DFM可制造性設(shè)計-文檔資料

1、1可制造性設(shè)計-Design For Manufacturability Prepared by: 2目錄DFM誕生背景DFM 設(shè)計概念DFM的基本理念SMT產(chǎn)品設(shè)計評審和印制電路板DFM審核DFT 測試點Layout 原則 附錄1并行工程為什么能提高產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)能力 附錄2騰博公司推出-DFM軟件 附錄3騰博公司推出-DFT軟件 附錄4PCB之DFM檢驗 附錄5DFM通用指導(dǎo)原則3DFM誕生背景 電子產(chǎn)品不論是電視機(jī), 計算機(jī), 手提電話或其它產(chǎn)品, 基本上是由產(chǎn)品設(shè)計, 量產(chǎn)制造, 然后上市行銷. 但長久以來產(chǎn)品設(shè)計與量產(chǎn)制造之間始終存在著需多溝通不良的情形, 也因此造成許多不必要的爭執(zhí)與

2、人力, 物力或成本上的損失 傳統(tǒng)上, 產(chǎn)品在設(shè)計部門設(shè)計完成后, 便交付生產(chǎn)線試產(chǎn)及量產(chǎn), 但是在生產(chǎn)線上我們?？陕牭焦こ處煹谋г?PCB設(shè)計不佳, 造成SMD或傳統(tǒng)零件組裝困難或組裝后高不良點數(shù), 相反的在產(chǎn)品設(shè)計或其它部門我們也常聽到產(chǎn)品制造品質(zhì)太差的檢討聲.在討論問題的時后也常常會有產(chǎn)品制造品質(zhì)不良應(yīng)該由生產(chǎn)線 負(fù)責(zé)的主張, 但生產(chǎn)線也會提出產(chǎn)品在設(shè)計本來就不易生產(chǎn)的反應(yīng), 因此到底 該如何有效整合, 這不只牽涉到設(shè)計與制造單位, 同時也影響整體的利益. 實際上在許多的產(chǎn)品生產(chǎn)與設(shè)計的爭執(zhí)中, 經(jīng)過溝通討論后大部分都是可以取得共識并解決問題, 主要差別是在于溝通的時機(jī)與方法溝通的時機(jī)與方

3、法, 雖然產(chǎn)業(yè)界許多廠商已了解此問題的存在, 同時也推動許多如所謂同步工程, 共同開發(fā)等, 多種方法以設(shè)法改善此一問題, 但仍然存在著許多灰色地帶待解決, 傳統(tǒng)上許多產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計到量產(chǎn)的模式, 生產(chǎn)線是在準(zhǔn)備試產(chǎn)時才收到產(chǎn)品相關(guān)信息, 但是 即便是生產(chǎn)線此時發(fā)現(xiàn)設(shè)計瑕疵不易生產(chǎn), 但如果改善牽涉到PCB LAYOUY 的大幅修改, 可能也無法被接受, 因為PCB 重新LAYOUT 耗時過長將嚴(yán)重 影響產(chǎn)品整體進(jìn)度 .4DFM誕生背景 許多所謂“溝通”的方法通常是, 當(dāng)生產(chǎn)線抱怨產(chǎn)品設(shè)計不佳不易生產(chǎn)時, 由生產(chǎn)線訂定一份類似所謂“產(chǎn)品制造設(shè)計準(zhǔn)則”, 交由產(chǎn)品設(shè)計單位執(zhí)行, 但卻又常因為許多所謂

4、“準(zhǔn)則”內(nèi)容不符合產(chǎn)品設(shè)計基本需求, 或因生產(chǎn)單位不了解產(chǎn)品設(shè)計過程, 因此許多所謂“標(biāo)準(zhǔn)”設(shè)計單位根本無法采用, 或因造成設(shè)計單位之 困擾而被拒絕使用又未經(jīng)當(dāng)面討論, 所謂“溝通”又回到原點, 然后生產(chǎn)線與設(shè)計單位各自想辦法, 各自解決問題, 實際上真正要解決問題不只是定標(biāo)準(zhǔn), 或聽哪 個單位的議建而已, 而是共同參與互了解各自的需求與困難后, 取得共識并共同解決問題. 一項產(chǎn)品雖然是從設(shè)計而后到量產(chǎn)上市, 但產(chǎn)品設(shè)計與量產(chǎn)間常因需求 不同, 甚至?xí)谢ハ嗝艿臉?biāo)準(zhǔn), 舉例而言, 現(xiàn)代許多產(chǎn)品趨向所謂輕, 薄, 短, 小, 因此在產(chǎn)品設(shè)計上會縮小PCB, 增加零件密度, 及使用小型零件, 但

5、 對制造而言, PCB縮小, 零件密度增加, 及小型零件, 都可能因此增加零件及產(chǎn)品組裝甚至維修困難, 另外大部分的產(chǎn)品設(shè)計人員可能并不了解, 生產(chǎn)線上所謂 陰影效應(yīng),墓碑效應(yīng), 森林效應(yīng), 閘流效應(yīng)等特性, 與錫爐焊接與回焊 焊接應(yīng)該用不同的焊盤形式及尺寸, 而生產(chǎn)線人員可能也不了解設(shè)計上所謂COMPONENTS LIBRARY , EMI, VIA 孔徑標(biāo)準(zhǔn)等各種設(shè)計上電氣規(guī)格與需求等. PCB在生產(chǎn)線上過錫爐后, 產(chǎn)生許多空焊, 短路等不良焊點, 需要許多人工 做修補, 其原因可能只是因為產(chǎn)品設(shè)計人員, 不了解PCB 及零件過錫爐時要考慮方向, 有些短路可能只要設(shè)計上稍做調(diào)整, 就可徹底

6、解決, 另外對生產(chǎn)線而言, 可能并不了解, 雖然以制造的標(biāo)準(zhǔn)可能某些零件并須選擇在PCB上某些特定區(qū)域, 但是在產(chǎn)品原始設(shè)計上就已受限于外形或其它因素, 而無法滿足所需, 此類問題不只發(fā)生在業(yè)界, 甚至許多國外俱有數(shù)10 年知名的廠商也同樣存在. 5DFM誕生背景 要追究這些問題的原因, 實際上也不能歸咎任何一方, 產(chǎn)品設(shè)計與制造單位平日忙碌于各自專業(yè)范圍內(nèi)的工作, 也不一定會有機(jī)會能接觸到專業(yè)以外的事務(wù), 要改善這些問題實際上并不困難, 只要將生產(chǎn)線參與產(chǎn)品設(shè)計的時程提早, 從零件選擇, 零件 LIBRARY 的建立, 到 PCB COMPONENT PLACEMENT 的規(guī)劃初期, 就加入

7、生產(chǎn)線相關(guān)工程人員的討論與建議, 雖然不一定能完全預(yù)防產(chǎn)品制造問題的發(fā)生, 但至少對嚴(yán)重瑕疵可有所防范, 加上后續(xù)試產(chǎn)后實質(zhì)的檢討, 后續(xù)即便是設(shè)計上需要局部修正, 也不致“牽一發(fā)而動全身”, 甚至產(chǎn)品設(shè)計人員也可以因生產(chǎn)線設(shè)備或技術(shù)之提升, 而能協(xié)助解決許多產(chǎn)品設(shè)計上的困擾, 舉例而言, 許多零件供應(yīng)廠商所發(fā)出之SMD零件焊盤設(shè)計標(biāo)準(zhǔn), 并不一定完全 實用, 某些情況下稍作修改后能使PCB LAYOUT 更加容易, 但必須由生產(chǎn)線 提出相關(guān)技術(shù)資料, 如在選擇某些BGA零件焊盤尺寸時, 如果能將焊盤尺寸 稍作修改, BGA 焊盤間走線, 就可由原先1條增加為2條, 而省下PCB 空間 及LA

