DFM基本概念ppt课件

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1、DFM根本概念王豫明王豫明主要内容主要内容一、概述一、概述二、二、DFM引见引见三、三、DFM的实施引见的实施引见一、概述一、概述 1.产品开发全过程产品开发全过程o产品开发全过程产品开发全过程o 需求定位需求定位-产品定义产品定义-设计实施设计实施-样机制造、验证样机制造、验证-(NPI)-中试中试消费消费-大规模投产大规模投产o产品开发过程中思索的问题产品开发过程中思索的问题o需求定位：消费人群，市场购买力，盈利方式；需求定位：消费人群，市场购买力，盈利方式；o产品定义：产品的性能和本钱。产品定义：产品的性能和本钱。o 产品的最初设计决议产品总本钱产品的最初设计决议产品总本钱60%。o设计

2、实施：设计产品各功能，本钱，设计周期。设计实施：设计产品各功能，本钱，设计周期。o 设计阐明、设计规范、估计本钱，上市时间等。设计阐明、设计规范、估计本钱，上市时间等。o样机制造、验证：产品实现，验证产品功能、外观；样机制造、验证：产品实现，验证产品功能、外观；o新产品导入新产品导入NPI：产品由试制转向规模消费的必经环节。：产品由试制转向规模消费的必经环节。o中试消费：规模消费出现的问题；中试消费：规模消费出现的问题；o大规模投产：产量效率、交货期和质量。大规模投产：产量效率、交货期和质量。一、概述一、概述 2.传统的设计方法传统的设计方法 p传统的设计方法传统的设计方法 p传统设计总是强调

3、设计速度，而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，忽略产品的可制造性问题，于是，为了纠正出现的制造问题，需求为了纠正出现的制造问题，需求进展多次的重新设计，每次的改进展多次的重新设计，每次的改良都要重新制造样机。良都要重新制造样机。呵斥问题：设计周期长，延误产品投放市场的周期；本钱高。呵斥问题：设计周期长，延误产品投放市场的周期；本钱高。HPHP公司公司DFMDFM统计调查阐明统计调查阐明产品总本钱产品总本钱60%60%取决于产品的最初设计，取决于产品的最初设计，7575的制造本钱取决于设计阐明和设计规范，的制造本钱取决于设计阐明和设计规范，70708080的消费缺陷是由于

4、设计缘由呵斥的。的消费缺陷是由于设计缘由呵斥的。一、概述一、概述 3.现代设计方法现代设计方法o信息时代市场对产品的要求信息时代市场对产品的要求 o 当今信息世界，一切变化太快，市场要求产品不断地更新换当今信息世界，一切变化太快，市场要求产品不断地更新换代，以手机为例，市场要求代，以手机为例，市场要求3个月就得推出新款式，在如此短的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义务。需求从设计试消费批时间内开发新产品是非常艰巨的义务。需求从设计试消费批量投产到达一次胜利的目的。这就要求每一个环节都能预知新产量投产到达一次胜利的目的。这就要求每一个环节都能预知新产品中能够出现的问题和

5、消费所需求的时间品中能够出现的问题和消费所需求的时间.因此，设计是关键。因此，设计是关键。o信息时代市场产品设计提出信的要求：信息时代市场产品设计提出信的要求：现代设计方法。现代设计方法。o 现代设计是将企业的资源、知识和阅历一同运用于产品的开现代设计是将企业的资源、知识和阅历一同运用于产品的开发、设计、和制造过程。从产品开发开场就思索到可制造性与可发、设计、和制造过程。从产品开发开场就思索到可制造性与可测试性，使设计与制造之间严密联络，测试性，使设计与制造之间严密联络，实现从设计到制造一次胜利的目的，实现从设计到制造一次胜利的目的，具有缩短开发周期、降低本钱、提具有缩短开发周期、降低本钱、提

