DFM或可制造性設計是一種安排PCB布局的過程,以便最大限度地減少PCB制造和組裝過程中的未來問題。因此,DFM可以說包括制造設計和裝配設計。
直到一段時間以后,DFM被認為是PCB制造商或裝配工程師的操作領域。然而,越來越多的DFM正在成為pcb布局流程的重要組成部分。并非沒有理由 - 其中最主要的是:
成品PCB的成本降低
設計失敗的可能性
維持整體設計意圖
雖然在短期內,沒有檢查DFM缺陷成本的設計被認為更便宜,但需要付出長期代價。確保具有DFM問題的設計符合制造過程可能會變得更加昂貴。如果在pcb布局階段檢測到問題,則可以以更低的成本糾正它們。事實上,特別是對于高速PCB,PCB設計人員與制造團隊之間缺乏溝通可能會導致制造過程中出現大量代價高昂的故障。除此之外,還有上市時間,因為優質產品通常被認為是理所當然的,并且率先將這些優質產品推向市場提供了真正的競爭優勢。
有許多典型的DFM問題可以逃脫CAD系統中的檢測,但可能導致現實世界中的故障。其中一些典型問題包括:
酸性陷阱 - 允許酸在制造過程中積聚的急性角度
可剝離并暴露銅的裂片 - 楔子
饑餓的隔熱平面連接
缺少間隙墊
太靠近電路板邊緣的銅
缺少焊盤掩碼
以下示例場景可以進一步幫助闡明DFM的重要性:
場景1
某個PCB設計師減少了焊盤尺寸以匹配走線寬度。然而,這種看似無害的步驟導致了許多復雜情況,因為減少違反了IPC規則。這又導致了墓碑問題,其中元件的一端與銅墊分離并開始類似墓碑,導致產量降低。
場景2
PCB設計者錯誤地在引腳之間使用的焊接掩模導致濾波器焊盤之間出現焊料短路。使用非常靠近焊盤的通孔會導致焊料芯吸并導致墓碑形成。雖然在這種情況下使用了來自制造商的推薦焊盤圖案,但建議不是用于生產而是用于低容量原型制作。
上述兩個示例都可以從DFM中受益,以避免代價高昂的錯誤。制造階段。事實上,這是DFM的前提 - 它可以幫助設計師設計產品,幫助制造商弄清楚如何制造產品,同時密切關注產品成本。眾所周知,DFM可以提高產品的可生產性,可測試性,可檢查性,可設計性和可維護性。如果在批量生產階段不必改變產品設計,則可以大大降低制造成本。事實上,改變設計的成本與一個人隨時間變化的能力成反比。這就是眾所周知的設計困境。另一方面,DFM可以提前解決產品成本問題,而不必在后期階段對產品設計進行昂貴的重復工作。
直到一段時間之前進行DFM分析的成本非常高,軟件和硬件都來自成本很高。因此,其采用率極低。然而,近來,隨著越來越多的DFM工具以低價格提供,部署起來要容易得多。即使他不是制造專家,設計工程師也更容易使用它們。實際上,它們甚至可以為不同的制造商設置不同的規則。
對于良好的DFM的關鍵檢查是確保設計運行良好并且可以在不增加成本的情況下制造,風險或制造時間,所有這些都是其成功的關鍵。同樣,DFM依賴于減少零件數量和裝配時間。事實上,重點是制作更簡單的設計,重點關注質量和可靠性。使用DFM的公司也具有較低的資本設備成本,因為他們通常更有效地使用他們的機器。隨著生產時間的縮短以及后期工程變更的減少,DFM顯然需要時間。
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