8、YOUT 困難度, 但此舉必須配合生產(chǎn)線機(jī)器及制程控制能力, 因此需要 生產(chǎn)線提供相關(guān)信息.并討論可行性 隨著時代的進(jìn)步與市場的需求, 許多電子產(chǎn)品設(shè)計勢必更加小型化, 也因此 將造成PCB上可使用面積更加擁擠且零件密度更高, PCB的表面可用空間可謂 寸土寸金, 如筆記本型計算機(jī)或其它攜帶式產(chǎn)品, 產(chǎn)品從設(shè)計到制造的困難度將越來越高, 在產(chǎn)品規(guī)劃或設(shè)計之初, 就能先行溝通并提早做好應(yīng)變措施, 產(chǎn)品設(shè)產(chǎn)品設(shè)計與制造間積極而有效之溝通并建立一定模式計與制造間積極而有效之溝通并建立一定模式, 相信不只有利于設(shè)計及制造單位, 也同時能改善整體之效益. 6DFM設(shè)計概念 現(xiàn)狀現(xiàn)狀 電子產(chǎn)品研發(fā)工程師，

9、特別是硬件開發(fā)人員，普遍存在對制造工藝技術(shù)的不熟悉，可制造性概念比較模糊。對PCB布局設(shè)計，元件選擇，制造工藝流程選擇，熱設(shè)計，生產(chǎn)測試手段等方面的實際經(jīng)驗不足，導(dǎo)致設(shè)計出的產(chǎn)品不具備可生產(chǎn)性或可生產(chǎn)性差，需要多次反復(fù)改板，影響了產(chǎn)品的推出日期，甚至影響了產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性。 可制造性設(shè)計概念可制造性設(shè)計概念不論我們從事的是什么產(chǎn)品，不論我們的顧客是內(nèi)部或是外部顧客，他們對我們的要求都可說是一致的。他們的要求都離開不了三方面。即優(yōu)良或至少滿意的品質(zhì)優(yōu)良或至少滿意的品質(zhì)、相對較低的成本（或價格）相對較低的成本（或價格）、和較短而及和較短而及時的交貨期時的交貨期。而身為一個產(chǎn)品的設(shè)計人員，對以上的

10、三個方面是絕對有影響和控制能力的。目前新一代的設(shè)計師，他們的職責(zé)已不是單純的把產(chǎn)品的功能和性能設(shè)計出來那么簡單，而是必須對以上所提到的三方面負(fù)責(zé)，并做出貢獻(xiàn)。7DFM設(shè)計概念 為什么現(xiàn)今的管理對設(shè)計師在這方面的表現(xiàn)特別重視呢？主要是因為設(shè)計是整個產(chǎn)品壽命的第一站。以效益學(xué)的觀點來說，問題越是能夠盡早解決，其成本效益也就越高，問題對公司造成的損失也就越低。在電子生產(chǎn)管理上，曾有學(xué)者做出這樣的預(yù)測，即在每一個主要工序上，其后工序的解決成本費用為前一道工序的10倍以上。例如設(shè)計問題如果在試制時才給予更正，其所需費用將會較在設(shè)計時解決高出超過10倍，而如果這設(shè)計問題沒有在試制時解決，當(dāng)它流到再下一個主

11、要工序（批量生產(chǎn)）時，其解決費用就可能高達(dá)100倍以上。此外，對于設(shè)計造成的問題，即使我們廠內(nèi)擁有最好的設(shè)備和工藝知識，也未必能夠很完善的解決。所以基于以上的原因，把設(shè)計工作做好設(shè)計工作做好是很重要的管理項目是很重要的管理項目。所謂把設(shè)計做好，這里指的是包括產(chǎn)品功能、性能、可制造性和質(zhì)量各方面。 SMT是一門復(fù)雜的科技。因此目前的設(shè)計師也面對許多方面知識的壓力。身為一個SMT產(chǎn)品設(shè)計師，必須對很多方面如元件封裝、散熱處理、組裝能力、工藝原材料、元件和組裝壽命等等數(shù)十種科目具備一定的知識。許多這方面的問題都是以往的插件技術(shù)中不必加以考慮和照顧的，但如今卻成了必備的知識。所以當(dāng)今的設(shè)計師，他們應(yīng)該

12、具備的知識面，已不能像以往處理電子產(chǎn)品設(shè)計時的范圍一樣。而現(xiàn)在談到的DFM技術(shù)，也正是當(dāng)今SMT設(shè)計師必備的知識之一。8DFM設(shè)計概念 目前在工業(yè)界里，幾乎沒有人不談品質(zhì)管理的。先進(jìn)管理觀念強(qiáng)調(diào)，品質(zhì)不是制造出來，而應(yīng)該是設(shè)計出來的。這觀念有其重要的地方，是使用戶從以往較被動的關(guān)注點（生產(chǎn)線上）移到較主動的關(guān)注點（設(shè)計上）。但說法不夠完善。嚴(yán)格和具體來說，品質(zhì)既不是生產(chǎn)來的，也不是單靠設(shè)計來的，而應(yīng)該是配合來的。好的品質(zhì)是通過良好的設(shè)計（配合工藝和生產(chǎn)能力的設(shè)計），優(yōu)良的工藝調(diào)制，和生產(chǎn)線上的工藝管制而獲得的。而這三者又是需要有良好的品質(zhì)管理理念、知識、系統(tǒng)和制度來確保的。 要確保產(chǎn)品高而穩(wěn)定

13、的品質(zhì)、高生產(chǎn)效率和低生產(chǎn)成本、以及準(zhǔn)確的交貨時間，我們的生產(chǎn)線必須要有一套堅固工藝堅固工藝（Robust Process）。而堅固工藝是必須通過設(shè)計、工藝能力、和設(shè)備性能之間的完好配合才能實現(xiàn)的。所謂堅固工藝，是指其對外界各種影響它表現(xiàn)的因素的靈敏度很低。也就是說，對這些因素的大變化，其整體效果還是穩(wěn)定不變或只限于合格范圍內(nèi)的變動。 在我們計劃引進(jìn)一條生產(chǎn)線時，我們必須確保此生產(chǎn)線能處理我們所要制造的產(chǎn)品范圍。但當(dāng)我們有了生產(chǎn)線后，我們則應(yīng)該盡力使我們的產(chǎn)品設(shè)計，能適用于此生產(chǎn)線上制造。9DFM設(shè)計概念 堅固的工藝是相對的，所以一套設(shè)計規(guī)范也是有其針對性的。它在某一生產(chǎn)環(huán)境下（設(shè)備、管理、材

14、料、工藝能力、品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)）也許是堅固的，但在另一個環(huán)境下卻可能變得不堅固。因此，設(shè)計的好與不好，也是有它的特定性。用戶必須了解和牢記這一點。 產(chǎn)品壽命產(chǎn)品壽命，是另一設(shè)計上應(yīng)該注重的地方。由于產(chǎn)品在服務(wù)期內(nèi)會受到各種不同的環(huán)境壓力（如熱變化、機(jī)械振動等等），產(chǎn)品的設(shè)計必須確保在這方面能經(jīng)得起使用環(huán)境中會遇上的各種壓力。另一個要照顧到的是制造方面，可制造性和壽命有什么關(guān)系？一個設(shè)計得非常難組裝的產(chǎn)品，其對服務(wù)壽命的威脅一般也較大，而制造工藝上的小變化常常也會縮短其服務(wù)壽命。比如一個熱處理做得不好的設(shè)計，其制造過程中所受到的焊接熱沖擊會較大，因溫差較大使焊點的可靠性也不容易得到保證。這就影響了此產(chǎn)品