6、高产质量量等优点。高产质量量等优点。一、概述一、概述 3.现代设计方法：现代设计方法：DFX系列系列oDFM:Design for Manufacturing DFM:Design for Manufacturing 可制造性设计可制造性设计oDFT:Design for Test DFT:Design for Test 可测试性设计可测试性设计oDFD:Design for Diagnosibility DFD:Design for Diagnosibility 可分析性设计可分析性设计oDFA:Design for Aseembly DFA:Design for Aseembly 可装配性

7、设计可装配性设计oDFE:Desibn for Enviroment DFE:Desibn for Enviroment 环保设计环保设计oDFF:Design for Fabrication of the PCB DFF:Design for Fabrication of the PCB o PCB PCB可加工性设计可加工性设计 oDFS:Design for Sourcing DFS:Design for Sourcing 物流设计物流设计 oDFR:Design for Reliability DFR:Design for Reliability 可靠性设计可靠性设计作为一种科学的方法

8、，作为一种科学的方法，DFX将不同团队的资源组织在一同，共同参与产品的将不同团队的资源组织在一同，共同参与产品的设计和制造过程设计和制造过程,经过发扬团队的共同作用，缩短参品开发周期，提高产质量经过发扬团队的共同作用，缩短参品开发周期，提高产质量量、可靠性和客户称心度，最终缩短从概念到客户手中的整个时间周期。量、可靠性和客户称心度，最终缩短从概念到客户手中的整个时间周期。二、二、DFM引见：引见：3.DFM优点优点p企业追求目的：企业追求目的：p 低本钱、高产出、良好的供货才干。长期高可靠性的产品。低本钱、高产出、良好的供货才干。长期高可靠性的产品。pDFMDFM优点优点p DFMDFM具有缩

9、短开发周期、降低本钱、提高产质量量等优点，具有缩短开发周期、降低本钱、提高产质量量等优点，是企业产品获得胜利的途径。是企业产品获得胜利的途径。p缩短开发周期：缩短开发周期：p 由于更多部门参与到设计过程中，加强下游各方与设计的由于更多部门参与到设计过程中，加强下游各方与设计的沟通沟通,加上一些软件手段的运用，使设计过程早期就能找出问题，加上一些软件手段的运用，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呵斥的时间并及时纠正。防止部门间或与协力厂商间不断往返所呵斥的时间浪费，这样减少工程验证时间和改善错误的时间，能更快地交付浪费，这样减少工程验证时间和改善错误的时间

10、，能更快地交付设计。使产品投放时间节约设计。使产品投放时间节约5050。二、二、DFM引见：引见：3.DFM优点优点l降低本钱降低本钱l 例：例：G.EG.E公司公司100100多项开发方案采用多项开发方案采用DFMDFM，产品从日用家电到，产品从日用家电到放射引擎发动机。公司从中获利放射引擎发动机。公司从中获利2 2亿美圆亿美圆l降低新工艺引进本钱，减少工艺开发的庞大费用。降低新工艺引进本钱，减少工艺开发的庞大费用。l例例1 1：大型：大型EMSEMS公司在本部实验室研发的新工艺公司在本部实验室研发的新工艺02010201焊盘设计，焊盘设计，制定成规范后，全球伟创力设计、工厂共享。制定成规范

11、后，全球伟创力设计、工厂共享。l例例2 2：L L公司，公司，BGA0.5BGA0.5间距贴装工艺。提早间距贴装工艺。提早3 3年试工艺和焊盘设年试工艺和焊盘设计。有利于设计采用。工艺人员参考现有的资料、阅历如计。有利于设计采用。工艺人员参考现有的资料、阅历如08050805焊盘设计等采用现有焊盘设计，进展简单实验，适宜焊盘设计等采用现有焊盘设计，进展简单实验，适宜本人，最终修订采用。本人，最终修订采用。二、二、DFM引见：引见：3.DFM优点优点减少改版次数或不需修正设计，减少开发本钱。减少改版次数或不需修正设计，减少开发本钱。没有没有DFMDFM规范控制的产品，在产品开发的后期，甚至常在批

