden Materialien mit Tg ≥ 150°C empfohlen, um in Hochtemperatur-Umgebungen langfristige Stabilität zu gewährleisten und Erweichung sowie Dimensionsinstabilität während und nach mehreren Reflow-Zyklen zu vermeiden. APTPCB bietet eine Auswahl an High-Tg-Materialien für anspruchsvolle Anwendungen.
• Td (Zersetzungstemperatur): Spiegelt die thermische Stabilität des Materials wider. Materialien mit hoher Td verhindern Degradations-/Zersetzungsprobleme, die durch mehrere Reflow-Zyklen oder langfristige Einwirkung hoher Temperaturen entstehen können.
• CTE (Wärmeausdehnungskoeffizient): Bei Array-Packages wie BGAs kann ein zu hoher Z-Achsen-CTE (vertikaler Ausdehnungskoeffizient) zu Lötstellenrissen führen (Pad Cratering oder Via-Barrel-Fracturing). Deshalb müssen die thermischen Ausdehnungseigenschaften des Materials zu den Designanforderungen passen. APTPCB stellt detaillierte CTE-Daten und Empfehlungen zur Materialpaarung bereit.

• Symmetrisches Stack-up-Design: Eine symmetrische Stack-up-Struktur (z. B. symmetrische Kupfer- und Dielektrikumdicken) reduziert das Risiko von Verzug und Verwindung und stellt die Planarität für eine präzise SMT-Bestückung sicher. APTPCB stellt empfohlene Multilayer-Stack-ups bereit, die auf Planlage optimiert sind.
• Reference-Plane-Design: Für High-Speed-Signale ist eine durchgängige, ununterbrochene Referenzebene unter den Signallagen essenziell. Fragmentierte oder geschlitzte Power-Planes können Rückstrompfade stören und die Signalintegrität verschlechtern.

Die Wahl von Leiterbahnbreite und -abstand hängt eng mit Fertigungsfähigkeit, Yield und Produktionskosten zusammen. APTPCB empfiehlt folgende Richtwerte:

• Standard-Seriendesign: Eine minimale Leiterbahnbreite/-abstand von 4/4 mil (ca. 0.10/0.10 mm) wird empfohlen. Das bietet für die meisten Anwendungen einen guten Kompromiss und stabile Fertigungsausbeuten.
• High-Density-Design: Für dichte Designs kann die Leiterbahnbreite/-abstand auf 3.5/3.5 mil (ca. 0.089/0.089 mm) reduziert werden – geeignet bei Platzmangel und dennoch mit vertretbarem Yield.
• HDI-Design: Bei HDI-(High-Density-Interconnect)-Boards kann die minimale Leiterbahnbreite/-abstand 2/2 mil (ca. 0.051/0.051 mm) erreichen. Solche Designs benötigen aufgrund der höheren Komplexität jedoch eine projektspezifische Bewertung, um Fertigbarkeit und hohen Yield abzusichern.

⚠️ Hinweis: Kleinere Leiterbahnbreiten und Abstände erhöhen Fertigungsschwierigkeit und Kosten. Priorisieren Sie daher größere Breiten/Abstände, sofern die Funktion nicht beeinträchtigt wird – für Produktionsstabilität und Kosteneffizienz.

• Hochstrom-Design: Gemäß Standards wie IPC-2152 Leiterbahnbreiten und Kupferdicken passend zur geforderten Stromtragfähigkeit auslegen. Parallele Leiterbahnen, breite Kupferflächen oder lokal verstärkte Heavy-Copper-Zonen verbessern die Stromführung und reduzieren Spannungsabfall. APTPCB unterstützt Heavy-Copper-Fertigung bis 6oz (210um) für Hochleistungsanwendungen.
• Hochspannungs-Design: Entsprechend Sicherheitsnormen Kriech- und Luftstrecken korrekt dimensionieren, um elektrische Sicherheit in Hochspannungsbereichen zu gewährleisten. Das ist entscheidend, um Überschläge zu vermeiden und die Produktsicherheit zu erhalten.

• Mechanisches Bohren: Empfohlener fertiger Bohrdurchmesser ≥ 0.20 mm; minimal erreichbar 0.15 mm – abhängig von Via-Aspect-Ratio und Leiterplattendicke.
• Aspect Ratio: Für Standard-PTH-(Plated Through Hole)-Vias wird ein Aspect Ratio im Bereich 8~10:1 empfohlen, um Kupfergalvanik-Qualität und Zuverlässigkeit sicherzustellen. APTPCB kann für spezifische Projekte Aspect Ratios bis 12:1 unterstützen.