15、的壽命。 產(chǎn)品壽命的設(shè)計考慮，始于對產(chǎn)品壽命的定義。設(shè)計人員應(yīng)該考慮和壽命有關(guān)的一切條件，如壽命期（多少年）和允許的故障率、故障定義、維修保養(yǎng)政策、使用環(huán)境條件、驗證方法等等。再從使用環(huán)境條件的定義下，設(shè)計產(chǎn)品的壽命測試方法、選擇元件材料、選擇設(shè)計規(guī)范，并通過壽命測試來驗證設(shè)計和開發(fā)工藝等等。10DFM設(shè)計概念 影響壽命的因素很多，可分為主因素和次因素兩大類。主因素如元件引腳種類、元件的尺寸大小、元件和基本材料的匹配等等，這些對壽命的影響較明顯嚴(yán)重。次因素雖然單獨的影響不是很明顯嚴(yán)重，但幾種次因素的作用加起來，其整體作用也可以是相當(dāng)可觀的。這方面的例子如焊點的形狀、成品的保護(hù)涂層（confor

16、mal coating）、基板的外形比等等。在影響產(chǎn)品壽命的種種因素之中，熱處理的考慮應(yīng)該算是SMT應(yīng)用中最重要的一部分。因為在SMT應(yīng)用上，許多和壽命有關(guān)的問題都是和熱處理有關(guān)。它同時也是影響可制造性的重要因素，所以在熱問題的考慮上，用戶應(yīng)該同時兼顧到制造工藝上和產(chǎn)品壽命上的問題。另外一個對熱處理關(guān)注的原因，是絕大多數(shù)使用在電子產(chǎn)品上的材料，他們的性能都會隨溫度（即關(guān)系到熱處理）而發(fā)生變化的，輕則性能不穩(wěn)定，重則可能失效（暫時性）或甚至被損壞（永久性）。 我們了解到設(shè)計規(guī)范對我們的產(chǎn)品壽命（即質(zhì)量）、成本和交貨期都有影響，那我們該采用什么設(shè)計規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)呢？我們可以發(fā)現(xiàn)，公開市場上有不少類似I

17、PC等機(jī)構(gòu)推薦的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。他們之間都有差別，加上各大電子廠也都有自己本身的一套規(guī)范，標(biāo)準(zhǔn)可謂五花八門。他們之中那一個較好呢？為什么大電子廠不采用如IPC這類世界有聲望機(jī)構(gòu)推薦呢？而我們是否可以采用呢？首先我們必須了解和認(rèn)同的一點，是 SMT工藝是一門復(fù)雜的科技學(xué)問，在SMT應(yīng)用工作中，常出現(xiàn)一個問題現(xiàn)象是由無數(shù)因素聯(lián)合形成的這一現(xiàn)象。而有效的解決這些問題，有賴于我們對整體的配合能力。這是所謂的技術(shù)整合。由于因素眾多，也隨時間在改變，所以要找到兩家完全一樣的工廠的機(jī)會是很微小的。既然設(shè)計規(guī)范在優(yōu)化的情況下是必須配合工藝和設(shè)備能力等方面的，也就是說設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)都有其適用范圍，越是要優(yōu)化其適用范圍就越小

18、。所以如果要很好的使用設(shè)計來解決問題，一套適用于本身的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)是必須按本身特有的條件而開發(fā)的。11DFM設(shè)計概念 產(chǎn)品開發(fā)產(chǎn)品開發(fā)，應(yīng)該將它當(dāng)成是整個技術(shù)整合的一部分，而不是單獨的產(chǎn)品開發(fā)工作。把整個技術(shù)合成一起管理，才能真正做到最優(yōu)化的程度，才有可能朝向無缺陷或零缺陷方向發(fā)展。在產(chǎn)品開發(fā)的初期，設(shè)計小組應(yīng)該將產(chǎn)品的品質(zhì)和壽命要求定下，如果廠內(nèi)開發(fā)多種產(chǎn)品，有需要時可以按他們之間的不同分成幾個檔次。各檔次都有相應(yīng)的設(shè)計規(guī)范和工藝、材料規(guī)范來配合。這些規(guī)范可以是以前開發(fā)驗證過的經(jīng)驗，也可以是為了應(yīng)付新需求而開發(fā)的新規(guī)范。如果是新規(guī)范，設(shè)備方面也必須確保能夠給予配合，或是引進(jìn)新設(shè)備，或是提升改進(jìn)現(xiàn)

19、有的設(shè)備。配合設(shè)計和工藝規(guī)范的設(shè)備再通過如TPM等的先進(jìn)管理，來確保其穩(wěn)定性和可靠性。同時在不斷標(biāo)定的設(shè)備能力工作中使設(shè)計規(guī)范穩(wěn)定和標(biāo)準(zhǔn)化。在另一方面，材料的規(guī)范化也應(yīng)該推出相應(yīng)的供應(yīng)商選擇和管制系統(tǒng)。通過對供應(yīng)商能力的要求和評估來確保對工藝和材料方面的配合。廠內(nèi)的技術(shù)水平，由于直接決定廠內(nèi)的工藝管制能力，也是個必須注意、檢測和調(diào)整的方面。 由于當(dāng)今設(shè)計工作范圍和職責(zé)的改變，以及為了應(yīng)付日趨強(qiáng)烈的開發(fā)時間壓力，標(biāo)準(zhǔn)化和資訊管理成了非常重要的管理工作。對設(shè)計軟件的要求，也不像以往那樣注重現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫，而是較注重軟件的更改和兼容能力。對于CAD和PDM等管理軟件和數(shù)據(jù)方面的結(jié)合也開始越來越被重視了

20、。目前產(chǎn)品的更改頻繁，產(chǎn)品的市場壽命較短等現(xiàn)象，使得許多工廠誤入歧途，過分的注重生產(chǎn)線的靈活性或柔性，而忽略了相等重要的穩(wěn)定性。標(biāo)準(zhǔn)化的推行，可以在這兩者之間獲得一個很好的平衡。適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)化有許多成本、質(zhì)量和效益上的優(yōu)勢，但太多或不當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)化對柔性和設(shè)計空間起了限制，所以用戶必須培養(yǎng)能力來維持這兩者的平衡。12DFM設(shè)計概念總之，設(shè)計階段決定了一個產(chǎn)品80%的制造成本，同樣，許多質(zhì)量特性也是在設(shè)計時就固定下來，因此在設(shè)計過程中考慮制造因素是很重要的，設(shè)計工作者同加工業(yè)者已愈來愈重視此問題。設(shè)計者持續(xù)要求專工業(yè)者提供各方面的可製造性設(shè)計建議，視產(chǎn)品而加以運用，以確保自家產(chǎn)品的良率及穩(wěn)健度。所以可

21、說，可製造性設(shè)計方案是專工業(yè)者與設(shè)計業(yè)者共同為提昇產(chǎn)品良率所發(fā)展出來的溝通介面。13DFM的基本理念 1.DFM的誕生設(shè)計卓越（DFX）的概念是20世紀(jì)90年代中期由美國表面貼裝理事會首次提出的，它的目的就是提倡產(chǎn)品的可制造性設(shè)計及相關(guān)論題。傳統(tǒng)產(chǎn)品的研制方法通常是設(shè)計、生產(chǎn)制造和銷售各個階段串行完成。由于設(shè)計階段不可能全面考慮制造要求，加之設(shè)計人員知識和經(jīng)驗的欠缺，總會出現(xiàn)這樣那樣的問題，這就需要設(shè)計者對設(shè)計方案進(jìn)行修改，再次投入生產(chǎn)。要想得到較滿意的產(chǎn)品就需要多次重復(fù)這一過程，使得產(chǎn)品開發(fā)周期延長，成本增高。發(fā)達(dá)國家廣泛重視的并行工程（CE，即Concurrent Engineering）

22、已成為制造企業(yè)計算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）研究和應(yīng)用的熱點，可制造設(shè)計(DFM，即Design For Manufacture）是并行工程中的主要應(yīng)用工具。并行工程是對產(chǎn)品及其相關(guān)過程（包括制造和支持工程）進(jìn)行并行、一體化設(shè)計的一種系統(tǒng)化的工作模式。14DFM的基本理念2.DFM基本理念DFM正是基于并行設(shè)計的思想，在制造產(chǎn)品時要滿足成本、性能和質(zhì)量的要求，即在產(chǎn)品的概念化設(shè)計和詳細(xì)設(shè)計階段，就必須考慮到制造生產(chǎn)過程中的工藝要求、測試組裝的合理性，同時還要考慮到售后服務(wù)的要求。DFM不再把設(shè)計看成為一個孤立的任務(wù)，它包括成本管理、整個系統(tǒng)的配合、PCB裸板的測試、元器件的組裝工藝、產(chǎn)品質(zhì)量檢