12、规范控制的产品，在产品开发的后期，甚至常在批量消费阶段才会发现各种消费问题，此时又更改设计，无疑添量消费阶段才会发现各种消费问题，此时又更改设计，无疑添加开发本钱，例：加开发本钱，例：BGABGA的焊盘间距设计：公英制转换误差。的焊盘间距设计：公英制转换误差。降低返工、返修本钱、降低返工、返修本钱、发现各种消费问题，往往破费人力、物力进展返工、返修，发现各种消费问题，往往破费人力、物力进展返工、返修，才干到达目的。例：焊盘上有过孔的问题。才干到达目的。例：焊盘上有过孔的问题。二、二、DFM引见：引见：3.DFM优点优点l提高产质量量和可靠性提高产质量量和可靠性l 产品消费最好一次胜利，任何返修

13、、返工都会使可靠性下降。产品消费最好一次胜利，任何返修、返工都会使可靠性下降。同时影响声誉。同时影响声誉。l 例：在售后维修的产品中，例：在售后维修的产品中，8080出自产品出厂前返修过的产出自产品出厂前返修过的产品。品。l 例：某公司开展例：某公司开展2 2年年DFMDFM后，波峰焊不良率下降为原来的后，波峰焊不良率下降为原来的1/101/10。l 有利于技术转移，简化产品转有利于技术转移，简化产品转移流程。移流程。l企业普通外包，那么企业与企业普通外包，那么企业与OEM、EMS/CM之间的有效沟之间的有效沟通非常必要。具有良好可制造性通非常必要。具有良好可制造性的产品可与的产品可与OEM、

14、EMS/CM间间实现平滑的技术转移和过渡，快实现平滑的技术转移和过渡，快速组织消费。速组织消费。二、二、DFM引见：引见：3.DFM优点优点l有利于加工工艺的规范化。有利于加工工艺的规范化。l DFMDFM规范是将企业内部各部门在制造过程中的知识、阅历总规范是将企业内部各部门在制造过程中的知识、阅历总结出来变成企业规范或规范。所以结出来变成企业规范或规范。所以DFMDFM在企业内外部起到了一个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络起良好的桥梁，它把设计、制造和与产品相关部门有机地联络起来，大家共同遵守这个规范，同时不断补充、完善这个规范。来，大家共同遵守这个

15、规范，同时不断补充、完善这个规范。有了规范，个人要素的影响就很小。有了规范，个人要素的影响就很小。l建立沟通规范：建立沟通规范：l公司内有同样的质量规范，沟通文件有一样的格式，数据传公司内有同样的质量规范，沟通文件有一样的格式，数据传输有一致的版本控制，以这样的规范沟通，可以使效率大幅提输有一致的版本控制，以这样的规范沟通，可以使效率大幅提升。升。l提高消费力：提高消费力：l 以规范化流程与系统来处置更多工程以规范化流程与系统来处置更多工程,让员工精神运用在让员工精神运用在更重要的方面更重要的方面(设计设计,沟通沟通),),而非反复性的任务而非反复性的任务(抓错抓错)。二、二、DFM引见：引见

16、：3.DFM优点优点l提升提升PCB设计者的程度设计者的程度l建立管理评价根据：建立管理评价根据：l 将将DFM任务数据化任务数据化,分析设计质量、制造良率、新产品导分析设计质量、制造良率、新产品导入本钱的变化入本钱的变化,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。以及设计与制造的改善。l维护智慧资产：维护智慧资产：l 将研发知识与制造阅历整合成专家系统将研发知识与制造阅历整合成专家系统,降低人员流动的风降低人员流动的风险。险。l快速呼应客户需求：快速呼应客户需求：l 建立与客户沟通的设计与质量规范，实时呼应客户设计变卦，建立与

