可制造性設計

DFM-可制造性設計制作人:黃青芳日期:2014-2-13審核：peter

主要內容一：DFMDFRDFX介紹二：DFM與DRC的區(qū)別三：傳統(tǒng)設計方法與現(xiàn)代設計方法的區(qū)別四：DFM的優(yōu)點五：DFM的具體內容

DFM:DesignforManufacturing

可制造性設計DFT：DesignforTest可測試性設計DFD：DesignforDiagnosibility可分析性設計DFA：DesignforAseembly可裝配性設計DFE：DesignforEnviroment環(huán)保設計DFS:DesignforSourcing可周轉性設計DFR：DesignforReliability可靠性設計DFF:Designfor

FabricationofthePCBPCB可制造性設計作為一種科學的方法，DFX將不同團隊的資源組織在一起，共同參與產品設計和制造過程，通過發(fā)揮團隊的共同作用，縮短產品開發(fā)周期，提高產品質量、可靠性和客戶滿意度，最終縮短從概念到客戶手中的整個時間周期。

一：DFMDFRDFX介紹

二、DFM與DRC的區(qū)別DFM規(guī)則往往由生產工藝人員參與制定，而DRC規(guī)則由每個設計師自己制定DFM是檢查規(guī)則設置，一般只與生產能力有關，與具體的產品關系不大。而DRC是因產品不同而規(guī)則不同DFM是后檢查，而DRC是在線檢查DFM更注重如何確保產品能順利生產加工出來，而DRC更多關注電氣規(guī)則DFM要考慮的方面比DRC多、周全DRC的錯誤是一定要改的，而DFM卻不一定DFM-是標準化及整合廠際間的流程，透過DFM達到與設計單位同步的工程，并由PETeam成為連接研發(fā)和制造的橋梁，為使量產順利與確保機種移轉其品質及作業(yè)之一致性。

三、傳統(tǒng)的設計方法與現(xiàn)代設計方法的區(qū)別

傳統(tǒng)的設計方法傳統(tǒng)設計總是強調設計速度，而忽略產的可制造性問題，于是，為了糾正出現(xiàn)的制造問題，需要進行多次的重新設計，每次的改進都要重新制作樣機。造成問題：設計周期長，延誤產品投放市場的周期；成本高。

三、傳統(tǒng)的設計方法與現(xiàn)代設計方法的區(qū)別

現(xiàn)代的設計方法現(xiàn)代設計是將企業(yè)的資源、知識和經驗一起應用于產品的設計和制造過程。從產品開發(fā)開始就考慮到可制造性與可測試性，使設計與制造之間緊密聯(lián)系，實現(xiàn)從設計到制造一次成功的目的，具有縮短開發(fā)周期、降低成本、提高產品質量等優(yōu)點。信息時代市場對產品的要求：1.從設計-試生產-批量投產達到一次成功2.迅速上市

四、DFM的優(yōu)點企業(yè)追求目標：低成本、高產出、良好的供貨能力。長期高可靠性的產品。DFM優(yōu)點DFM具有縮短開發(fā)周期、降低成本、提高產品質量等優(yōu)點，是企業(yè)產品取得成功的途徑?？s短開發(fā)周期：由于更多部門參與設計過程中，增強下游各方與設計溝通，加上一些軟件手段的應用，使設計過程早期就能找出問題，并及時糾正。避免部門間或與協(xié)力廠商間不斷往返所造成的時間浪費，這樣減少工程驗證時間和發(fā)送錯誤的時間，能更快地交付設計。使產品投放時間節(jié)約（50%）

四、DFM的優(yōu)點降低成本a降低新工藝引進成本，減少工藝開發(fā)的龐大費用。b減少改版次數或不需修改設計，減少開發(fā)成本。沒用DFM規(guī)范控制的產品，在產品開發(fā)的后期，甚至在批量生產階段才發(fā)現(xiàn)各種生產問題，無疑增加開發(fā)成本。c降低返工、返修成本、發(fā)現(xiàn)各種生產問題，往往花費人力、物力進行行返工、返修才能過到目的。例：70E-BESC焊盤上元件位置的問題