• Durchkontaktierungen (Through-Hole Vias): Geeignet für klassische Signal- und Rückstrompfade sowie Testpunkte. Sie durchdringen alle Lagen der PCB.
• Blind- und Buried-Vias: Vor allem in High-Density-Designs wie HDI-Boards, typischerweise zur Verbindung interner Signallagen. Blind Vias verbinden Außenlagen mit einer oder mehreren Innenlagen; Buried Vias verbinden zwei oder mehr Innenlagen ohne Kontakt zur Außenlage. Dadurch steigt die Routingdichte deutlich.

Bei High-Speed-Signalpfaden entfernt Back-Drilling überschüssige, nicht funktionale Via-Stubs und reduziert so Reflexionen deutlich – die Signalintegrität verbessert sich. Das ist besonders kritisch bei Signalen über 5 Gbps. APTPCB unterstützt präzises Back-Drilling mit Tiefenkontrolle typischerweise innerhalb von ±0.05 mm, um Stubs optimal zu entfernen.

Wählen Sie passende Gehäuseformen und Teilenummern und priorisieren Sie Standard-Packages sowie breit verfügbare Bauteile, um Supply-Chain-Risiken zu reduzieren und die Langzeitverfügbarkeit zu sichern. APTPCB unterstützt mit Erfahrung im Obsoleszenz-Management und bei der Alternativbeschaffung.

• SMT-Bauteilabstände: Berücksichtigen Sie im Design u. a. Pick-and-Place-Düsenfreigang, ausreichend Raum für Lotpasten-Druck und Benetzung, Sichtfeld von AOI/Röntgen-Inspektion sowie Zugang für Nacharbeit und Test.
  • Bauteil-zu-Bauteil-Abstand:
    • Minimum für kleine passive Bauteile (0402, 0603): 0.2mm (8mil) bis 0.3mm (12mil).
    • Bei größeren Bauteilen: ausreichend Freiraum für Rework und Probe-Zugang.
  • Abstand Bauteil zur Leiterplattenkante: SMT-Bauteile sollten mindestens 3.81mm (150mil) von der Kante entfernt sein, damit Förder-/Conveyor-Greifer sicher greifen und Beschädigungen vermieden werden.

Das Pad-Design sollte IPC-Standards (z. B. IPC-7351B/C) oder Herstellerempfehlungen entsprechen. Bei Spezialgehäusen wie QFNs ist das Thermal-Pad-Design für eine effektive Wärmeabfuhr zu berücksichtigen. APTPCB kann Empfehlungen zum Schablonendesign für eine optimale Pastendeposition geben.

Stellen Sie sicher, dass der Lötprozess zum Design passt, damit designbedingte Themen die Lötstellenqualität nicht beeinträchtigen. Dazu gehören geeignete Temperaturprofile beim Reflow-Löten sowie die korrekte Bauteilorientierung beim Wellenlöten, um Abschattungseffekte zu vermeiden. Bei Mixed-Technology-Boards (SMT und THT) muss zudem die thermische Belastbarkeit von SMT-Bauteilen gegenüber dem nachfolgenden Wellenlöten berücksichtigt werden.

Bei PCBs mit Reinigungsanforderung sollte das Design „Dead Spots“ bzw. schwer zugängliche Bereiche vermeiden, in denen Reinigungsmedien oder Rückstände stehen bleiben können – das kann die Zuverlässigkeit beeinträchtigen. Bei PCBs mit Schutzlack (Conformal Coating) sollten Keep-out-Zonen im Design eindeutig definiert werden (z. B. Steckverbinderkontakte, Testpunkte, einstellbare Bauteile), damit der Lack spätere Fehlersuche oder Nutzung nicht behindert. APTPCB unterstützt sowohl bei der Reinigungsvalidierung als auch bei der Lackapplikation.

Das Testpunkt-Design spielt eine zentrale Rolle im DFM. Ein gut geplantes Testpunkt-Layout ermöglicht effiziente elektrische und funktionale Tests während der Fertigung.