17、客户沟通的设计与质量规范，实时呼应客户设计变卦，缩短新产品导入时间、提升公司专业笼统、稳定与客户间的同缩短新产品导入时间、提升公司专业笼统、稳定与客户间的同伴关系。伴关系。l三、三、DFM的实施：的实施：1.要点要点o 第一：认识第一：认识DFM的必要性的必要性 管理者和员工都必需认识到管理者和员工都必需认识到DFM的重要性。要作为企业文化的一的重要性。要作为企业文化的一部分贯穿企业的一直。部分贯穿企业的一直。管理者：管理者：DFM协助他节省时间、金钱。设计者：帮他提高设计技艺，协助他节省时间、金钱。设计者：帮他提高设计技艺，不是挑缺陷。工艺者：帮他减少消费缺陷，任务更顺利。质量者：提不是挑缺

18、陷。工艺者：帮他减少消费缺陷，任务更顺利。质量者：提高一次产品合格率，提高产质量量。高一次产品合格率，提高产质量量。第二：制定内部规范第二：制定内部规范DFM文件指南文件指南 DFM文件指南是公司所必需的，是设计与制造之间的桥梁。文件指南是公司所必需的，是设计与制造之间的桥梁。制定普通参照制定普通参照IPC、SMEMA、EIA等国标规范，结合本公司的实践等国标规范，结合本公司的实践情况，如制造才干、工艺程度、设计规范，以及供应商提供的资料等情况，如制造才干、工艺程度、设计规范，以及供应商提供的资料等来制定。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，也可以是文件既可以是一页简

19、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，定义每一个部分和过程。一本复杂、全面的手册，定义每一个部分和过程。DFM文件指南放在文件指南放在WEB网站，可以随时晋级、维护。网站，可以随时晋级、维护。三、三、DFM的实施：的实施：1.要点要点第三：在不影响功能的前提下，设计必需思索并遵守第三：在不影响功能的前提下，设计必需思索并遵守DFM的要求。的要求。在在PCB制造、制造、PCBA装配、测试、检验、返修等整个产品制造过装配、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；选择规范元器件和规程中，尽量减少制造本钱、减少工艺流程；选择规范元器件和规范工艺；减少

20、制具、工具的复杂性和本钱。范工艺；减少制具、工具的复杂性和本钱。第四：构成专门的第四：构成专门的DFM队伍，加强信息沟通。队伍，加强信息沟通。公司有专门的公司有专门的DFM队伍，人员来源于各个部门。如：消费、研发、队伍，人员来源于各个部门。如：消费、研发、测试、供应以及质量部门的工程师。测试、供应以及质量部门的工程师。专职或兼职企业规范化人员专职或兼职企业规范化人员DFM工程师来协调任务。全面了工程师来协调任务。全面了解工程和制造两大块，既懂设计又懂消费，同时不断进展培训，解工程和制造两大块，既懂设计又懂消费，同时不断进展培训，学习掌握新的技术和工艺。在设计之初就参与设计。这样他不仅学习掌握新

21、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、消费过程中提供各种建议。整个产品设计、消费过程中提供各种建议。例如：例如：PCB尺寸的规范化，节约资料和工装。尺寸的规范化，节约资料和工装。三、三、DFM的实施：的实施：1.要点要点第五：第五：DFM反响反响 经过反响步骤来证明一切经过反响步骤来证明一切DFM的内容对消费的影响，起到的作用。的内容对消费的影响，起到的作用。第六：利用第六：利用DFM工具和软件工具和软件PCB设计软件中的设计软件中的DFM功能功能2.DFM软件

22、工具软件工具1购买商业性购买商业性DFM软件工具软件工具 Valor Trilogy 是一种广泛运用的是一种广泛运用的DFM分析设计软件。分析设计软件。2自行创建适宜本人的自行创建适宜本人的DFM软件工具软件工具 世界级公司经常这样做。世界级公司经常这样做。第七第七.DFM审核报告审核报告 DFM审核报告是反映整个审核报告是反映整个DFM过程中所发现的问题。过程中所发现的问题。三、三、DFM的实施：的实施：2.DFM详细内容包括：详细内容包括：p板级产品的板级产品的DFM详细内容包括：详细内容包括：p元器件元器件pPCB可制造性设计可制造性设计p板级产品装配可装配性设计板级产品装配可装配性设计

