什么是可制造性設計？如何保證電子產(chǎn)品可靠性設計？

華秋

什么是可制造性設計？

Design for manufacturability，即從從設計開始考慮產(chǎn)品的可制造性，提高產(chǎn)品的直通率及可靠性，使得產(chǎn)品更易于制造的同時降低制造成本。

可制造性設計是基于并行設計的思想，在產(chǎn)品的設計階段就綜合考慮制造過程中的工藝要求、測試要求和組裝的合理性，通過設計的手段來把控產(chǎn)品的成本、性能和質(zhì)量。

一般看來，可制造性設計主要包括三個方面：PCB板可制造性設計、PCBA可裝配設計、低制造成本設計。

PCB板的可制造性設計主要是站在PCB板制造的角度，考慮制造的制程參數(shù)，從而提高制板直通率，降低過程溝通成本。比如說線寬、線距設計得是否足夠，能否滿足工廠的真實要求，孔到線、孔到孔之間的距離是否合規(guī)，這些要點在設計的時候就要考慮清楚。

PCBA的可裝配設計是站在PCBA裝配加工的角度考慮怎么規(guī)范布局，怎么正確地設計PCB封裝，器件的散熱均衡等等問題。規(guī)范布局一般是考慮器件和器件之間的距離不能太近，不能發(fā)生空間性的干涉。PCB封裝主要是基于焊接性能的考慮，元器件和PCB的焊盤需要匹配，以及考慮器件的引腳，它的爬錫余量是否足夠。

低制造成本，同樣也是非常重要的，一個產(chǎn)品的市場競爭力如何，很大的因素是取決于它的成本，基于成本，從兩個方面考慮，第一是選擇制造工藝的時候，設計者需要盡量從優(yōu)從簡；第二則是需要掌握板廠的報價規(guī)律，每個板廠都有一套自己的報價邏輯，或許板廠的報價規(guī)則會有偏差，但是絕大部分都是差不多的。

綜上，不難發(fā)現(xiàn)，設計工程師需要考慮的東西非常多，稍微嚴格的公司，他們可能會有幾十道、上百條設計規(guī)則，如果不借助工具，全部人為把控，出錯的幾率是很高的。然而，當前市場上工藝檢查的工具軟件并不多，少數(shù)幾款商業(yè)化的軟件，大多售價高昂，很多中小企業(yè)都難以承受。

那么，企業(yè)現(xiàn)在一般是怎么做可制造性分析呢？——他們會有一個檢查清單，人工對著檢查清單逐一檢查。然而這樣效率很低，同時也容易出錯。以至于部分公司直接跳過這一項，不進行工藝檢查。

基于此，華秋開發(fā)了華秋DFM軟件，一款針對pcb設計做工藝檢查的軟件。華秋DFM是華秋電子自主研發(fā)的PCB可制造性分析軟件，它是一款免費的國產(chǎn)軟件，主要的功能包括PCB裸板分析、PCBA裝配分析、優(yōu)化方向推薦、價格交期評估、供應鏈下單、阻抗計算等工具。

華秋DFM主要能給工程師帶來以下幾點價值：

01

規(guī)范設計：通過華秋DFM軟件分析之后，軟件會出現(xiàn)提示，如果設計不規(guī)范，或者有風險，軟件都會提供合理化的建議。

02

提升品質(zhì)：如果設計規(guī)范了，那么品質(zhì)便自然可以提升。

03

減少溝通：是指減少設計和生產(chǎn)端的溝通，設計規(guī)范以后能夠降低溝通成本。

04

縮短周期：可以提升生產(chǎn)的直通率，能夠縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，也能達到降低成本的作用，所以華秋DFM可以作為設計和生產(chǎn)之間的橋梁，讓制造更簡單。

近日，華秋DFM推出了新版本，可實現(xiàn)制造與設計過程同步，模擬選定的PCB產(chǎn)品從設計、制造到組裝的整個生產(chǎn)流程，華秋DFM使BOM表整理、元器件匹配、裸板分析及組裝分析四個模塊相互聯(lián)系，共同協(xié)作來完成一個完整的DFM分析。

整個軟件的操作過程——DFM解析PCB文件、ODB文件或Gerber文件后，導入BOM表再匹配元件庫，通過華秋公司創(chuàng)建的元件庫進行器件匹配，最后通過調(diào)用DFM中的規(guī)則，對文件進行一系列的檢查。整個過程相當于在設計階段融入制造規(guī)則，建立新的PCB設計流程，以減少設計的變更帶來的周期延長，保證生產(chǎn)質(zhì)量和效率。在制造前期解決或發(fā)現(xiàn)所有可能的質(zhì)量隱患，將產(chǎn)品研制的迭代次數(shù)降到最低，減少成本，提高了產(chǎn)品的市場競爭力。

具體來看，針對可制造性設計所包括的三個方面，華秋DFM均推出了對應的功能。

PCB裸板分析，軟件內(nèi)有19大項功能，52項細則檢查規(guī)則，主要涵蓋了鉆孔、線路、阻焊、字符等模塊。三個比較典型的分析項為開短路分析、布線分析、孔線距離分析。

裸板分析

PCBA組裝分析，針對這一模塊華秋DFM大概有10大項、234細項的檢查規(guī)則。組裝分析主要包括以下幾個部分：一是元器件的引腳和焊盤的校驗；二是器件間距分析；三是焊接性能檢查；四是器件焊盤設計分析。

PCBA 可焊性校驗

制造成本分析，DFM軟件里分析完后，凡是跟價格相關的參數(shù)都會提示，一些超過工廠加價的參數(shù)，軟件也會提示，并且向客戶建議。此外軟件還有拼板核算利用率的工具，以提高拼板利用率，降低成本。同時軟件會實時計算分析資料的價格和交期，包括PCB和smt的價格和交期。

SMT報價

后續(xù)，【華秋電子】公眾號將圍繞以上三個模塊，結合實際案例演示華秋DFM的龐大功能，歡迎大家持續(xù)關注！

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華秋電子致力于為廣大客戶提供高可靠多層板制造服務，專注于 PCB 研發(fā)、制造，自有環(huán)保資質(zhì)，為客戶提供高可靠性、短交期的打板體驗。2018 年，華秋斥資數(shù)億元投資建設九江 205 畝 PCB 產(chǎn)業(yè)園，形成深圳快板廠、九江量產(chǎn)廠的分工協(xié)作格局，全面實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略布局。其中，深圳 PCB 快板廠產(chǎn)能達 2 萬平方米/月，九江量產(chǎn)廠一期產(chǎn)能 10 萬平方米/月，是全球 30 萬+客戶首選的 PCB 智造平臺。