DFM Check voor PCB
Voorkom Dure Productiefouten
Een fout die €50 kost in de ontwerpfase, kost €5.000+ in productie. Leer de 10 essentiële DFM-regels die uw ontwerp produceerbaar maken en ontdek hoe onze gratis DFM-analyse uw project beschermt.
Hommer Zhao
Oprichter PCB Assemblage | 15+ jaar ervaring in PCB productie
In 15 jaar PCB-productie heb ik gezien dat meer dan 70% van alle productievertragingen terug te voeren zijn op DFM-problemen die in de ontwerpfase voorkomen hadden kunnen worden. In deze gids deel ik de exacte regels en checklists die wij intern gebruiken.
1. Wat is een DFM Check? (DFM vs DRC)
DFM (Design for Manufacturability) is het proces waarbij uw PCB-ontwerp wordt gecontroleerd op produceerbarheid. Het doel: garanderen dat uw printplaat betrouwbaar gefabriceerd en geassembleerd kan worden, zonder verrassingen in de productiefase.
Veel ontwerpers verwarren DFM met DRC. Dat is een gevaarlijke misvatting die tot dure fouten leidt. Hier is het fundamentele verschil:
| Kenmerk | DRC (Design Rule Check) | DFM (Design for Manufacturability) |
|---|---|---|
| Wat het controleert | Elektrische regels (spacing, trace-breedte) | Produceerbarheid (fabricage + assemblage) |
| Wie stelt de regels in? | De ontwerper zelf | De fabrikant (op basis van productiecapaciteiten) |
| Wanneer uitvoeren? | Continu tijdens ontwerp | Vóór Gerber export & bij offerte-aanvraag |
| Detecteert acid traps? | Nee | Ja |
| Detecteert annular ring problemen? | Beperkt | Ja, met fab-specifieke toleranties |
| Controleert stack-up symmetrie? | Nee | Ja |
| Controleert soldeerbaarheid? | Nee | Ja (pad-ontwerp, solder mask) |
DRC geslaagd betekent NIET produceerbaar
Een veelgemaakte fout: uw DRC toont nul fouten, dus u gaat ervan uit dat uw ontwerp klaar is voor productie. In werkelijkheid controleert DRC alleen de regels die u zelf heeft ingesteld. Acid traps, koper-slivers, via-in-pad zonder vulspecificatie en onhaalbare aspectratio's worden niet gedetecteerd. Pas een DFM check vindt deze problemen.
2. Waarom DFM Cruciaal Is: De Kosten van Fouten
De kosten van een ontwerpfout stijgen exponentieel naarmate het project vordert. Wat in de ontwerpfase minuten kost om te corrigeren, kan in de productiefase duizenden euro's kosten aan herbewerking, scrap en vertraging.
€50
Ontwerpfase
Corrigeren kost minuten
€500
Prototype Fase
Re-spin + wachttijd
€5.000+
Productiefase
Scrap + herbewerking
€50.000+
Veld / Recall
Product recall + reputatie
Volgens onderzoek van het IPC (Association Connecting Electronics Industries) is meer dan 70% van alle PCB-productievertragingen direct gerelateerd aan ontwerpfouten die met een DFM-check gedetecteerd hadden kunnen worden. De gemiddelde vertraging bij een DFM-gerelateerd probleem is 5-10 werkdagen.
De werkelijke kosten die ik dagelijks zie
Vorige maand hebben wij drie klanten gewaarschuwd voor via-in-pad problemen tijdens onze gratis DFM-check. In alle drie gevallen zou dit tot tombstoning bij reflow hebben geleid — dat betekent een complete batch scrap. De besparingen? Meer dan €15.000 per project. Dit is waarom wij DFM-analyse standaard gratis aanbieden bij elke offerte-aanvraag.