四、DFM的優(yōu)點提高產品質量和可靠性產品生產最好一次成功，任何返修、返工都使可靠性下降而影響聲譽。（A68連接器尺寸超短返工，失去了ASUSA這個客戶）有利于技術轉移當前外包趨勢使得OEM(電子原始制造商)和EMSCM公司(電子制造承包商)之間的有效溝通成為必要，具有良好可制造性的產品可在OEM與EMS，CM間實現(xiàn)平滑的技術轉移和過渡，快速地組織生產；設計與制造的通用性，有助企業(yè)實施全球化策略。

四、DFM的優(yōu)點有利于加工工藝的標準化。DFM規(guī)范是將企業(yè)內部各部門在制造過程中的知識、經驗總結出來為變成企業(yè)規(guī)范或標準。所以DFM在企業(yè)內部起到一個良好的橋梁，它把設計、制造和產品相關部門有機地聯(lián)系起來，大家共同遵守這個規(guī)范，同時不斷補充、完善這個規(guī)范。有了標準，個人因素的影響就很小建立溝通標準：公司內有同樣的質量標準，溝通文件有相同的格式，數據傳輸有一致的版本的控制，以這樣的標準溝通，能夠全效率大幅提升。（內部經常出現(xiàn)生產和品質的管控標準不一致）

