DFM基本概念课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,,单击此处编辑母版文本样式,,第二级,,第三级,,第四级,,第五级,,,,*,DFM根本概念,王豫明,,主要内容,一、概述,,二、DFM介绍,,三、DFM的实施介绍,,,一、概述 1.产品开发全过程,产品开发全过程,,需求定位-产品定义-设计实施-样机制作、验证-(NPI)-中试生产-大规模投产,,产品开发过程中考虑的问题,,需求定位：消费人群，市场购置力，盈利模式；,,产品定义：产品的性能和本钱产品的最初设计决定产品总本钱60%设计实施：设计产品各功能，本钱，设计周期设计说明、设计标准、预计本钱，上市时间等样机制作、验证：产品实现，验证产品功能、外观；,,新产品导入NPI ：产品由试制转向规模生产的必经环节中试生产：规模生产出现的问题；,,大规模投产：产量〔效率〕、交货期和质量一、概述 2.传统的设计方法,,传统的设计方法,,传统设计总是强调设计速度，而忽略产品的可制造性问题，于是，为了纠正出现的制造问题，需要进行屡次的重新设计，每次的改进都要重新制作样机造成问题：设计周期长，延误产品投放市场的周期；本钱高HP公司DFM统计调查说明,,产品总本钱60%取决于产品的最初设计，,,75％的制造本钱取决于设计说明和设计标准，,,70－80％的生产缺陷是由于设计原因造成的。

一、概述,3.现代设计方法,信息时代市场对产品的要求,,当今信息世界，一切变化太快，市场要求产品不断地更新换代，以 为例，市场要求3个月就得推出新款式，在如此短的时间内开发新产品是非常艰巨的任务需要从设计－试生产－批量投产到达一次成功的目的这就要求每一个环节都能预知新产品中可能出现的问题和生产所需要的时间.因此，设计是关键信息时代市场产品设计提出信的要求： 现代设计方法现代设计是将企业的资源、知识和经验一起应用于产品的开发、设计、和制造过程从产品开发开始就考虑到可制造性与可测试性，使设计与制造之间紧密联系，,实现从设计到制造一次成功的目的，具有缩短开发周期、降低本钱、提高产品质量等优点一、概述 3.现代设计方法：,DFX系列,DFM: Design for Manufacturing 可制造性设计,,DFT: Design for Test 可测试性设计,,DFD: Design for Diagnosibility 可分析性设计,,DFA: Design for Aseembly 可装配性设计,,DFE: Desibn for Enviroment 环保设计,,DFF: Design for Fabrication of the PCB,,PCB可加工性设计,,DFS: Design for Sourcing 物流设计,,DFR: Design for Reliability 可靠性设计,作为一种科学的方法，DFX将不同团队的资源组织在一起，共同参与产品的设计和制造过程,通过发挥团队的共同作用，缩短参品开发周期，提高产品质量、可靠性和客户满意度，最终缩短从概念到客户手中的整个时间周期。

二、DFM介绍：3.DFM－优点,企业追求目标：,,低本钱、高产出、良好的供货能力长期高可靠性的产品DFM优点,,DFM具有缩短开发周期、降低本钱、提高产品质量等优点，是企业产品取得成功的途径缩短开发周期：,,由于更多部门参与到设计过程中，增强下游各方与设计的沟通,加上一些软件手段的应用，使设计过程早期就能找出问题，并及时纠正防止部门间或与协力厂商间不断往返所造成的时间浪费，这样减少工程验证时间和改善错误的时间，能更快地交付设计使产品投放时间节约〔50％〕二、DFM介绍：3.DFM－优点,降低本钱,,例：G.E公司100多项开发方案采用DFM，产品从日用家电到喷射引擎发动机公司从中获利2亿美元,,降低新工艺引进本钱，减少工艺开发的庞大费用例1：大型EMS公司在本部实验室研发的新工艺0201焊盘设计，制定成标准后，全球伟创力设计、工厂共享例2：L公司，BGA0.5间距贴装工艺提前3年试工艺和焊盘设计有利于设计采纳工艺人员参考现有的资料、经验〔如0805焊盘设计〕等采用现有焊盘设计，进行简单试验，适合自己，最终修订采用二、DFM介绍：3.DFM－优点,减少改版次数或不需修改设计，减少开发本钱。

没有DFM标准控制的产品，在产品开发的后期，甚至常在批量生产阶段才会发现各种生产问题，此时又更改设计，无疑增加开发本钱，例：BGA的焊盘间距设计：公英制转换误差降低返工、返修本钱、,,发现各种生产问题，往往花费人力、物力进行返工、返修，才能到达目的例：焊盘上有过孔的问题二、DFM介绍：3.DFM－优点,提高产品质量和可靠性,,产品生产最好一次成功，任何返修、返工都会使可靠性下降同时影响声誉例：在售后维修的产品中，,80,％出自产品出厂前返修过的产品例：某公司开展,2,年,DFM,后，波峰焊不良率下降为原来的,1/10,有利于技术转移，简化产品转移流程企业一般外包，那么企业与OEM、EMS/CM之间的有效沟通非常必要具有良好可制造性的产品可与OEM、EMS/CM间实现平滑的技术转移和过渡，快速组织生产二、DFM介绍：3.DFM－优点,有利于加工工艺的标准化DFM标准是将企业内部各部门在制造过程中的知识、经验总结出来变成企业标准或标准所以DFM在企业内外部起到了一个良好的桥梁，它把设计、制造和与产品相关部门有机地联系起来，大家共同遵守这个标准，同时不断补充、完善这个标准有了标准，个人因素的影响就很小。

