DFM (Design for Manufacturability)

DFM은 생산을 고려한 설계로, 제조 spec을 설계에 반영하여 생산 수율, 비용, 납기 등을 만족시키기 위한 설계 방법론을 말한다. PCB 제조 업체마다 생산 능력이 다르므로, PCB가 제조되는 회사의 제조 spec을 반영하여 디자인 룰(가이드)을 만들어야 한다. 아래에 기록된 값들은 하나의 예이다.

 

1.     보유 드릴 비트(drill bit) 리스트

비트는 단위에 따라 mm 단위를 사용하는 비트와 inch를 사용하는 비트로 나뉜다. 그리고 장공(slot)을 만들기 위한 특수한 비트가 있다.

종류	최소 크기	최대 크기	기타
밀리 비트	0.15 mm	6.5 mm	0.05 mm 단위로 보유
인치 비트	0.03 inch	0.08 inch	0.001 inch 단위로 보유
슬롯 비트	0.5 mm	1.65 mm	0.05 mm 단위로 보유

우리 나라의 경우 통상 제조 업체들이 mm를 사용하는 비트를 준비해 두고 있으므로 mm를 사용하는 것이 오차를 줄일 수 있다. 업체 보유 드릴 리스트를 고려하여 준비된 비트 중에서 드릴 크기를 골라 사용한다. 최대 크기를 벗어난 드릴을 사용해야 할 경우 추가 공정과 비용이 발생할 수 있다.

 

2.     드릴 보정과 외층 랜드

드릴 홀 사이즈에 따라서 실제 제작 시에 홀 크기 보정이 이루어 진다. 디자이너는 정상적인 홀 형성을 위해서 외층의 랜드 크기를 업체에서 요구하는 최소 크기 이상으로 디자인해야 한다.

종류	홀 크기	보정 비트 크기	랜드 크기
Via	0.5 이하	보정 없음	비트 크기 + 0.25 이상
PTH	0.2 이상	홀 크기 + 0.1	비트 크기 + 0.25 이상
NPTH	0.2 이상	홀 크기 + 0.05
Slot PTH	0.5 이상	홀 크기 + 0.1	비트 크기 + 0.3 이상
Slot NPTH	0.55 이상	홀 크기 + 0.05

 위에서 단위는 mm 이며, 장공 홀의 경우 장공 길이가 비트 크기의 2배가 되지 않으면 홀이 틀어질 수 있다.

3.     보드 두께 별 가능 드릴 사이즈

보드 두께(mm)	홀 크기(mm)
	일반	특수
7.4	0.4	0.35
6.2	0.35	0.3
4.8	0.3	0.2
4.2	0.25	0.2
3.2	0.2	0.15
2.0	0.15	0.12

 

4.     BGA에서 pitch 별 공정 능력

Pitch(P)	Drill Size(D)	Land Size(L)		Clearance(C)		Trace Width(W)		S1		S2		S3		PCB Thickness
		circle	square	min	max	min	max	min	max	min	max	min	max	normal	special
0.40	0.15	0.34	0.33	0.34	0.35	0.05	0.06	NA	NA	0.075	0.09	0.095	0.1	2.5	3.2
0.50	0.15	0.43		0.34	0.44	0.06	0.16	0.07	0.07	0.075	0.14	0.095	0.145	2.5	3.2
	0.2			0.39	0.4		0.07	NA	NA		0.115		0.12	3.2	5.2
0.65	0.2	0.57		0.43	0.58	0.07	0.22	0.07	0.115	0.1	0.19	0.115	0.185	3.2	5.2
	0.25			0.48			0.17		0.09		0.165		0.165	4.2	6.2
0.80	0.2	0.65		0.5	0.72	0.08	0.3	0.07	0.16	0.125	0.2	0.15	0.26	3.2	5.2
	0.25			0.55			0.25		0.135				0.235	4.2	6.2
	0.3			0.6			0.2		0.11				0.21	6.2	8
1.00	0.2	0.8		0.5	0.09	0.08	0.45	0.07	0.235	0.125	0.2	0.175	0.36	3.2	5.2
	0.25			0.6			0.4		0.21				0.335	4.2	6.2
	0.3			0.65			0.35		0.185				0.31	6.2	8
	0.35			0.7			0.3		0.16				0.285	8	8

 

5.     내부 plane 레이어

구분	규격
내층 clearance(A)	PTH: 0.25 mm,  NPTH: 0.25 mm
전원 분리선(B)	0.3 mm 이상
써멀 패드 내경(C)	외층 랜드와 동일 크기
써멀 패드 외경(D)	Clearance와 동일
써멀 패드 가지(E)	0.15 mm 이상

 

6.     신호 레이어

구분	규격
land size – drill size	0.1 mm 이상
land to trace spacing	0.1 mm 이상
drill to trace spacing	0.2 mm 이상
trace width	내부:        Half oz. > 0.06 mm,     1 oz. > 0.07 mm Top/bottom:  0.08 mm 이상
trace to trace spacing	0.08mm 이상

l  BVH, HPL 사용시 trace width 및 spacing은 조금 더 커짐(규격 확인 필요)

 

7.     hole 관련 거리

구분	규격
NPTH to outline spacing	0.325 mm
NPTH to NPTH spacing	0.2 mm
NPTH to trace spacing	trace width + α
PTH to shape spacing	0.275 mm
Trace to land spacing	0.1 mm
PTH to PTH spacing (Short)	0.25 mm
PTH to PTH spacing (Open)	0.45 mm
PTH to outline spacing	0.35 mm

l  BGA를 제외한 나머지 홀에 대한 기준.

8.     solder mask

구분	normal	Minimum
mask to mask spacing	0.1 mm	0.075 mm
mask size – land(pad) size	0.075 mm	0.05 mm
mask size – NPTH size	0.2 mm	0.1 mm
mask to trace spacing	0.075 mm	0.05 mm

 

9.     silk screen

	구분	normal	Minimum
문자	선 폭	0.12 mm	0.09 mm
	선간 간격	0.14 mm	0.12 mm
	문자 높이	1.00 mm	0.70 mm
선	선 폭	0.12 mm	0.1 mm
	선간 간격	0.075 mm	0.05 mm

 

10.   outline

구분	Minimum
outline to outer copper spacing	0.2 mm
outline to inner copper spacing	0.3 mm