23、驗和生產(chǎn)線的制造能力等。利用現(xiàn)代化設(shè)計工具電子設(shè)計自動化(EDA，即Eiectronic Design Automation）得到精確的一次性設(shè)計. 15DFM的基本理念 3.DFM文化啟動和建立DFM不是一件容易的事，它不僅耗費時間，而且耗費精力，但實踐證明這種付出是值得的。DFM的實施戰(zhàn)略應(yīng)包括以下部分：DFM必須成為企業(yè)文化的一部分；DFM必須由用戶的需求驅(qū)動；DFM必須有集體精神和創(chuàng)造性思維；DFM必須具備可供衡量和判斷的定量目標(biāo)；DFM必須簡單適用。4.DFM的建立DFM的目標(biāo)是建立和實施一種便于控制、高度優(yōu)化的工藝。首先要建立一個DFM小組，由設(shè)計、制造、工藝、計劃、質(zhì)量等方面的代

24、表參加，從原始資料著手，優(yōu)化工藝，降低成本，建立EDA數(shù)據(jù)庫。EDA數(shù)據(jù)庫主要要考慮以下幾個因素：縮短開發(fā)周期；降低生產(chǎn)成本；提高產(chǎn)品質(zhì)量；利用最新技術(shù)；集成設(shè)計技術(shù)（利用并行工程）。為了解決上述問題，在電路設(shè)計和物理布線中必須考慮制造工藝后期所出現(xiàn)的問題。 16DFM的基本理念 產(chǎn)品設(shè)計周期中應(yīng)考慮的制約因素有：基本設(shè)計成本、尺寸、封裝；熱設(shè)計能量損耗、通風(fēng)冷卻；焊接方法再流焊、波峰焊；信號完整性定時、相互干擾、EMC；可測試性測試通道、夾具定位；機(jī)械性能封裝、基板材料；元器件焊接、成本、利用率；基板材料、穩(wěn)定性、電氣性能；制造產(chǎn)量、成本、結(jié)尾工作；測試裸板測試、MDA（生產(chǎn)檢測分析器）、界

25、面掃描；組裝生產(chǎn)線的建立、機(jī)器性能、視覺系統(tǒng)；檢驗AOI、文件編制；以SMT為例,編制一份DFM作業(yè)指導(dǎo)書至少應(yīng)包括以下內(nèi)容：器件選用標(biāo)準(zhǔn)；PCB尺寸和形狀要求；焊接區(qū)結(jié)構(gòu)、間距尺寸的要求；標(biāo)記和命名規(guī)則；印刷和配方的考慮；插裝和再流的考慮；波峰焊和清洗的考慮；檢測和返修的考慮；器件排布方向的要求；器件的間隔要求；基準(zhǔn)孔和工裝孔的考慮；PCB板邊緣空間要求；測試盤尺寸和空間的要求；基板的排布和切割要求；引線寬度、形狀和間距要求；阻焊膜和絲網(wǎng)印刷的考慮；環(huán)境保護(hù)的考慮；17DFM的基本理念 5.DFM的實施（1）基本設(shè)計使用EDA作出周密的一次性設(shè)計，把DFM方法列入到EDA中去，使產(chǎn)品集成設(shè)計

26、和制造周期中的諸因素有直觀、詳細(xì)的制約；（2）熱設(shè)計具有精確模擬元件、基板以及系統(tǒng)熱特性的熱仿真EDA軟件能使設(shè)計師在設(shè)計階段就能夠發(fā)現(xiàn)熱點并且可改進(jìn)設(shè)計去消除熱點；（3）焊接SMT中波峰焊和再流焊的焊盤設(shè)計是不一樣的。設(shè)計師在開始階段就應(yīng)該十分清楚運用哪種焊接技術(shù)，以便讓CAD軟件包自動地根據(jù)元件位置選擇波峰焊或再流焊；（4）信號的完整性在設(shè)計的初期，就應(yīng)該利用EDA提供的幫助，進(jìn)行簡單的單元掃描以檢查信號的延遲，或者進(jìn)行線路板的模擬運行，從而調(diào)整元件的排列；（5）裸板裸板的設(shè)計制造有一定的限制，包括物理和電氣兩方面的制約，其物理制約包括常用的和最小的線寬以及印制線壽命；電氣制約包括信號屏蔽

27、、信號延遲等。這些制約包含在EDA數(shù)據(jù)庫中，一旦布線完成，設(shè)計師就應(yīng)該借助EDA系統(tǒng)提高電路性能； 18DFM的基本理念 （6）組裝SMT技術(shù)同傳統(tǒng)的裝配技術(shù)相比，其自動化程度更高，因此EDA應(yīng)有SMT組裝數(shù)據(jù)庫。利用計算機(jī)模擬生產(chǎn)環(huán)境，生成EDA規(guī)則庫；（7）測試EDA數(shù)據(jù)庫測試部分的參數(shù)應(yīng)包括測試點的最小焊盤尺寸、通道測試、雙面測試能否實現(xiàn)以及測試點陣或最小間隙；（8）基于元件的EDA系統(tǒng)應(yīng)把測試模型、元件值、間隙和其它測試儀編程所必須的數(shù)據(jù)都建立到元件庫中去。 6.Internet/Intranet工具由于許多企業(yè)都有Intranet或Internet,我們可以利用Web網(wǎng)站,把DFM作

28、業(yè)指導(dǎo)書放到Web網(wǎng)站上,通過安全的方法實現(xiàn)訪問管理和版本控制。 7.DFM評估系統(tǒng)建立DFM指數(shù)評估系統(tǒng)，內(nèi)容可包括以下部分：處理步驟（布局、波峰焊等）；材料清單（SMT、通孔、接線等）；器件選擇（細(xì)間距、BGA等）；電路板設(shè)計（標(biāo)準(zhǔn)尺寸或非標(biāo)準(zhǔn)尺寸）。19SMTSMT產(chǎn)品設(shè)計評審和印制電路板產(chǎn)品設(shè)計評審和印制電路板DFMDFM審核審核摘要：摘要：SMT產(chǎn)品設(shè)計評審和印制電路板可制造性設(shè)計審核是提高SMT加工質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、提高電子產(chǎn)品可靠性、降低成本的重要措施。本文敘述了設(shè)計評審和印制電路板可制造性設(shè)計審核的內(nèi)容，評審和審核程序，以及審核方法。 SMT是一項復(fù)雜的綜合的系統(tǒng)工程技術(shù)。涉

29、及到基板、元器件、工藝材料、設(shè)計技術(shù)、組裝工藝技術(shù)、高度自動化的組裝和檢測設(shè)備等多方面因素。含概了機(jī)、電、氣、光、熱、物理、化學(xué)、物理化學(xué)、新材料、新工藝、計算機(jī)、新的管理理念和模式等多學(xué)科的綜合技術(shù)。 20SMTSMT產(chǎn)品設(shè)計評審和印制電路板產(chǎn)品設(shè)計評審和印制電路板DFMDFM審核審核 SMT技術(shù)體系如圖1所示。21SMTSMT產(chǎn)品設(shè)計評審和印制電路板產(chǎn)品設(shè)計評審和印制電路板DFMDFM審核審核 SMT技術(shù)體系的核心是SMT設(shè)計技術(shù)，主要包括總體設(shè)計、SMT電路（印制電路板）設(shè)計、基板和元器件設(shè)計、PCB外協(xié)加工設(shè)計、工藝設(shè)計、組裝設(shè)計和檢測設(shè)計等。SMT工藝與傳統(tǒng)插裝工藝有很大區(qū)別，對PC