建立沟通标准：,,公司内有同样的质量标准，沟通文件有相同的格式，数据传输有一致的版本控制，以这样的标准沟通，能够使效率大幅提升提高生产力：,,以标准化流程与系统来处理更多工程, 让员工精力使用在更重要的方面(设计, 沟通), 而非重复性的工作(抓错)二、DFM介绍：3.DFM－优点,提升PCB设计者的水平,,建立管理评估依据：,,将DFM工作数据化, 分析设计质量、制造良率、新产品导入本钱的变化, 并进一步规画教育训练来提升人员知识技术水准, 以及设计与制造的改善保护智慧资产：,,将研发知识与制造经验整合成专家系统, 降低人员流动的风险快速响应客户需求：,,建立与客户沟通的设计与质量标准，实时响应客户设计变更，缩短新产品导入时间、提升公司专业形象、稳固与客户间的伙伴关系三、DFM的实施：1.要点,,,,,,第一：认识DFM的必要性,,管理者和员工都必须认识到DFM的重要性要作为企业文化的一局部贯穿企业的始终管理者： DFM帮助你节省时间、金钱设计者：帮你提高设计技能，不是挑毛病工艺者：帮你减少生产缺陷，工作更顺利质量者：提高一次产品合格率，提高产品质量第二：制定内部标准－DFM文件指南,,DFM文件指南是公司所必需的，是设计与制造之间的桥梁。

制定一般参照IPC、SMEMA、EIA等国标标准，结合本公司的实际情况，如制造能力、工艺水平、设计标准，以及供给商提供的资料等来制定DFM文件既可以是一页简单合理的行动列表，类似检查表，也可以是一本复杂、全面的手册，定义每一个局部和过程DFM文件指南放在WEB网站，可以随时升级、维护三、DFM的实施：1.要点,第三：在不影响功能的前提下，设计必须考虑并遵守DFM的要求在PCB制造、PCBA装配、测试、检验、返修等整个产品制造过程中，尽量减少制造本钱、减少工艺流程；选择标准元器件和标准工艺；减少制具、工具的复杂性和本钱第四：形成专门的DFM队伍，加强信息沟通公司有专门的DFM队伍，人员来源于各个部门如：生产、研发、测试、供给以及质量部门的工程师专职或兼职〔企业标准化人员〕DFM工程师来协调工作全面了解工程和制造两大块，既懂设计又懂生产，同时不断进行培训，学习掌握新的技术和工艺在设计之初就参与设计这样他不仅可以在新产品开发周期内的修正阶段影响产品，还可以给设计在整个产品设计、生产过程中提供各种建议例如：PCB尺寸的标准化，节约材料和工装三、DFM的实施：1.要点,第五：DFM反响,,通过反响步骤来证实所有DFM的内容对生产的影响，起到的作用。

第六：利用DFM工具和软件,,PCB设计软件中的DFM功能,,2. DFM软件工具,,〔1〕购置商业性DFM软件工具,,Valor Trilogy 是一种广泛应用的DFM分析设计软件〔2〕自行创立适合自己的DFM软件工具,,世界级公司常常这样做第七. DFM审核报告,,DFM审核报告是反映整个DFM过程中所发现的问题三、DFM的实施：2.,DFM具体内容包括：,板级产品的,DFM,具体内容包括：,,元器件,,PCB,可制造性设计,,板级产品装配可装配性设计,,设计输出与审核,,,,三、DFM的实施：2.,DFM具体内容包括：,元器件,,元器件选择和评估,,元件耐温,,元件潮湿敏感性,,元件静电敏感等级,,元件焊端/引脚、镀层的结构和材料,,新型封装元件、异性元件与现有工艺的匹配性,,元件数量减少,,候选元件：尽量从候选元件挑选，减少品种和数量异性元件的选择,,外购件的关键清单,PCB,,板材的要求,,镀层的要求,,PCB,尺寸和形状要求,,元器件整体布局,,布线设计,,孔的设计,,阻焊设计,,丝印设计,,蚀刻分析,,印制板的热设计,,电源,/,地分析,,焊盘与印制导线连接的设置,,,三、DFM的实施：PCB、PCBA可制造性设计,PCBA,,焊盘设计,,焊盘结构、尺寸；,,模板设计,,设备对设计的要求,,基准：,MARK,、基准孔、,,PCB,板边缘空间要求,,工艺对设计的要求,,插装、再流焊、波峰焊和清洗,,返修的考虑,,器件排布方向、间隔,,拼板的排布和切割要求,,检测考虑,,测试盘尺寸和空间的要求,设计输出与审核,,输出,,PCB设计图,,元器件明细表,,样机,,审核,,审核的目的、,,审核程序、,,审核标准和依据、,,审核方法和范围,,审核报告,,DFM问题与电路设计变更问题的区别,,1。

定义：,,DFM问题的设计更改,,DFM侠义：不利于生产制造的设计，造成生产的缺陷率高、生产效率降低，进行DFM设计更该后，成品率提高，产能提高，对电气性能不影响DFM广义：通过电路修改，对实现同一功能的不同方案进行最优设计实现元件数量、品种减少，降低制造本钱电路设计的变更,,影响到电气性能的设计更改举例,,元件：,,DFM：5K％±5％－5.1K％ ±5％；元件端头变更导致厂商的变换钽电容有：Cu-Sn、FeNi合金电路设计：5.1K－0KPCB：板材：FR4-无铅板材〔DFM〕FR4-聚四氟乙烯〔设计〕,,PCBA： MARK、器件排布方向、布局、返修性。