— Hommer Zhao, PCB Assemblage
Kostenvermenigvuldiging per fase (Rule of 10)
De "Rule of 10" uit de elektronica-industrie stelt dat de kosten om een fout te corrigeren met een factor 10 stijgen bij elke volgende fase:
3. De 10 Belangrijkste DFM Regels voor PCB
Deze 10 regels dekken 95% van alle DFM-problemen die wij in de praktijk tegenkomen. Gebruik deze checklist bij elk ontwerp om productiefouten te voorkomen.
Trace-breedte & Spacing
Gebruik minimaal 5/5 mil (0,127 mm) voor standaard 1 oz koper. Ontwerp bij voorkeur op 6/6 mil of breder voor hogere opbrengst en lagere kosten. Bij 2 oz koper: minimaal 6/6 mil.
Annular Ring
De koperen ring rond een via of doorvoerhole moet minimaal 3 mil (mechanisch) of 4-5 mil (algemeen/component holes) zijn. Te kleine annular rings leiden tot drill breakout en onbetrouwbare verbindingen.
Via-ontwerp & Aspect Ratio
Standaard vias: 0,7 mm buitendiameter / 0,3 mm boor. Houd de aspect ratio (borddikte : boordiameter) onder 10:1 voor through-hole vias en 0,75:1 voor microvias.
Solder Mask Dam
Houd minimaal 4 mil solder mask dam-breedte aan tussen pads. Bij fijnere pitches kan de solder mask bruggen vormen die soldeerbruggen (shorts) voorkomen. Te smalle dams breken weg tijdens productie.
Board Edge Clearance
Koper: minimaal 10 mil (buitenlagen) en 15 mil (binnenlagen) vanaf de boardrand. Componenten: minimaal 15 mil van V-score lijnen. Deze marge is nodig voor de freesbewerkingen.
Drill-to-Copper Clearance
Houd minimaal 8 mil afstand tussen een boorhole en aangrenzend koper (niet-verbonden). Houd rekening met boortoleranties in uw berekeningen — de werkelijke boor kan 1-2 mil afwijken.
Silkscreen Plaatsing
Minimale teksthoogte: 25 mil (0,635 mm). Houd silkscreen minimaal 4 mil van pads en vias. Silkscreen op pads verstoort het soldeerproces en maakt inspectie onmogelijk.
Symmetrische Stack-up
Zorg dat uw laagopbouw symmetrisch is qua koperverdeling. Een asymmetrische stack-up leidt tot board warping (kromtrekken) tijdens laminatie en reflow. Dit is vooral kritiek bij meerlaagse PCB's van 4+ lagen.
Vermijd Acid Traps
Scherpe hoeken (onder 90°) in traces vormen acid traps waar etsoplossing zich verzamelt. Dit leidt tot over-etching en trace-onderbrekingen. Route altijd met 45-graden hoeken of afgeronde bochten.
Fiducials & Panelisatie
Voeg minimaal 3 globale fiducials toe (bij de boardhoeken) plus 2 lokale fiducials nabij grote IC's en BGA's. Dit is essentieel voor nauwkeurige pick-and-place positionering. Bespreek panelisatie (V-groove vs tab routing) vooraf met uw fabrikant.
Download-tip: DFM Checklist
Neem deze 10 regels op in een herbruikbare checklist voor uw team. Laat elke ontwerper de lijst doorlopen vóór Gerber-export. Dit is de snelste manier om DFM-problemen te elimineren. Wilt u een gedetailleerde DFM-review? Stuur uw ontwerp in voor een gratis analyse.
4. DFM voor PCB Assemblage (DFA)
DFM stopt niet bij de bare board. DFA (Design for Assembly) richt zich specifiek op het assemblageproces: componentplaatsing, soldeerbaarheid en testbaarheid. Een board dat perfect te fabriceren is maar niet te assembleren, is even problematisch.
Componentplaatsing
- Plaats alle SMD-componenten bij voorkeur op één zijde om dubbele reflow te vermijden.
- Houd 2 mm afstand tussen componenten voor rework-toegang.
- Oriënteer passieve componenten (0402, 0603) in dezelfde richting waar mogelijk.
- Plaats ontkoppelcondensatoren vóór de doelpin in het voedingspad.