• Testpunkt-Durchmesser: Empfohlen sind ≥ 0.8 mm (32 mil), um zuverlässigen Kontakt mit Prüfspitzen sicherzustellen.
• Testpunkt-Abstand: Der Mittelpunktabstand sollte ≥ 1.27 mm (50 mil) betragen, um Kontaktprobleme durch zu geringe Abstände zu vermeiden.
• Störungen vermeiden: Testpunkte nicht unter hohen Bauteilen oder in Bereichen platzieren, die Testoperationen behindern könnten – insbesondere unter BGA-Packages.

Bei verdeckten Lötstellen (z. B. BGA) müssen Designer sicherstellen, dass diese Netze auf zugängliche Testpunkte oder Vias ausgefächert werden – für Test und Debugging.

Mit zunehmender Funktionsvielfalt elektronischer Systeme und steigenden Datenraten gewinnen EMV (Electromagnetic Compatibility), ESD (Electrostatic Discharge) und High-Speed-Signaldesign stark an Bedeutung – insbesondere in Hochfrequenz- und High-Speed-Schaltungen.

• High-Speed-Differentialpaar-Design: Bei High-Speed-Signalen müssen Differentialpaare gleiche Leiterbahnlängen, konstanten Abstand und durchgängige Referenzebenen haben, um Instabilitäten und Verluste zu vermeiden. Strikte Impedanzkontrolle (z. B. 100 Ohm differential) ist essenziell.
• Hochfrequenzsignale nicht über geteilte Power/GND-Planes führen: Beim Routing von High-Speed-Leitungen stets vermeiden, dass Signale über gesplittete Power-/GND-Flächen laufen. Das erzeugt diskontinuierliche Rückstrompfade und führt zu starken SI-Problemen, höherer EMI und Signalverlust.
• Hochspannungsdesign: Für Hochspannungsanwendungen Kriech- und Luftstrecken vergrößern, um Leckage zu vermeiden. Zusätzlich verbessern Isolationsschlitze, Schutzlack (Conformal Coating) und gefräste Aussparungen die elektrische Isolation und erhöhen die Betriebssicherheit.

Ein PCB-Design muss nicht nur elektrische und funktionale Anforderungen erfüllen, sondern auch mechanische Performance und Zuverlässigkeit in rauen Umgebungen berücksichtigen. Gerade bei extremen Bedingungen wie hohen/niedrigen Temperaturen oder Vibrationen sind Materialauswahl, CTE und ein passend ausgelegtes Stack-up entscheidend.

• Hoch-/Niedrigtemperatur- und Thermozyklus-Umgebungen: Tg, CTE und Stack-up-Matching müssen so gewählt werden, dass Verformung und Ausfall durch thermische Spannungen vermieden werden. Empfohlen sind erweiterte Materialcharakterisierung und thermische Simulationen.
• Vibrations-/Schock-Umgebungen: Für Anwendungen mit Vibration/Schock sollten schwere Bauteile sowohl über Lötpads als auch über mechanische Verstärkungen (z. B. Schrauben, Clips, Klebstoffe) fixiert werden. Bei häufig gesteckten Steckverbindern empfiehlt sich zusätzlich eine Verstärkung/Abstützung der PCB in diesen Bereichen, um die Kontaktzuverlässigkeit zu erhöhen und Lötstellen zu entlasten.

In der PCB-Fertigung ist ein Engineering-Review ein Standardprozess – und insbesondere bei komplexen Designs und Boards mit Spezialprozessen kritisch. Ohne systematisches Engineering-Review treten potenzielle Produktionsprobleme oft erst in der Pilot- oder Serienphase zutage, was zu erheblichem Zeit- und Kostenverlust führt. Besonders folgende Klassen komplexer Boards sollten professionell geprüft werden, um Risiken proaktiv zu identifizieren und Lösungen vorzuschlagen:

• High-Layer-Count-Multilayer (z. B. 8, 10, 12 Lagen und mehr): Stack-up-Struktur, Signalintegrität, Impedanzkontrolle und Power Delivery Network (PDN) müssen früh bewertet werden, um die Umsetzbarkeit abzusichern.
• HDI-Boards (Blind Vias, Buried Vias, gestapelte Microvias): Höhere Designkomplexität erfordert präzise Auslegung von Via-Durchmessern, Via-Abständen, Blind-/Buried-Strukturen und Laserbohrparametern, um Fertigungsschwierigkeiten zu vermeiden und robuste Interconnects zu gewährleisten.
• Hochfrequenz-/Hybridmaterial-Boards: HF-Designs verlangen sehr präzise Material- und Strukturvorgaben. Besonders bei Materialkombinationen (Hybrid-Laminate) müssen CTE-Matching, Bond-Ply-Eigenschaften und die Gesamtintegrität des Stack-ups bewertet werden, um RF-Performance zu sichern.
• Heavy-Copper-Boards (Hochstrom-, Power-Boards, Power-Module): Kupferdicke (z. B. 3oz bis 6oz+), Stromtragfähigkeit, Thermomanagement und Ätzkompensation sind sorgfältig zu bewerten.
• Rigid-Flex-Boards (Kombination aus FPC und PCB): Der flexible Bereich erfordert spezielle Bewertung von Routing, Struktur, Biegeradius, dynamischer Biegefähigkeit und Materialübergängen.
• Komplexe Goldfinger, Back-Drilling, gemischte Oberflächen: Goldfinger müssen für Kontaktzuverlässigkeit und Verschleißfestigkeit ausgelegt werden. Back-Drilling erfordert präzise Tiefenkontrolle und Toleranzen. Gemischte Oberflächen (z. B. ENIG auf BGA-Pads, OSP auf Discretes, Hartgold auf Fingern) benötigen korrekte Prozessreihenfolge und Kompatibilitätschecks.

APTPCB nutzt einen rigorosen Engineering-Review-Prozess. Bevor ein Auftrag in die Produktion geht, führt unser Engineering-Team ein umfassendes DFM-Review durch, stellt eine reibungslose Fertigbarkeit sicher und reduziert potenzielle Produktions- und Qualitätsrisiken.

Das PCB-Engineering-Review von APTPCB verfolgt vier Kernziele:

1. Vollständigkeit und Konsistenz der Daten bestätigen: Sicherstellen, dass alle Designdaten (z. B. Gerber, Bohrdaten, Fertigungszeichnungen, BOM, Pick-and-Place-Daten) vollständig, eindeutig und logisch konsistent sind. Dadurch werden Produktionsprobleme durch unvollständige/fehlerhafte Dateien vermieden und ein reibungsloser CAM-Flow ermöglicht.
2. Fertigungsfähigkeit (DFM) verifizieren: Detaillierte DFM-Bewertung, um volle Kompatibilität mit realen Fertigungsprozessen sicherzustellen und Mismatches zwischen Design-Intent und Fertigungsfähigkeit zu vermeiden. Der Review umfasst u. a. Leiterbahnbreite/-abstand, Stack-up, Via-Durchmesser, Pad-Design und die Gesamtlötprozess-Kompatibilität.
3. Risikopunkte und Kostentreiber identifizieren: Proaktiv Designpunkte erkennen, die Yield reduzieren, Rework erschweren, Lead Times verlängern oder Kosten erhöhen. Anschließend umsetzbare Optimierungen und Alternativen vorschlagen, um diese Risiken zu minimieren.
4. Nachvollziehbare technische Bestätigungen und Änderungsaufzeichnungen schaffen: Detaillierte Aufzeichnungen zu Engineering-Anpassungen, Abweichungen (Non-Conformances) und Prozesskompromissen führen. So bleibt die finale Produktionsdokumentation vollständig nachvollziehbar und auditierbar – wichtig für Qualitätsmanagement und spätere Revisionen.

Der PCB-Engineering-/DFM-Review-Prozess bei APTPCB umfasst typischerweise folgende Schritte:

1. Datenannahme und Archivierung: Kundendatenpaket empfangen, archivieren und Versionsstände/Datum prüfen, um sicherzustellen, dass alle Dateien aktuell und korrekt sind.
2. Integritäts- und Konsistenzcheck: Vollständigkeit und Konsistenz zwischen Gerber, Fertigungszeichnung, Stack-up und Bohrdaten prüfen, um Probleme durch Inkonsistenzen zu vermeiden.
3. DFM-Fertigbarkeits-Audit: Umfassendes DFM-Review, u. a. Prüfung, ob Leiterbahnbreite/-abstand, Stack-up, Via-Durchmesser, Pad-Design usw. den APTPCB-Standards und projektspezifischen Anforderungen entsprechen.
4. Spezialbewertung für Spezialprozesse und komplexe Boards: Für komplexe Designs (z. B. HDI, Heavy Copper, Hochfrequenz) spezialisierte Bewertungen durchführen, um Fertigbarkeit mit Spezialprozessen unter Berücksichtigung der besonderen Herausforderungen abzusichern.
5. Risikoklassifizierung und Prozessempfehlungen: Risiken identifizierter Designpunkte bewerten und passende Optimierungen/Alternativen vorschlagen, um die Wahrscheinlichkeit von Problemen in der Produktion zu reduzieren.
6. Engineering-Review-Report ausgeben: Detaillierten Report mit Findings, Risikostufen und empfohlenen Lösungen erstellen und technische Abstimmung mit dem Kunden zur Bestätigung der Änderungen durchführen.
7. Finale Freigabe für die Produktion: Nach Freigabe kann der Auftrag in die Fertigung übergehen. Bei Designs mit potenziellen Risiken erhöht APTPCB Monitoring und Inspektion während der Produktion, um die Einhaltung der Spezifikationen sicherzustellen.