30、B設(shè)計有專門要求。除了滿足電性能、機(jī)械結(jié)構(gòu)、散熱、高頻、電磁效應(yīng)等常規(guī)要求外，還要滿足SMT自動印刷、自動貼裝、自動焊接、自動檢測要求。特別要滿足再流焊工藝的再流動和自定位效應(yīng)的工藝特點要求。SMT具有全自動、高速度、高效益的特點，不同廠家的生產(chǎn)設(shè)備對PCB的形狀、尺寸、夾持邊、定位孔、基準(zhǔn)標(biāo)志圖形的設(shè)置等有不同的規(guī)定，如果設(shè)計不正確不僅會導(dǎo)致組裝質(zhì)量下降，還會造成貼裝困難、頻繁停機(jī)，影響自動化生產(chǎn)設(shè)備正常運行，影響貼裝效率，增加返修率，直接影響產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量和加工成本，嚴(yán)重時還會造成印制電路板報廢等質(zhì)量事故。又由于PCB設(shè)計的質(zhì)量問題在生產(chǎn)工藝中是很難甚至無法解決的，如果疏忽了對設(shè)計質(zhì)量的控

31、制，在批生產(chǎn)中將會帶來很多麻煩，會造成元器件、材料、工時的浪費，甚至?xí)斐芍卮髶p失。因此要求產(chǎn)品設(shè)計人員應(yīng)根據(jù)SMT工藝特點以及SMT生產(chǎn)設(shè)備要求進(jìn)行設(shè)計，同時在開發(fā)設(shè)計、模樣、正樣、小批試生產(chǎn)和大批生產(chǎn)各階段都必須執(zhí)行設(shè)計評審和印制電路板可制造性設(shè)計的審核制度。特別是在批生產(chǎn)前必須嚴(yán)格按照設(shè)備和工藝對PCB設(shè)計的要求進(jìn)行審核。在給印制電路板加工廠提交CAD設(shè)計資料前，必須一一確認(rèn)。如果等到印制電路板加工后發(fā)現(xiàn)問題，會給企業(yè)造成嚴(yán)重?fù)p失。 22SMTSMT產(chǎn)品設(shè)計評審和印制電路板產(chǎn)品設(shè)計評審和印制電路板DFMDFM審核審核 一一SMTSMT產(chǎn)品設(shè)計評審產(chǎn)品設(shè)計評審 設(shè)計評審是從研究設(shè)計要求的明

32、確性和完整性出發(fā)，對產(chǎn)品的功能任務(wù)、環(huán)境條件進(jìn)行全面分析，對技術(shù)途徑、設(shè)計、試驗方法、使用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范進(jìn)行系統(tǒng)的詳細(xì)的審查；對一切影響性能、可信性、進(jìn)度、費用等因素進(jìn)行認(rèn)真研究和鑒別。對產(chǎn)品從研發(fā)到正式投產(chǎn)之前每個階段所形成的軟件、硬件圖紙、文件、以及樣機(jī)的功能指標(biāo)、試用效果進(jìn)行審核和評價。 SMT產(chǎn)品設(shè)計評審要結(jié)合SMT工藝和設(shè)備的特點，除了對產(chǎn)品的性能指標(biāo)、可靠性、可信性進(jìn)行評審，還應(yīng)特別注意工藝性和可制造性的評審。要制定出產(chǎn)品功能、性能指標(biāo)、成本以及整機(jī)的外形尺寸等總體目標(biāo)。并制定出總體設(shè)計、電路設(shè)計、PCB外協(xié)加工、樣機(jī)組裝和正式投產(chǎn)每個階段的時間進(jìn)程，每個階段要作總結(jié)和定期檢查評估。通

33、過每個階段的檢查評估，不僅能夠更加完善設(shè)計，還能為按時完成并實現(xiàn)產(chǎn)品預(yù)期的功能、性能指標(biāo)、成本等總體目標(biāo)起到監(jiān)督、檢查、落實和保證作用。設(shè)計評審、設(shè)計驗證、設(shè)計確認(rèn)設(shè)計評審、設(shè)計驗證、設(shè)計確認(rèn)三個階段之間的關(guān)系及每個階段的作用見圖2和表1。 23SMTSMT產(chǎn)品設(shè)計評審和印制電路板產(chǎn)品設(shè)計評審和印制電路板DFMDFM審核審核24SMTSMT產(chǎn)品設(shè)計評審和印制電路板產(chǎn)品設(shè)計評審和印制電路板DFMDFM審核審核 產(chǎn)品設(shè)計評審應(yīng)有設(shè)計人員、工藝人員、整機(jī)承制單位（生產(chǎn)部門）、質(zhì)管部門、計調(diào)、外協(xié)、經(jīng)營部門、必要時請非本單位的同行專家參加。在設(shè)計確認(rèn)階段還應(yīng)邀請部分用戶參加。設(shè)計評審程序：a 設(shè)計部門

34、提出“設(shè)計評審報告”， 匯報研發(fā)工作進(jìn)展情況；b 工藝部門提出“產(chǎn)品工藝小結(jié)報告”， 匯報工藝實施情況；c 整機(jī)承制單位（生產(chǎn)部門）匯報產(chǎn)品在試生產(chǎn)過程中有關(guān)設(shè)計、工藝、生產(chǎn)管理及其它方面出現(xiàn)的問題；d 外協(xié)和質(zhì)管部門分別反映有關(guān)試制、技術(shù)、質(zhì)量的情況；e 經(jīng)營部門反映維修及用戶反饋信息；f 設(shè)計部門提出整改意見；g 針對設(shè)計、試生產(chǎn)和試用中反映的問題,進(jìn)行詳細(xì)審核和評價，對存在問題提出改進(jìn)意見；h 研發(fā)部門主管領(lǐng)導(dǎo)聽取各方面意見后,對存在的問題提出解決辦法,作出結(jié)論；i 設(shè)計、工藝人員將會議內(nèi)容進(jìn)行整理、歸納, 編寫“產(chǎn)品試制階段評審會議紀(jì)要”；j 主管領(lǐng)導(dǎo)對“會議紀(jì)要”簽署意見；如果經(jīng)過評

35、審驗證產(chǎn)品設(shè)計已滿足預(yù)期的功能、性能指標(biāo)、成本等總體目標(biāo)。并具有合理性、可靠性、可生產(chǎn)性和可維護(hù)性即可決策進(jìn)入批量生產(chǎn)。25SMTSMT產(chǎn)品設(shè)計評審和印制電路板產(chǎn)品設(shè)計評審和印制電路板DFMDFM審核審核 二二. PCB. PCB可制造性設(shè)計審核標(biāo)準(zhǔn)、依據(jù)和需要審核的文件可制造性設(shè)計審核標(biāo)準(zhǔn)、依據(jù)和需要審核的文件1.1 PCB可制造性設(shè)計審核標(biāo)準(zhǔn)和依據(jù)a 本企業(yè)SMT印制電路板可制造性設(shè)計（DFM）標(biāo)準(zhǔn)(規(guī)范)；b 參考IPC、EIA、SMEMA等國際標(biāo)準(zhǔn)以及國內(nèi)SJ/T等標(biāo)準(zhǔn)；c 元器件廠商提供的元器件尺寸和推薦的焊盤設(shè)計圖形或元器件實物。1.2 需要審核的文件需要審核的文件1.2.1 PC