Soldeerbaarheid & Afwerking
- Gebruik ENIG (of immersion tin) onder BGA's, niet HASL (ongelijk oppervlak veroorzaakt bridging).
- Symmetrische pads voor kleine passives (0402) voorkomen tombstoning.
- Stencil-apertuur: 90% pad-grootte voor 0402's met 4 mil stencildikte.
- Voeg testpunten toe voor ICT/flying probe toegang (min. 1 mm diameter).
Het belang van DFA in mijn ervaring
De meeste klanten denken alleen aan DFM voor de bare board, maar vergeten DFA. Ik zie wekelijks ontwerpen waarbij componenten te dicht bij elkaar staan voor rework, of waar BGA's op HASL-finish zitten. Onze DFM-analyse dekt altijd zowel fabricage als assemblage. Lees ook onze SMT vs THT vergelijking voor meer inzicht in assemblagemethoden.
— Hommer Zhao, PCB Assemblage
5. 8 Veelgemaakte DFM Fouten uit de Praktijk
Deze fouten zien wij het vaakst bij ontwerpen die bij ons binnenkomen. Elke fout kost tijd en geld. De oplossing is telkens eenvoudig — mits u het probleem vóór productie ontdekt.
Verkeerde footprints uit bibliotheken
Gevolg: Componenten passen fysiek niet op de pads. Een fractie van een millimeter afwijking in pin-spacing maakt solderen onmogelijk. Herbewerking kost €500-2.000+ per batch.
Oplossing: Verifieer elke footprint tegen de officieel datasheet van de fabrikant. Vertrouw nooit blindelings op bibliotheek-onderdelen.
Via-in-pad zonder vulspecificatie
Gevolg: Tijdens reflow stijgt lucht uit de open via, waardoor soldeervoids en outgassing ontstaan. Bij BGA's leidt dit tot onbetrouwbare verbindingen die pas na maanden falen.
Oplossing: Specificeer via-vulling conform IPC-4761 in uw fabricagenotities. Of vermijd via-in-pad door vias naast de pads te plaatsen.
Gerber data komt niet overeen met fabricagetekening
Gevolg: De fabrikant stopt de productie totdat de discrepantie is opgelost. Dit is het #1 probleem bij PCB-datapakketten — in 95% van de gevallen is de Gerber correct maar de tekening verouderd.
Oplossing: Genereer uw fabricagetekening tegelijk met uw Gerber-export. Controleer afmetingen, laagopbouw en speciale notities.
HASL-afwerking onder BGA-componenten
Gevolg: HASL creëert een ongelijk oppervlak. Bij BGA-componenten met honderden tiny solder balls leidt dit tot bridging en onbetrouwbare verbindingen. Defecten zijn alleen met X-Ray zichtbaar.
Oplossing: Gebruik ENIG (Electroless Nickel Immersion Gold) of immersion tin voor een vlak oppervlak onder BGA's en fine-pitch componenten.
Onbalansmatige stack-up (meerlaags)
Gevolg: Asymmetrische koperverdeling veroorzaakt board warping tijdens laminatie en reflow. Kromgetrokken boards passen niet in behuizingen en veroorzaken soldeerdefecten bij assemblage.
Oplossing: Zorg voor symmetrische laagopbouw. Bespreek uw stack-up altijd vooraf met uw fabrikant. Lees meer in onze meerlaagse PCB gids.
Koperen slivers en eilandjes
Gevolg: Dunne koperfragmenten laten los tijdens productie en veroorzaken kortsluiting. DRC detecteert deze niet omdat ze geen elektrische regel schenden.
Oplossing: Voer een copper pour cleanup uit en verwijder slivers smaller dan 6 mil. Gebruik uw EDA-tool's "remove dead copper" functie.
Tegenstrijdige fabricagenotities
Gevolg: Gekopieerde notities van vorige projecten bevatten specificaties die niet van toepassing zijn (bijv. "gevulde vias" terwijl het ontwerp geen via-in-pad heeft, of "rode soldermask" terwijl groen bedoeld is). De fabrikant moet stoppen voor verduidelijking.