Um Effizienz und Genauigkeit des Engineering-Reviews zu erhöhen, können Kunden bei der Datenabgabe wie folgt unterstützen:

1. Projektanforderungen klar benennen: In den Designdateien explizit angeben, ob ein DFM/Engineering-Review gewünscht ist, sowie Einsatzszenario und Schwerpunkte (z. B. High-Speed, Kostenoptimierung, Zuverlässigkeit) nennen.
2. Umfassende Engineering-Notes und Fertigungszeichnungen bereitstellen: Kritische Informationen wie Materialspezifikation, Stack-up-Details, Impedanzziele, Oberflächenanforderungen, spezielle Via-Designs und kritische Toleranzen beilegen. So erhält das Engineering-Team ein vollständiges Bild der Anforderungen.
3. Schnelle Kommunikation und Entscheidungen sicherstellen: Während der Review-Phase verkürzen zeitnahe Rückmeldungen und Bestätigungen zu Findings den Projektzyklus deutlich und verbessern die Lieferplanbarkeit.

Komplexe PCB-Designs vereinen oft mehrere Disziplinen – u. a. Materialwissenschaft, Stack-up-Engineering, Fertigungsprozesse und Reliability Engineering. Bei solchen Boards reicht es nicht aus, sich allein auf die reine Prozessfähigkeit zu verlassen. Ein gründliches Engineering-Review ist notwendig, um die Synergie zwischen Design und Prozess sicherzustellen, Produktionsrisiken zu reduzieren und die Produktqualität zu erhöhen. Das APTPCB-Engineering-Review zielt darauf ab, potenzielle Risiken bereits in der Designphase durch tiefgehende technische Analyse zu eliminieren, sodass das Endprodukt zuverlässig in Serie gefertigt werden kann.

Für ein reibungsloses Engineering-Review bitten wir um folgende Daten:

1. PCB-Fertigungsdaten:
   • Gerber-/ODB++-Daten (inkl. aller Kupferlagen, Lötstoppmaske, Siebdruck, Bohrdaten, Kontur, Mechaniklagen).
   • Bohrdaten (Excellon bevorzugt) und Bohrwerkzeugtabelle.
   • Detaillierter Stack-up, Materialspezifikation und Anforderungen an die Oberfläche.
   • Anforderungen an Impedanzkontrolle, Back-Drilling (falls erforderlich) und Materialvorgaben für kontrollierte Impedanzleitungen.
   • Fertigungszeichnung inkl. Abmessungen, Toleranzen und Spezialprozess-Anweisungen (z. B. Senkungen, Fräsen, Press-Fit-Bohrungen, Carbon Ink, Peelable Mask).
2. PCBA-Bestückungsdaten:
   • Vollständige Stückliste (BOM) inkl. Hersteller-Teilenummern, Herstellernamen, Bauteilbeschreibung, Package-Typen und vorgeschlagenen Alternativen.
   • Pick-&-Place-(Centroid)-Daten für alle SMT-Bauteile (inkl. RefDes, X/Y, Rotation, Layer).
   • Top/Bottom-Assembly-Drawings mit Bauteilumrissen, RefDes und Polungsmarkierungen.
   • Spezialprozess-Anweisungen (z. B. Kleberdosierung, Verguss, Keep-out-Bereiche für Schutzlack).
3. Test- und Abnahmestandards:
   • ICT/FCT-Testpunkt-Map und Netlist (falls APTPCB die Tests durchführen soll).
   • Detaillierte Testprozeduren und Pass/Fail-Kriterien.
   • Zuverlässigkeitstests (z. B. Hoch-/Niedrigtemperatur-Zyklen, Aging-Tests, Vibrationstests).

