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  • PCB可制造性設(shè)計介紹

    作者:佚名 來源:本站整理 時間:2011-12-14 23:47 閱讀:1680 [投稿]
    “DFM”- 一個由三個字母組成的縮寫,其意義依據(jù)你在設(shè)計及制造流程鏈中所扮演的角色不同而不同,或是微不足道,或是舉足輕重。 在今天的電子業(yè),有幾種力量正在推動著可制造性設(shè)計(DFM)的進程,其中最常見的三種 ..
    “DFM”- 一個由三個字母組成的縮寫,其意義依據(jù)你在設(shè)計及制造流程鏈中所扮演的角色不同而不同,或是微不足道,或是舉足輕重。
    在今天的電子業(yè),有幾種力量正在推動著可制造性設(shè)計(DFM)的進程,其中最常見的三種為:
    * 新技術(shù)帶來的零件密度的增加 
    * 縮短設(shè)計周期時間的需求 
    * 外包及海外制造模式的實行
    要求設(shè)計更小更輕,同時又要擁有更多功能的不斷增加的需求為我們帶來了新的印刷電路板制作技術(shù),如順序迭構(gòu),嵌入式被動及主動零件類的設(shè)計,以及零件封裝技術(shù)的創(chuàng)新如Micro-BGA、CSP和POP。所有這一切都使PCB設(shè)計、制作及組裝變得更加復(fù)雜化。
    縮短“產(chǎn)品上市時間”是一項緊迫的需求。 由于PCB設(shè)計的反復(fù)可能導(dǎo)致設(shè)計周期平均增加幾個星期,從而拖延了產(chǎn)品的上市時間,因此將可制造性問題(導(dǎo)致設(shè)計反復(fù)的重要原因之一)在PCB設(shè)計時間盡早消除有絕對的必要性。
    一般人認為,DFM只是簡單地在PCB CAD 系統(tǒng)上執(zhí)行一些基本的錯誤檢查,來確定在PCB 制作時線路不會短路,或確保在PCB組裝時零件不會相互干涉。
    而實際上,DFM結(jié)果意味著設(shè)計已經(jīng)得到最大程度的優(yōu)化,從而確保產(chǎn)品可以按最高效的方式制作、組裝及測試 ?C 消除可能導(dǎo)致額外時間及成本的多余工藝。一個全面優(yōu)化的設(shè)計甚至?xí)紤]到產(chǎn)品的制造良率。
    現(xiàn)在讓我們退一步看看,用戶在PCB設(shè)計時想利用可制造性設(shè)計(DFM)流程達到什么效果。
    一個普遍接受的觀點是產(chǎn)品的設(shè)計對制造周期及單位產(chǎn)品成本具有重大且可測量的影響。換句話說,不好的設(shè)計會導(dǎo)致更長的制造時間及更高的成本。針對無時不在的降低成本及縮短產(chǎn)品上市時間的壓力,實施DFM的最終目標是要達成具成本效益的制造。這將通過保持高良率(低廢品)及最少的設(shè)計改版而實現(xiàn)。同時,我們還需要認識到DFM的應(yīng)用使得工藝能力得到了全面的發(fā)揮,如通過新技術(shù)的應(yīng)用 ?C 將設(shè)計從兩塊PCB集中到一塊PCB上,從而既節(jié)省了時間,又節(jié)約了成本。
    DFM的使用不僅僅是回答“這個設(shè)計可以制造嗎”,而更是回答“這個設(shè)計是否能被高效率地制造并且獲利”。
    最重要的是,DFM必須被看作為貫穿于整個新產(chǎn)品導(dǎo)入(NPI)流程鏈的一種作業(yè)邏輯思考。它不是一種事后產(chǎn)生的想法或是設(shè)計完成后的額外補充。是的,確實存在那些可以被認定為DFM工具的獨立應(yīng)用軟件,但總的來講,可制造性設(shè)計(DFM)工具必須被嵌入到所有工具里,并通過對必要規(guī)則的事先定義及在整個工具鏈中執(zhí)行這些規(guī)則來獲得確保。許多PCB設(shè)計工具通過一個以規(guī)則為基礎(chǔ)的設(shè)計原理來符合這一模式,設(shè)計工具或者直接按照規(guī)則執(zhí)行,或者至少可以做到規(guī)則檢查。
    制造(或生產(chǎn))需要被劃分為幾個主要部份,各個部份具有顯著且獨立的內(nèi)容,分別稱為PCB制作、組裝及測試。
    PCB 制作包含與印刷電路板裸板生產(chǎn)的所有相關(guān)步驟(包含確保良品的測試和驗證)。
    組裝是把所需的零件置放到裸板上的一個過程,它也可能包括系統(tǒng)組裝(例如將PCB組裝到一個系統(tǒng)內(nèi)而成為一個完整的產(chǎn)品)。
    測試包含ICT測試(確保正確的零件置放,包括正確的零件方向、零件值和正確的運行)以及功能測試(驗證整塊板的運行功能--它是否能實現(xiàn)所有的設(shè)計功能?)。測試內(nèi)容也包含目檢及維修/返修方面的問題。
    以上每個部份都有其特別的需求,必須考慮每個方面才能確保好的DFM結(jié)果 。只用DFM 檢查PCB是否可以制作出來,但接下來卻不能自動組裝顯然是不行的 ?C 特別是當(dāng)你需要生產(chǎn)成千上萬的板子時。
    如果僅僅是確保設(shè)計不在制造時出錯,則漏掉了一個在制造時對時間及成本產(chǎn)生重大影響的主要因素。除了按照規(guī)格或規(guī)則(物件大小,間距,間隔等)檢查設(shè)計數(shù)據(jù)內(nèi)容以外,也需要看看將設(shè)計制造出來所需要的工藝類型及數(shù)量。 例如,如果設(shè)計者在設(shè)計時只使用了一個插裝組件,他卻在制造鏈中立即自動引入了一個或更多個額外工藝(例如自動插件及波峰焊)- 這顯然會對每塊板的成本造成重大影響,通過使用同等功能的貼片組件代替則可以避免這樣的問題發(fā)生。同樣,在設(shè)計中選用一個不能自動插裝的“異形”零件將可能需要一個額外的手工組裝工站,而這種情形則可以通過小心選用零件得到避免。在PCB制作部分,從雙面板到多層板,從貫孔到盲孔的設(shè)計,都會導(dǎo)致工藝的增加以及更多出錯的潛在因素,然而這些本是可以通過DFM分析得到避免的。
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