36、B設(shè)計圖紙資料（硫酸紙圖）頂視圖（主視圖）；底視圖；字符、絲網(wǎng)圖（如果雙面板要提供兩張）；1：1裝配圖（如果雙面板要提供兩張）；打孔圖；內(nèi)1、內(nèi)2等內(nèi)層圖；電原理圖；元件總匯表及元件明細(xì)表（如果雙面貼片要提供兩張明細(xì)表）；26SMTSMT產(chǎn)品設(shè)計評審和印制電路板產(chǎn)品設(shè)計評審和印制電路板DFMDFM審核審核1.2.2 PCB設(shè)計軟盤資料（CAD設(shè)計文件，需要用專用軟件打開）(a)要求生成光繪文件提交CAD軟盤。必須包括以下CAD文件：頂視圖（主視圖）底視圖如果多層板，有內(nèi)1、內(nèi)2等。字符、絲網(wǎng)圖（如果雙面板要提供兩個）阻焊圖（如果雙面板要提供兩個）打孔圖要提供孔徑，打孔文件要求孔徑歸類。例如有0

37、.4、0.6、0.7、0.8mm的孔，沒有特殊要求時，可以將0.7、0.8的孔都?xì)w到0.8mm。數(shù)控層要提供孔的坐標(biāo)。漏板文件（如果雙面貼片要提供兩個）這是純貼片元器件的焊盤圖，用來加工印刷焊膏用的金屬模板。PCB坐標(biāo)文件（如果雙面貼片要提供兩個）貼裝機(jī)、點膠機(jī)、AOI等設(shè)備的編程用。元件總匯表及元件明細(xì)表（如果雙面貼片要提供兩個明細(xì)表）其中：交給制板廠，用來加工印制電路板。交給SMT加工部門，用來加工模板和編程。1.2.3 對審核人員的要求審核人員對SMT工藝、設(shè)備應(yīng)比較了解，對SMT印制電路板可制造性設(shè)計規(guī)范非常熟悉，最好具有一定的SMT實踐經(jīng)驗，而且一定要具有工藝人員必須具備的認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)

38、的素質(zhì)。 這樣才能檢查出不規(guī)范、不合理和不可靠的項目，才能真正達(dá)到通過審核使SMT印制電路板的設(shè)計更具有合理性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性、繼承性、可生產(chǎn)性和可維護(hù)性的目的。27SMTSMT產(chǎn)品設(shè)計評審和印制電路板產(chǎn)品設(shè)計評審和印制電路板DFMDFM審核審核 2 2審核程序和要求審核程序和要求2.1 審核程序 如果EAD有專人繪圖時，可按照以下審核程序： EAD繪圖人員自審設(shè)計審查負(fù)責(zé)人簽字標(biāo)準(zhǔn)化審核出圖工藝審核并寫出審核報告主管工藝師批準(zhǔn)。如果設(shè)計人員自己繪圖，首先是設(shè)計人員自審，然后由工藝人員逐項審核，完成審核后要寫出審核報告，提出修改建議，與設(shè)計人員協(xié)商后進(jìn)行修改，最后必須由主管工藝師批準(zhǔn)。2.2

39、審核要求必須認(rèn)真看完圖再簽字。圖紙有問題可以更改。軟盤必須同時更改，軟盤和圖紙必須一致。如果制板回來發(fā)現(xiàn)問題，損失大。28SMTSMT產(chǎn)品設(shè)計評審和印制電路板產(chǎn)品設(shè)計評審和印制電路板DFMDFM審核審核3. PCB3. PCB可制造性設(shè)計審核內(nèi)容可制造性設(shè)計審核內(nèi)容3.1 PCB的尺寸和結(jié)構(gòu)形狀、安裝孔的位置，孔徑的尺寸，電源、接插件、開關(guān)、電位器、LED或液晶顯示器等布局，散熱口的位置、尺寸，邊緣尺寸等是否符合要求。3.2 PCB組裝形式和工藝設(shè)計是否合理PCB設(shè)計時在滿足整機(jī)電性能、機(jī)械結(jié)構(gòu)以及可靠性要求的前提下，還要從降低成本和提高組裝質(zhì)量出發(fā)，應(yīng)該做以下幾方面考慮：a 最大限度減少PC

40、B層數(shù)能采用單面板就不用雙面板，能采用雙面板就不用多層板，盡量減少PCB加工成本。b 盡量采用再流焊工藝，因為再流焊比波峰焊具有以下優(yōu)越性：元器件受到的熱沖擊小。焊料組分一致性好，焊點質(zhì)量好，可靠性高；有自定位效應(yīng)（self alignment）適合自動化生產(chǎn)。生產(chǎn)效率高； 工藝簡單，修板的工作量極小。從而節(jié)省了人力、電力、材料。c 最大限度減少組裝工藝流程,盡量采用免清洗工藝。 3.3 是否滿足SMT設(shè)備對PCB設(shè)計要求a PCB形狀、尺寸是否正確，小尺寸PCB是否考慮了拼板工藝；b 夾持邊設(shè)計是否正確；c 定位孔設(shè)計是否正確；d 定位孔及非接地安裝孔是否標(biāo)明非金屬化；e 基準(zhǔn)標(biāo)志圖形及設(shè)置

41、位置是否符合規(guī)定，基準(zhǔn)標(biāo)志圖形周圍是否留出11.5mm無阻焊區(qū)；f 是否考慮了環(huán)境保護(hù)要求；29SMTSMT產(chǎn)品設(shè)計評審和印制電路板產(chǎn)品設(shè)計評審和印制電路板DFMDFM審核審核 3.4 是否符合SMT工藝對PCB設(shè)計的要求a 基板材料、元器件及元器件包裝的選用是否符合要求；b 焊盤（形狀、尺寸、間距）是否符合DFM規(guī)范；c 引線寬度、形狀、間距、引線與焊盤的連接是否符合要求；d 元器件整體布局、元器件之間最小間距是否符合要求，大器件周圍是否考慮了返修尺寸；e 再流焊面元器件排布方向是否符合要求；f 波峰焊時元器件排布方向是否符合要求；g 插裝元器件的孔徑、焊盤設(shè)計是否符合DFM規(guī)范；h 元器件

42、的極性排列方向是否盡量一致；i 阻焊膜及絲網(wǎng)圖形是否正確，元件極性與IC第1腳是否標(biāo)出；j 軸向元件插裝孔跨距是否合適（或元件成形是否正確）；k 徑向元器件插裝孔跨距是否與引腳中心距或元器件成形尺寸一致；l 相鄰插裝元件之間距離是否有利于手工插裝操作；m PCB上接插件位置是否有利于布線與插拔； 3.5 是否滿足檢驗、測試要求a 測試點（孔）焊盤尺寸及間距設(shè)計是否正確，是否滿足AOI、在線測、功能測要求；b 是否考慮了測試通道、夾具問題； 3.6 是否考慮了散熱、高頻、電磁干擾、防靜電、防振動、防潮、防腐蝕等可靠性問題。 3.7 工藝材料的選用是否考慮了既要滿足工藝、質(zhì)量可靠性的要求，又考慮了

43、節(jié)約成本。30SMTSMT產(chǎn)品設(shè)計評審和印制電路板產(chǎn)品設(shè)計評審和印制電路板DFMDFM審核審核3.8 檢查設(shè)計輸出文件是否完整和正確除滿足印制電路板加工標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的印制電路板設(shè)計輸出文件外，SMT印制電路板設(shè)計還需生成以下三個文件。 PCB坐標(biāo)純文本文件此文件的內(nèi)容包括基準(zhǔn)標(biāo)志的位號，X、Y座標(biāo)和貼片元器件的位號、X、Y座標(biāo)、T旋轉(zhuǎn)角度以及元器件的封裝形式或型號規(guī)格說明（可省略）。要求以純文本（.TXT）文件或符合ASCII碼的純文本文件形式輸出。 此文件可以由PCB的CAD設(shè)計軟件生成。（CAD設(shè)計軟件中有一個生成貼裝機(jī)的CAM文件的功能）例如：元件名稱 位號 X軸座標(biāo) Y軸座標(biāo) T旋轉(zhuǎn)角度