Oplossing: Schrijf uw fabricagenotities voor elk project opnieuw. Gebruik IPC-standaardreferenties (bijv. "IPC-6012 Class 2") in plaats van eigen omschrijvingen.
DFM pas na ontwerp uitvoeren
Gevolg: Fundamentele wijzigingen zijn nodig die de hele layout beïnvloeden: van component-verplaatsing tot trace-herrouting. Gemiddeld 1-2 weken vertraging en €2.000-5.000 aan extra engineeringkosten.
Oplossing: Betrek uw fabrikant vanaf de eerste layout-draft. DFM hoort aan het begin van het ontwerpproces, niet aan het einde.
6. DFM Tools & Software Vergeleken
Er zijn diverse DFM-tools beschikbaar, van gratis online tools tot professionele software geïntegreerd in uw EDA-omgeving. Hieronder een overzicht van de meest gebruikte opties.
| Tool | Type | Prijs | Beste voor |
|---|---|---|---|
| KiCad DRC | EDA ingebouwd | Gratis | Beginners, basis DRC |
| Altium Design Rule Check | EDA ingebouwd | Betaald (licentie) | Professionele ontwerpers |
| JLCDFM | Online tool | Gratis | Snelle Gerber-check |
| Sierra Circuits Better DFM | Desktop tool | Gratis | Uitgebreide analyse |
| Valor NPI (Siemens) | Enterprise software | Enterprise | Grote OEM's, EMS |
| PCB Assemblage DFM-analyse | Fabrikant-check | Gratis bij offerte | Fabricage + assemblage |
Onze aanbeveling: combineer twee niveaus
Gebruik eerst de DRC van uw EDA-tool (KiCad, Altium, Eagle) met de fabrikant-specifieke design rules geladen — niet de standaardinstellingen. Stuur daarna uw Gerber-export naar uw fabrikant voor een professionele DFM-analyse die ook assemblage-aspecten dekt. Bekijk ook onze top 10 PCB-ontwerpsoftware voor meer informatie over de beste EDA-tools.
7. Hoe Werkt Onze Gratis DFM Check?
Bij PCB Assemblage is een uitgebreide DFM-analyse gratis inbegrepen bij elke offerte-aanvraag. Dit is geen geautomatiseerde check — onze engineers reviewen uw ontwerp persoonlijk op zowel fabricage- als assemblagerisico's.
Upload uw Gerber + BOM
Stuur uw Gerber-bestanden, BOM en eventuele assemblagespecificaties in via ons offerte-formulier of per e-mail. Wij accepteren alle gangbare formaten.
DFM-analyse door engineers
Onze engineers analyseren uw ontwerp op alle 10 DFM-regels hierboven, plus assemblage-specifieke punten: componentplaatsing, soldeerbaarheid, testbaarheid en panelisatie-optimalisatie.
DFM-rapport met aanbevelingen
U ontvangt een gedetailleerd rapport met bevindingen, risicoclassificatie (kritiek/aanbevolen/informatief) en concrete aanbevelingen. Inclusief visuele markering van probleemgebieden.
Offerte + productie
Na goedkeuring van de DFM-bevindingen ontvangt u uw offerte. Bij akkoord starten wij de productie met de zekerheid dat uw ontwerp geoptimaliseerd is. Meer over ons proces in de prototype-naar-serie gids.
Waarom wij DFM gratis aanbieden
Veel klanten vragen: "Waarom is uw DFM-analyse gratis?" Het antwoord is simpel: een goed DFM-rapport voorkomt productiefouten die ons én u geld kosten. Door problemen vóór productie op te lossen, garanderen wij hogere first-pass yields en snellere levertijden. Dat is beter voor iedereen. Vraag vandaag nog een gratis offerte met DFM-analyse aan.
— Hommer Zhao, PCB Assemblage
8. Veelgestelde Vragen
Wat is het verschil tussen DFM en DRC?