四、DFM的優(yōu)點

提高生產力以標準化流程與系統(tǒng)來處理更多項目，讓員工精力使用更重的方面（工藝創(chuàng)性，設計，溝通），而非重復性的工作（抓錯）。提升產品設計者的水平建立管理評估依據將DFM工作數據化，分析設計質量，制造良率、新產品倒入成本的變化，并進一步規(guī)劃教育訓練來提升人員知識技術水準，以及設計與制造的改善。保護智慧資產：將研發(fā)知識制造經驗整合成專家系統(tǒng)，降低人員流動的風險。快速響應建立與客戶溝通的設計與質量變更，縮短新產品導入時間表、提升公司專業(yè)形象、鞏固與客戶間的伙伴關系。五、DFM的具體內容（針對工藝評審）1：PCB的設計2：PCBLayout3：連接片的設計4：連接器的設計5：絕緣紙的設計6：CELL的安全性7：PTC的設計8：膠框的設計9：LABEL的設計10：內外箱的設計五、DFM的具體內容1：PCB的設計1）PCB耐焊性是否清晰定義設計規(guī)格書內條件：溫度260±5℃、時間10sec，表面綠油不得有起泡、脫落現(xiàn)象；表面銅箔不得有分層、翹起現(xiàn)象；孔內鍍層不得斷裂或分層2）設計規(guī)格書中是否明確定義PCB板五項安規(guī)標識（UL認證標志、生產廠家、廠家型號、UL認證文件號、阻燃等級）3）設計規(guī)格書中是否明確定義PCB板的阻焊厚度尺寸行業(yè)或業(yè)界標準0.5mil-1.0mil（1Mil=千分之一英寸,約等于0.00254厘米=0.0254毫米）4）設計規(guī)格書中是否明確定義PCB線寬、線距公差是否控制在±20%（FR41.0mm材質線寬76mil/0.8mm材質線寬70mil)5）設計規(guī)格書中是否明確定義FPCB需要倒圓角，防止刺破電芯。6）設計規(guī)格書中是否明確定義PCB板厚度公差是否符合行業(yè)或業(yè)界標準板厚<0.8mm，±10%mm；板厚≥1.2mm，±0.1mm,五、DFM的具體內容2：PCBLayoutPCB工藝邊的寬度不小于5mm:PCB分板設計規(guī)格書中應明確定義PCB分板方式（高精度應用router方式；FPC分板應用punch方式）。2)設計規(guī)格書中應明確定義走線及銅箔與板邊距離是否滿足要求(例如：V-CUT邊大于0.75mm，銑槽邊大于0.3mm，Punch橋接處大于1mm；元器件與V-CUT、punch橋接點的距離≥1mm）避免PCB加工時不出現(xiàn)露銅的缺陷。ICPin之間是否設置阻焊區(qū)，防止錫膏溢出造成連錫。PCBPAD設計是否對稱,大小是否一致，五、DFM的具體內容3:布局與安全間距1）同類貼片零件與零件間距需大于0.20mm2)PCB可焊性和可維修性是否在布局合理，大體積和大質量的元器件在回流焊時的熱容量比擬大，布局上過于集中輕易造成局部溫渡過低而導致假焊3)PCB銅箔厚度與走線寬度及電流的關系是否符合通用規(guī)范,（銅皮厚度35um，線寬0.15mm載電流為0.2A;銅皮厚度70um，線寬0.15mm載電流為0.5A;）大電流回路盡可能的做到短距離,寬銅皮,避免走成環(huán)狀；4）線寬和線間距的設置是否符合通用規(guī)范（推薦最小線寬/間距是否在于0.15mm）5)零件選擇與分布是否適合目視或AOI檢查(BGA/QFN除外）。6）屏蔽架內器件擺放，最高器件低于屏蔽架0.2mm以上，）防止接觸短路,必要的可作弊空處理。）五、DFM的具體內容7）PCB優(yōu)先采用135度拐角和圓弧形拐角,走線應盡量避免產生銳角和直角。8）IC器件的去耦電容盡量靠近IC引腳。9）ID電阻盡可能靠近輸出端子。10）元件的擺放必須考慮PCB的形變,狹長的PCB上盡量不要橫向擺放貼片電容,電阻。元件電芯之間需到少0.1厚度的膠紙進行防護。11）需要HotbarPCM背面不能有元件，焊盤左右兩側2mm以內不能布元件。通孔Via-hole12）1）PAD應可能無通孔，避免過爐焊接空洞,減少這樣的設計。2）孔到板邊距離最小大于0.3mm。3）B+與B-通孔之間的間距要求大于1.9mm。4）孔徑與板厚的比值是否有設計上的要求，標準導通孔尺寸（孔徑與板厚比≦1：6），OPPO要求過孔孔徑與板厚的比值必須≤5。5)孔與孔之間的最小間距（同網絡0.15mm,不同網絡0.2mm)。五、DFM的具體內容可測試性1）測試點的分布是否方便測試夾具的設計制作（方便測試治具的制作，降低制作成本及增加治具的穩(wěn)定性）。2)測試點距離板邊的距離≥0.5mm。3)距離測試點最近的器件距離≥1.5mm。4)相鄰測試點之間的距離是否合適，≥1.5mm。5)測試點直徑不小于0.8mm。3：連接片的設計1）Ni片焊盤大小，電阻焊工藝焊盤寬度不得小于3.5mm，建議大于4mm;激光焊工藝，焊盤寬度方向至少6mm（在PCB空間允許下應滿足該要求)。2）鎳片結構設計是否可彎折性（需要折彎止裂槽）。3)折彎后鎳片Burr方向不應對到電芯及PCM。4)設計時對鎳片的折彎壽命是否有相應的要求（180度3次，90度6次）。5）當電芯正負極焊盤高低差異較大時，PCM上的焊盤位置需滿足其高度差。4：連接器的設計插接式連接器是否預留理線張力/應力釋放，理線應將導線彎曲狀防止連接點產生應力。連接器焊盤（包括銅皮）之間距離要求＞0.7mm。連接器拔插次數是否有相應的要求，(客戶指定除外，其它應在規(guī)格書標注清楚）。連接器與焊盤采取熱壓工藝，F(xiàn)PC焊盤位的開孔建議設計成U型。五、DFM的具體內容5：絕緣紙的設計絕緣紙絕緣是否可靠（電芯與PCM，電芯與元件絕緣，電芯與正負極絕緣）6：CELL的安全性PCM元器件是否避開cell的安全閥或防爆槽,安全閥或防爆槽上面需加貼絕緣紙保護。7：PTC的設計1）：PTC的分層剝離力是否符合設計規(guī)格(≥1KG)。2）：PTC是否為公司常用的PTC。3）：是否有加絕緣層保護。8：膠框的設計1）需要超聲的膠框對元件避空位是否有有效消除對元器內應力，避免損傷元件(IC/Mosfet/NTC)。2）膠框熔合柱的長度是否符合熱卯要求，熱熔柱（0.7-0.8mm)盡量分布受力均勻，柱子本身與PCB開孔間隙0.1mm,柱子本身比板高0.4mm。3）整體膠厚一定要均勻，防止縮水，薄膠。4）膠殼內部設計上應避免尖角。5）帶五金端子膠框設計時應考慮相鄰端子之間的距離是否合適。6）一體成型需要大量填膠時應考慮用快巴紙?zhí)畛浞乐箍s水五、DFM的