44、說明2125 R103R20 X 2008Y 491180 Missing RI11-1/8-10k2125 C101 C15 X 3800 Y 1950 90 Missing CC41-50V-100PSOP16 D19 X 6800 Y 2650 270 Missing 74FC374SS1MK MK1 X 200 Y 200 0 (PCB基準(zhǔn)標(biāo)志)SS1MK MK2 X 2200 Y 1800 0 (PCB基準(zhǔn)標(biāo)志) 元器件明細(xì)表位號 型號規(guī)格 封裝類型 C1 C101（或CC41-50V-100P） 0805（或Chip2125）C2 C104（或CT41-50V-0.1F） 0805

45、（或Chip2125）R1 R122（或RI11-1/10W-1.2k） 0805（或Chip2125）R2 R103（或RI11-1/8-10k） 1206（或Chip3216）D1 74FC374 TSOP48 D2 EPM7128SQC160P QFP160 D3 TC528257 SOJ40 narrow（或SOJ40N）D4 74HC245D SOP20 wide（或SOP20W） 純貼裝元器件的焊盤Gerber圖形文件（簡稱漏板文件，用于加工印刷模板）。31SMTSMT產(chǎn)品設(shè)計評審和印制電路板產(chǎn)品設(shè)計評審和印制電路板DFMDFM審核審核3.9 檢查貼片程序、Mark、元件名命名方法

46、是否正確為了便以貼片、AOI、在線測等設(shè)備的編程，同時為了便于文件和數(shù)據(jù)管理，對貼片程序、Mark、元件名(Code)應(yīng)規(guī)定一個統(tǒng)一的名命名方法。每個單位可以有自己的命名方法，下面介紹一種比較直觀，便于操作、編程和管理的命名方法。3.9.1 貼片程序名的命名方法貼片程序以產(chǎn)品PCB代號為文件名。3.9.2 Mark名的命名方法1 PCB Mark以產(chǎn)品代號為名；2 局部Mark以器件名稱為名，當(dāng)局部Mark的形狀尺寸與PCB Mark相同時，可采用與PCB Mark相同的名字。32SMTSMT產(chǎn)品設(shè)計評審和印制電路板產(chǎn)品設(shè)計評審和印制電路板DFMDFM審核審核3.9.3 元器件名的命名方法元件

47、名(Code)是編程時用來聯(lián)系各種庫數(shù)據(jù)的編碼。每一種元件都有一個Code，通過Code把程序編輯器和庫聯(lián)系起來。因此要求在同一個產(chǎn)品在貼片程序、拾片程序以及元件、圖像等各種庫中同一種元件的Code必須一致。另外，如果同一條生產(chǎn)線統(tǒng)一元件名，有利于庫的統(tǒng)計管理。 一般電阻電容 舉例：a) 2125 R 100 表示元件封裝尺寸為2mm1.25mm，阻值為100?的片式電阻。b)3216 R 20K 表示元件封裝尺寸為3.2mm1.6mm，阻值為20K?的片式電阻。c) 2125 C100P 表示元件封裝尺寸為2mm1.25mm，容值為100Pf的片式電容。d)2125 C0.1u

48、 表示元件封裝尺寸為2mm1.25mm，容值為0.1uf的片式電容。 鉭電容、電位器、電感器、圓柱形元器件a) C47u/16V 表示容值47uf耐壓為16V的片式鉭電容。b) W10K 表示阻值為10K的片式電位器。c) L82uH 表示82uH的片式電感器。d) MELF_4148 表示型號為4148、圓柱形封裝的片式二極管。 晶體管（晶體管有三種封裝類型）a) SOT23 表示此種封裝類型的三極管。b) SOT89 表示此種封裝類型的晶體管。c) SOT143 表示此種封裝類型的晶體管。d) SOT23-1 其中“-1”表示某種三極管的代號。33SMTSMT產(chǎn)

49、品設(shè)計評審和印制電路板產(chǎn)品設(shè)計評審和印制電路板DFMDFM審核審核 3.10 其它3.10.1 檢查PCB設(shè)計使用單位（公制或英制）是否統(tǒng)一。3.10.2 檢查不同廠家元器件尺寸公差，特別在高密度窄間距情況下，應(yīng)按元器件的實際尺寸進(jìn)行設(shè)計。3.10.3 雙面組裝的PCB應(yīng)分別提供A、B面的PCB座標(biāo)文件和漏板文件。3.10.4 高密度設(shè)計時應(yīng)采用淚滴（橢圓）形焊盤圖形。3.10.5 高可靠性PCB焊盤設(shè)計時焊盤寬度=1.1元件寬度。3.10.6 PCB座標(biāo)文件、元器件明細(xì)表和漏板文件應(yīng)單獨提供軟盤，軟盤上應(yīng)標(biāo)有“SMT”字樣。3.10.7 文件的審批、更改按規(guī)定執(zhí)行。3.10.8 標(biāo)有“SMT

50、”的軟盤按批生產(chǎn)發(fā)圖，只發(fā)SMT生產(chǎn)單位。 34SMTSMT產(chǎn)品設(shè)計評審和印制電路板產(chǎn)品設(shè)計評審和印制電路板DFMDFM審核審核 四. PCB可制造性設(shè)計審核方法PCB可制造性設(shè)計審核可以在CAD設(shè)計軟件中進(jìn)行，也可以用專用軟件進(jìn)行審核。ECAM軟件就是一種電路設(shè)計審核的專用軟件，下面簡單介紹ECAM軟件的功能和操作。5.1 CAD設(shè)計文件需要用專用軟件打開Gerber圖形文件；5.2 輸入設(shè)計文件和孔徑文件5.3 裝入各Gerber層圖形數(shù)據(jù)5.4 進(jìn)入圖形顯示，開始逐層打開圖形進(jìn)行檢查5.5 檢查時可以看全圖、可以放大、縮小，看圖時可以平移圖形。5.6 有錯誤時可以通過改變D碼進(jìn)行修改、重

51、繪焊盤形狀、改變圖形大小和導(dǎo)線粗細(xì)，然后檢查修改效果。還可以增加、刪除、復(fù)制移動圖形。5.7 可以自定義每層的顏色5.8 可以同時打開多層圖形檢查并修改層間對準(zhǔn)。5.9 可以運行設(shè)計規(guī)則進(jìn)行自動檢測，并將檢測結(jié)果記錄在檢測結(jié)果報告中。還可以對設(shè)計規(guī)則文件進(jìn)行編輯和修改。6完成審核后要寫出審核報告，指出存在問題、提出修改建議，然后與設(shè)計人員協(xié)商后進(jìn)行修改，最后必須由主管工藝師批準(zhǔn)。審核報告的格式可根據(jù)本單位的具體情況和要求進(jìn)行設(shè)計。35DFT DFT 測試點測試點Layout Layout 原則原則 測試方面的考慮測試，雖然本意是用來確保產(chǎn)品是合格的，但應(yīng)用不當(dāng)卻會傷害產(chǎn)品的壽命。所以在設(shè)計產(chǎn)品

52、時不得不小心加以考慮。測試用的探針對產(chǎn)品不利，但很多時候我們還是得借用它。尤其是在ICT（在線測試）上使用的特多。飛針式的測試，在對產(chǎn)品的破壞危險性上較小，但因為目前的速度還不理想而常常還是由針床式所替代。在使用針床式治具時，因為探針的數(shù)目可能相當(dāng)可觀，而每一探針都需要一定的力度來確?？煽康碾姎饨佑|性，其總壓力可以是十分大的。如果加上壓力的分布不均等問題，是有可能給測試中的產(chǎn)品造成內(nèi)在的破壞，縮短其服務(wù)壽命。為了減少這方面的破壞，應(yīng)該在設(shè)計測試點時使其均勻的分布在整個基板面上，采用虛設(shè)測點，采用正反面平衡測點或足夠的支撐和下壓柱等等技巧。雖然占用地方，但應(yīng)該盡量采用個別的測試點而不是采用元件焊