DRC controleert of uw ontwerp voldoet aan de elektrische regels die u zelf heeft ingesteld (spacing, trace-breedte). DFM gaat verder en controleert of uw ontwerp daadwerkelijk gefabriceerd en geassembleerd kan worden door een specifieke fabrikant. DRC is een softwarecheck; DFM vereist kennis van het productieproces. U heeft beide nodig.
Wanneer moet ik een DFM check laten uitvoeren?
Idealiter voert u een DFM check uit bij het eerste ontwerp en na elke significante wijziging. Het beste moment is vóór het genereren van uw Gerber files. Bij PCB Assemblage bieden wij een gratis DFM-analyse aan zodra u uw ontwerp instuurt voor een offerte.
Kost een DFM check extra geld?
Bij de meeste professionele fabrikanten is een basis DFM-check gratis inbegrepen bij de offerte-aanvraag. Bij ons bieden wij een uitgebreide gratis DFM-analyse aan, inclusief een rapport met bevindingen en aanbevelingen. Bekijk ook onze complete kostengids voor een overzicht van alle kosten.
Welke DFM-tool is het beste voor beginners?
Voor beginners is de ingebouwde DRC van KiCad een goede start. Voor uitgebreidere DFM-controle zijn gratis tools beschikbaar zoals JLCDFM (online) en Sierra Circuits Better DFM. Het belangrijkste is dat u de fabrikant-specifieke regels laadt, niet de standaardinstellingen. Zie onze software-vergelijking voor meer opties.
Wat is de minimale trace-breedte voor standaard PCB productie?
De meeste fabrikanten ondersteunen 5/5 mil (0,127 mm) betrouwbaar voor 1 oz koper. Sommige bieden 4/4 of zelfs 3/3 mil aan, maar dit verhoogt de kosten. Bij 2 oz koper: minimaal 6/6 mil. Onze aanbeveling: ontwerp niet op het minimum tenzij het absoluut noodzakelijk is — bredere traces betekenen hogere yield en lagere kosten.
9. Bronnen & Referenties
IPC Standards & Publications
Internationale standaarden voor PCB-fabricage en -assemblage, waaronder IPC-6012 (kwalificatie en prestatie-eisen), IPC-4761 (via-bescherming) en IPC-A-610 (acceptatiecriteria). Essentieel referentiemateriaal voor DFM.
ipc.org
Sierra Circuits: DFM Issues to Check Before Manufacturing
Uitgebreid artikel over veelvoorkomende DFM-problemen met technische uitleg over acid traps, annular ring issues, slivers en stack-up symmetrie. Inclusief DFM vs DRC vergelijking.
protoexpress.com
Altium: Preventing Top DFM Errors in PCB Design
Praktische gids met focus op de meest voorkomende DFM-fouten en hoe u ze voorkomt in uw PCB-ontwerpsoftware. Gericht op Altium Designer maar de principes zijn universeel toepasbaar.
altium.com
Gerelateerde Artikelen
Top 7 PCB Ontwerpfouten
Vermijd de meest voorkomende fouten die uw budget en planning bedreigen.
PCB Offerte Checklist
Complete checklist voor een perfecte offerte-aanvraag met alle benodigde documenten.
PCB Testen & Kwaliteitscontrole
Complete gids over SPI, AOI, X-Ray, ICT en functionele testen.
SMT vs THT Assemblage
Kies de juiste assemblagemethode voor uw project.
Prototype naar Serieproductie
Van prototype naar massaproductie in 5 fases.
Meerlaagse vs Dubbelzijdige PCB
Kies tussen 2-laags en meerlaags PCB voor uw toepassing.
Onze PCB Assemblage Services
Turnkey Assemblage
Complete alles-in-een service
Prototype (24-48u)
Snelle prototype assemblage
SMT Assemblage
Surface mount technologie
BGA Assemblage
Ball grid array montage
Testen & Inspectie
AOI, X-Ray, ICT, FCT
PCB Productie
1-64 lagen, alle materialen
PCB Calculator
Bereken direct uw prijs
Certificeringen
ISO, IATF, UL gecertificeerd
