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硬件工程師需要知道的DFM可制造性設(shè)計

華秋電路 ? 來源:華秋電路 ? 作者:華秋電路 ? 2023-04-17 11:26 ? 次閱讀

最近,有硬件工程師朋友找我討論DFM,也就是可制造性設(shè)計。Design for Manufacturability。

作為一名硬件工程師,是一定要掌握可制造性設(shè)計的,也就是必須掌握DFM。

DFM貫穿了從設(shè)計到生產(chǎn)的全流程,如下:

1、畫原理圖:

wKgaomQ8uB2AJnUwAAU_FQsWnxw049.png

2、根據(jù)原理圖,畫PCB

wKgaomQ8uCCATD9CAAWNUGuDPyk228.png

3、根據(jù)PCB文件,生成Gerber生產(chǎn)文件,然后給到PCB工廠:

poYBAGQ8uyuAMlRsAAc7Q2o5imI165.png

4、PCB工廠根據(jù)Gerber生產(chǎn)文件,把PCB板生產(chǎn)出來:

wKgaomQ8uCSAA8_NAAxe7Or8m74907.png

5、最終在焊接廠完成PCBA的焊接組裝:

poYBAGQ8uziAadQlAAonrqAu040322.png

很多硬件工程師,會忽略上述的第3步,導(dǎo)致在DFM設(shè)計中踩坑,進而在第4步、第5步的生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)釀成悲劇。

比如PCB的孔徑設(shè)置過小,造成可制造性問題:

wKgZomQ8uB2APRu4AAE11P5y-5w045.png

在DFM可制造性設(shè)計方面,行業(yè)現(xiàn)狀是工程師設(shè)計完后,用CAM350簡單預(yù)覽一下生成的Gerber文件,或者根本沒有檢查就直接發(fā)給PCB工廠制板了。

這就導(dǎo)致了大量的設(shè)計隱患流入到生產(chǎn)端,最終導(dǎo)致生產(chǎn)制造困難。

說說我與可制造性設(shè)計的三個小故事吧!

故事一·大公司的經(jīng)歷

剛畢業(yè)的時候進入了大公司,成為一名硬件工程師。

公司有Layout工程師,硬件工程師不用自己畫PCB,只要畫好電路原理圖,提交給Layout工程師就可以:

wKgZomQ8uB2AUVSUAAAcbQ5WBp0561.png

Layout工程師完成PCB設(shè)計后,導(dǎo)出Gerber生產(chǎn)文件,給到PCB工廠去生產(chǎn)PCB:

wKgZomQ8uB2AGz7tAAAbh6eDwJg688.png

在上述大公司的流程里,作為硬件工程師的我對PCB的Gerber生產(chǎn)文件及其確認過程一無所知。

公司夠大的時候,人人都是一顆螺絲釘,倒也不容易出問題。

故事二·中小型公司的經(jīng)歷

后來跳槽,去了一家中小型公司。

公司規(guī)模不大,沒有Layout工程師,PCB的Layout設(shè)計都是外發(fā)第三方公司:

wKgaomQ8uB2AX1dhAABSyaOQ-Tw498.png

第三方公司完成后輸出PCB源文件和Gerber文件:

wKgZomQ8uB2AMb03AABWuogKUyc225.png

硬件工程師要自己檢查Gerber文件,最后給到PCB工廠生產(chǎn):

wKgZomQ8uB2AUVSUAAAcbQ5WBp0561.png

說實在的,自己第一次拿到Gerber文件時是比較懵的,以前都不知道有這回事。

當時怎么檢查Gerber文件呢,用CAM350:

poYBAGQ8u3-AF08BAASFIxIKi_Q564.png

故事三·創(chuàng)業(yè)公司的經(jīng)歷

再后來去到創(chuàng)業(yè)公司,什么都得自己來,必須當一名全能型戰(zhàn)士。

自己畫原理圖,自己Layout,自己導(dǎo)出Gerber,自己檢查。

還好后來有了專業(yè)的DFM軟件,在這個EDA(電子設(shè)計自動化)軟件的幫助下,淡定多了。

創(chuàng)業(yè)公司也沒錢,用的是華秋的DFM軟件,簡單好用,重點免費!

這款軟件是為電子工程師量身定做的PCB可制造性設(shè)計分析軟件,可以一鍵分析Gerber文件和PCB文件中的設(shè)計隱患,并給出合理的優(yōu)化建議。

下面來看看這款DFM軟件。

啟動軟件,界面很簡潔:

pYYBAGQ8u5CAWKOHAAGhSMgg7W8590.png

打開以前做過的一款產(chǎn)品的Gerber文件,也可以直接打開PCB文件,點擊左上角的“一鍵DFM分析”:

pYYBAGQ8u5iAAlArAAL3-mxheV8291.png

這塊板是2層板,經(jīng)過軟件分析,很快生成一份“生產(chǎn)報告”:

poYBAGQ8u6GADv9LAAMipFPwYzQ955.png

查看生產(chǎn)報告,“描述與建議”給得貼心而專業(yè):

pYYBAGQ8u6iAAGLgAAN9Ym55qOY669.png

發(fā)現(xiàn)問題,用紅色感嘆號提醒:

poYBAGQ8u62AJHOGAACPZzWTZCE248.png

有了這份報告,工程師就可以逐一核實,然后修改設(shè)計文件了。

下面再分析一款產(chǎn)品,這款產(chǎn)品是電腦服務(wù)器主板,雙CPU,12層板,夠復(fù)雜的,看華秋DFM是否能扛住:

poYBAGQ8u7KATfQCAAwcZMjKcWk642.png

點擊左上角的“一鍵DFM分析”后,在這個畫面停頓了好久,一直顯示“分析準備中”,也沒有別的提示,以為卡死了:

pYYBAGQ8u7iAG-UbAAM7bqc62cs157.png

了大概5分鐘,有了進度提示。再大概10分鐘后,總算跑完了:

pYYBAGQ8u76ADbQiAAQgkkZUkRY726.png

還算不錯,畢竟12層板啊!

通過這款軟件,可以學到不少DFM可制造性分析的知識點:

wKgZomQ8uB6AGhjtAAG43r2LmwQ281.png

有需要可以訪問華秋DFM官網(wǎng)下載體驗或復(fù)制地址到瀏覽器直接下載:https://dfm.elecfans.com/uploads/software/promoter/hqdfm_dzfsy_hdzwz.zip

審核編輯黃宇

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