53、盤或元件引腳作為測試點。在密度較大的組裝板上可以考慮使用接通孔兼測試點的做法以及雙面測試。測試點的大小應(yīng)看治具和探針的精度而定，采用壓縮距離較短的探針有利于精度的提升。探測點可以考慮用方形來取代一般的圓形，可增加接觸的可靠性。如果精度不是問題，也可以考慮用六或八邊形的探測點，方便辨認(rèn)區(qū)別。由于探測點都不能有綠油覆蓋，要注意他們對鄰近焊盤的影響。探測點的布置最好是采用標(biāo)準(zhǔn)的柵陣排列（即坐標(biāo)間距跟隨一定的標(biāo)準(zhǔn)），這樣可以方便日后測點的改變和針床治具的重復(fù)使用或修改。 36DFT DFT 測試點測試點Layout Layout 原則原則DFT (Design for Test) 測試點測試點Layo

54、ut 原則原則今日電子產(chǎn)品愈輕薄短小，PCB之設(shè)計布線也愈趨復(fù)雜困難。除需兼顧功能性與安全性外，更需可生產(chǎn)(DFM)及可測試(DFT)。茲就可測性之需求提供規(guī)則供設(shè)計布線工程師參考，如能注意之，將可為貴公司省下可觀之治具制作費用并增進(jìn)測試之可靠性與治具之使用壽命。可取用之規(guī)則可取用之規(guī)則1.雖然有雙面治具，但最好將被測點放在同一面。2.被測點優(yōu)先級：A.測墊(Testpad)及上錫之過孔B.DIP零件腳C.貫穿孔(Via，無濾油覆蓋)D.裸銅PAD(不建議作測試點)3.兩被測點或被測點與預(yù)鉆孔之中心距不得小于0.050“(1.27mm)。以大于0.100”(2.54mm)為佳，其次是0.075

55、“(1.905mm)。4.被測點應(yīng)離其附近零件(位于同一面者)至少0.100“，如為高于3mm零件，則應(yīng)至少間距0.120”。5.被測點應(yīng)平均分布于PCB表面，避免局部密度過高。6.被測點直徑最好能不小于0.6mm，如在上針板，則最好不小于0.7mm，形狀以正方形較佳(可測面積較圓形增加21%)小于0.4mm之被測點需額外加工，以導(dǎo)正目標(biāo)。37DFT DFT 測試點測試點Layout Layout 原則原則 7.被測點的Pad及Via不應(yīng)有防焊漆(Solder Mask)。避免裸銅測點，接觸效果差。 8.被測點應(yīng)離板邊或折邊至少0.100。 9.PCB厚度至少要0.062(1.35mm)，厚度

56、少于此值之PCB容易板彎，需特殊處理。 10. 定位孔(Tooling Hole)直徑最好為0.125(.3.175mm)。其公差應(yīng)在+0.002/-0.001。其位置應(yīng)在PCB之對角。所謂三點成一面，至少需要有三個定位孔。 11.被測點至定位孔位置公差應(yīng)為+/-0.002。 12.避免將被測點置于SMT零件上，非但可測面積太小，不可靠，而且容易傷害零件、損壞探針。 13.避免使用過長零件腳(大于3mm)或過大的孔徑(大于1.5mm)為被測點，需特殊處理。 14.空腳在可允許的范圍內(nèi)，應(yīng)考慮可測試性，無測試點時，則須拉點。 15.定位孔要求 1. 每一片PCB須有2個定位孔，且孔內(nèi)不能沾錫。最

57、好有3個定位孔。2. 選擇以對角線，距離最遠(yuǎn)之2孔為定位孔。 16.電解電容需做三針極性測試的話，要求電容直插到底。 17.小電阻可采用四線量測方式，以提高測試精度，減少接觸阻抗。該小電阻兩端各下兩支探針，要求兩端各自預(yù)留2個測試點。38附錄1并行工程為什么能提高產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)能力 長期以來，產(chǎn)品開發(fā)大都沿用傳統(tǒng)的順序設(shè)計方法，遵循“概念設(shè)計詳細(xì)設(shè)計過程設(shè)計加工制造試驗驗收、設(shè)計修改”的大循環(huán)。由于在設(shè)計的早期不能很好地考慮下游的可制造性、可裝配性、質(zhì)量保證等多種因素，這就不可避免地造成產(chǎn)品設(shè)計改動量大，開發(fā)周期長，成本高，難以滿足市場競爭的需要。并行工程以CIMS的信息技術(shù)為基礎(chǔ)，通過組成多學(xué)

58、科產(chǎn)品開發(fā)隊伍，改進(jìn)產(chǎn)品開發(fā)過程，利用各種先進(jìn)的計算機(jī)輔助工具（CAx/DFx）和產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理等技術(shù)手段，使產(chǎn)品開發(fā)的早期階段能及早考慮下游的各種因素，達(dá)到縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本的目的。這里，主要的因素有： (1) 多學(xué)科產(chǎn)品開發(fā)隊伍 傳統(tǒng)的產(chǎn)品開發(fā)隊伍是按專業(yè)部門劃分的，各專業(yè)組在物理上相互分隔。由于專業(yè)所限，上游的設(shè)計過程往往不能充分考慮下游的需求，而下游對上游的反饋又必須經(jīng)過逐級審批才能實現(xiàn)，上下游之間的信息交換存在障礙。并行工程圍繞其產(chǎn)品對象有計劃地組織多學(xué)科開發(fā)小組，其成員由企業(yè)各部門和產(chǎn)品開發(fā)各階段的核心人員組成。由于他們非常了解產(chǎn)品生命周期的各個銜接，因此能

59、并行地設(shè)計產(chǎn)品及相關(guān)的過程。各小組成員既能獨立工作，又能互相合作，并在計算機(jī)技術(shù)的支持下，完成新產(chǎn)品的設(shè)計與開發(fā)。39附錄1并行工程為什么能提高產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)能力 (2) 產(chǎn)品開發(fā)過程改進(jìn) 并行工程把產(chǎn)品開發(fā)的各項活動作為一個集成的過程，從全局優(yōu)化的角度出發(fā)，對該集成過程進(jìn)行管理和控制，并對已有的產(chǎn)品開發(fā)過程進(jìn)行不斷改進(jìn)。改進(jìn)的目標(biāo)是消除“設(shè)計修改設(shè)計”的大循環(huán)，利用DFx工具和增加信息預(yù)發(fā)布等手段，使早期設(shè)計結(jié)果及時得到評價和修正。同時，引入產(chǎn)品開發(fā)過程管理機(jī)制，根據(jù)優(yōu)化的過程模型，對具體的產(chǎn)品開發(fā)活動及所用資源進(jìn)行協(xié)調(diào)、管理和沖突仲裁，消除無效的等待時間。 (3) 采用數(shù)字化產(chǎn)品定義技術(shù)及C

60、Ax/DFx工具集 CE產(chǎn)品開發(fā)過程的實現(xiàn)依靠各種計算機(jī)輔助工具。工具之間交換的信息必須以計算機(jī)可識別的形式表達(dá)。產(chǎn)品設(shè)計主模型是產(chǎn)品開發(fā)過程中唯一的數(shù)據(jù)源，用于定義覆蓋產(chǎn)品開發(fā)各個環(huán)節(jié)的信息模型，各環(huán)節(jié)的信息接口采用標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)交換接口進(jìn)行信息交換。數(shù)字化工具定義是指廣義的計算機(jī)輔助工具集，最典型的有CAD、CAE、CAPP、CAM、CAFD(計算機(jī)輔助工裝系統(tǒng)設(shè)計)、DFA（面向裝配的設(shè)計）、DFM（面向制造的設(shè)計）、MPS（加工過程仿真）等。它們被廣泛用于CE產(chǎn)品開發(fā)的各個環(huán)節(jié)，在STEP標(biāo)準(zhǔn)的支持下，實現(xiàn)集成的、并行的產(chǎn)品開發(fā)。 (4) 產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理。產(chǎn)品開發(fā)過程中的各種計算機(jī)輔助工具，將產(chǎn)生大量