23、p设计输出与审核设计输出与审核三、三、DFM的实施：的实施：2.DFM详细内容包括：详细内容包括：o元器件元器件o元器件选择和评价元器件选择和评价o元件耐温元件耐温o元件潮湿敏感性元件潮湿敏感性o元件静电敏感等级元件静电敏感等级o元件焊端元件焊端/引脚、镀层的构引脚、镀层的构造和资料造和资料o新型封装元件、异性元件与新型封装元件、异性元件与现有工艺的匹配性现有工艺的匹配性o元件数量减少元件数量减少o候选元件：尽量从候选元件候选元件：尽量从候选元件挑选，减少种类和数量。挑选，减少种类和数量。o异性元件的选择异性元件的选择o外购件的关键清单外购件的关键清单pPCBp板材的要求板材的要求p镀层的要求

24、镀层的要求pPCB尺寸和外形要求尺寸和外形要求p元器件整体规划元器件整体规划p布线设计布线设计p孔的设计孔的设计p阻焊设计阻焊设计p丝印设计丝印设计p蚀刻分析蚀刻分析p印制板的热设计印制板的热设计p电源电源/地分析地分析p焊盘与印制导线衔接的设置焊盘与印制导线衔接的设置三、三、DFM的实施：的实施：PCB、PCBA可制造性设计可制造性设计pPCBAp焊盘设计焊盘设计p焊盘构造、尺寸；焊盘构造、尺寸；p模板设计模板设计p设备对设计的要求设备对设计的要求p基准：基准：MARK、基准孔、基准孔、pPCB板边缘空间要求板边缘空间要求p工艺对设计的要求工艺对设计的要求p插装、再流焊、波峰焊和清洗插装、再

25、流焊、波峰焊和清洗p返修的思索返修的思索p器件排布方向、间隔器件排布方向、间隔p拼板的排布和切割要求拼板的排布和切割要求p检测思索检测思索 p 测试盘尺寸和空间的要求测试盘尺寸和空间的要求 o设计输出与审核设计输出与审核o输出输出oPCB设计图设计图o元器件明细表元器件明细表o样机样机o审核审核o审核的目的、审核的目的、o审核程序、审核程序、o审核规范和根据、审核规范和根据、o审核方法和范围审核方法和范围o审核报告审核报告DFM问题与电路设计变卦问题的区别 1。定义：。定义：DFM问题的设计更改问题的设计更改DFM侠义：不利于消费制造的设计，呵斥消费的缺陷率高、消费效率降低，侠义：不利于消费制

26、造的设计，呵斥消费的缺陷率高、消费效率降低，进展进展DFM设计更该后，废品率提高，产能提高，对电气性能不影响。设计更该后，废品率提高，产能提高，对电气性能不影响。DFM广义：经过电路修正，对实现同一功能的不同方案进展最优设计。实现广义：经过电路修正，对实现同一功能的不同方案进展最优设计。实现元件数量、种类减少，降低制造本钱。元件数量、种类减少，降低制造本钱。电路设计的变卦电路设计的变卦 影响到电气性能的设计更改。影响到电气性能的设计更改。2。举例。举例元件：元件：DFM：5K55.1K 5；元件端头变卦导致厂商的变换。钽电；元件端头变卦导致厂商的变换。钽电容有：容有：Cu-Sn、FeNi合金。电路设计：合金。电路设计：5.1K0K。PCB：板材：板材：FR4-无铅板材无铅板材DFM。FR4-聚四氟乙烯设计聚四氟乙烯设计PCBA：MARK、器件排布方向、规划、返修性。、器件排布方向、规划、返修性。