1. Anforderungsabstimmung und Datenabgabe: Initiale Klärung der Projektanforderungen, anschließend übergibt der Kunde die erforderliche Designdokumentation.
2. Vorprüfung der Daten durch APTPCB: Erste Prüfung auf Vollständigkeit, Format und grundlegende Konsistenz.
3. Tiefgehende DFM-Analyse: Umfassende DFM-Analyse über Fertigbarkeit (PCB-Fertigung), Bestückbarkeit (PCBA) und Testbarkeit (DFT).
4. DFM-Report und technische Abstimmung: APTPCB erstellt einen detaillierten DFM-Report mit Findings, Risiken und Empfehlungen und stimmt diese anschließend technisch mit dem Kunden ab.
5. Designanpassung und Datenfinalisierung: Der Kunde überarbeitet das Design basierend auf dem DFM-Feedback; danach werden die Produktionsdaten finalisiert und freigegeben.
6. Pilot-Tracking und Optimierung für Serie: Begleitung der Pilotfertigung, Feintuning der Prozesse und Optimierung für einen nahtlosen Übergang in die Serienproduktion.

Designteams können die folgende DFM-Selbstcheckliste für einen Vorab-Review nutzen, um die Designs möglichst vollständig vorzubereiten, bevor sie formal eingereicht werden:

• Materialien und Stack-up: Sind Tg, Td und CTE des Materials passend zu den Anforderungen? Haben impedanzkontrollierte Lagen durchgängige Referenzebenen?
• Leiterbahnbreite/-abstand und Vias: Entsprechen die Designregeln den empfohlenen Standards (z. B. APTPCB-Fähigkeiten und IPC-Guidelines)? Erfüllen Via-Durchmesser und Aspect Ratios die Prozessanforderungen?
• Lötstoppmaske und Siebdruck: Sind Maskenstege und Freistellungen ausreichend? Überlappt der Siebdruck Pads oder Testpunkte?
• Footprints und Layout: Werden standardisierte und verifizierte Footprint-Bibliotheken verwendet? Sind schwere Bauteile mechanisch verstärkt (z. B. Schrauben, Kleber)?
• Prozess und Testbarkeit: Ist der Lötprozess (z. B. Reflow, Welle, Selektiv) klar definiert und mit der Bauteilauswahl kompatibel? Ist das Testpunkt-Layout für ICT/FCT geeignet (Abstand, Durchmesser, Clearance)?
• DFX-Aspekte: Wurden DFX-(Design for Excellence)-Prinzipien hinsichtlich Kosten, Zuverlässigkeit und Serviceability berücksichtigt?

Eine erfolgreiche PCB ist nicht nur eine, die im CAD gut aussieht, sondern eine, die in jeder Phase ihres Produktionslebenszyklus zuverlässig und stabil funktioniert. Von der Gerber-Datenerstellung über Fertigung, Bestückung und Test bis hin zur Anwendung im Feld erfordert jeder Schritt rigorose Prüfung. Der DFM-Design-Review-Service von APTPCB hilft Ihnen, potenzielle Risiken bereits in der Designphase zu eliminieren – damit Ihr Produkt „First-Pass Success“, einen schnellen Serienanlauf und langfristige Zuverlässigkeit erreicht.

Unabhängig davon, in welcher Phase sich Ihr Projekt gerade befindet (Evaluierung, Designphase, Pilotfertigung oder Serienproduktion): Das Expertenteam von APTPCB steht bereit, um maßgeschneiderte DFM-Reviews bereitzustellen. Wir verstehen uns als verlässlicher Partner, der innovative Elektronikprodukte schnell und sicher in den Markt bringt.

Kontaktieren Sie das APTPCB-Profi-Team noch heute! Unsere Ingenieure liefern maßgeschneiderte Lösungen.

• Telefon: +86 189 2895 0984
• E-Mail: sales@aptpcb.com
• Website: aptpcb.com

APTPCB – Ihr Experte für PCB-Fertigung & Bestückung!

Haftungsausschluss: Die Inhalte dieses Leitfadens stellen DFM-Empfehlungen von APTPCB auf Basis von Branchenerfahrung und technischen Fähigkeiten dar. Die konkrete Designumsetzung ist gemäß den tatsächlichen Produktanforderungen, Industriestandards und Kundenvereinbarungen festzulegen. APTPCB behält sich das Recht der finalen Auslegung der Inhalte dieses Leitfadens vor.