電子硬件產(chǎn)品可制造性設(shè)計（DFMA）

【課程背景】

DFX即Design for X(面向產(chǎn)品生命周期各環(huán)節(jié)的設(shè)計)，其中X代表產(chǎn)品生命周期的某一環(huán)節(jié)或特性, DFM是DFX中最重要的部分，DFM就是要考慮制造的可能性、高效性和經(jīng)濟(jì)性，DFM的目標(biāo)是在保證產(chǎn)品質(zhì)量與可靠性的前提下縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、降低產(chǎn)品成本、提高加工效率。

具體而言，DFM在產(chǎn)品設(shè)計中的優(yōu)點：

1.減少產(chǎn)品設(shè)計修改。倡導(dǎo)“第一次就把事情做對”的理念，把產(chǎn)品的設(shè)計修改都集中在產(chǎn)品設(shè)計階段完成。

2.縮短產(chǎn)品開發(fā)周期。據(jù)統(tǒng)計，相對于傳統(tǒng)產(chǎn)品開發(fā),DFM能夠節(jié)省30%以上的產(chǎn)品開發(fā)時間。

3.降低產(chǎn)品成本。產(chǎn)品開發(fā)同時也是面向成本的開發(fā)。

4.提高產(chǎn)品質(zhì)量。在開發(fā)原始階段就得到優(yōu)化和完善，避免后期制造、裝配中、市場上產(chǎn)生的質(zhì)量問題。

本課程從DFM概念和發(fā)展趨勢出發(fā)，介紹了DFM依照的并行開發(fā)的思想方法。重點講授可制造性設(shè)計基本要求、PCBA熱設(shè)計、布線布局、焊盤設(shè)計、裝配可制造性設(shè)計、塑膠件的可制造性設(shè)計、鈑金和壓鑄件的可制造性設(shè)計、工藝體系和工藝平臺建設(shè)、DFM常用軟件等。

【適合對象】

1.      電子硬件、結(jié)構(gòu)、整機(jī)、工藝、品質(zhì)、新產(chǎn)品導(dǎo)入經(jīng)理主管及工程師；

2.      生產(chǎn)現(xiàn)場管理及工藝技術(shù)人員；

3.      研發(fā)總監(jiān)、經(jīng)理等研發(fā)管理人員；

4.      產(chǎn)品經(jīng)理、項目經(jīng)理；

5.      質(zhì)量經(jīng)理、質(zhì)量管理人員等。

【課程收益】

1.      系統(tǒng)學(xué)習(xí)了解PCBA DFM的理論及實踐應(yīng)用知識。

2.      DFM的理論及實踐幫助實現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量的提升、產(chǎn)品上市時間的縮短、產(chǎn)品綜合成本的降低。

3.      引導(dǎo)學(xué)員針對案例問題進(jìn)行研討，使學(xué)員掌握PCBA DFM設(shè)計的有效途徑和方法。

4.      學(xué)員通過PCBA DFM案例和演練可以較熟練的運用PCBA DFM設(shè)計方法和試驗方法。

5.      學(xué)員學(xué)習(xí)標(biāo)桿企業(yè)PCBA DFM GUIDELINE，掌握PCBA DFM規(guī)范建立的實操方法。

【教學(xué)形式】

60%理論講授+20%現(xiàn)場練習(xí)+20%點評與演示

【課程時長】

兩天/12小時

【課程大綱】

一、DFM概念及并行設(shè)計概述

1.     并行設(shè)計和全生命周期管理

2.     電子產(chǎn)品的發(fā)展趨勢與客戶需求

3.     可制造性設(shè)計概念

4.     可制造性設(shè)計規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)

5.     DFX的分類

6.     為什么要實施DFX?

7.     DFM標(biāo)準(zhǔn)化的利益和限制

8.     DFM完整設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)

9.     集成產(chǎn)品開發(fā)IPD框架下的新產(chǎn)品開發(fā)流程

10.   某知名企業(yè)DFM運作模式簡介

二、高密度、高可靠性PCBA可靠性設(shè)計基礎(chǔ)

1.PCB制造技術(shù)基礎(chǔ)認(rèn)知

2.PCB疊層設(shè)計要求：Core疊法與Foil疊法的比較

3.PCB阻焊與線寬/線距

4.PCB板材的選擇：Tg參數(shù)和介電常數(shù)的考慮

5.PCB表面處理應(yīng)用比較：HASL vs ENIG vs OSP

6、PCBA的DFM&DFR工藝的基本原則

1)      PCB外形及尺寸     

2)      基準(zhǔn)點   

3)      阻焊膜             

4)      PCB器件布局

5)      孔設(shè)計及布局要求  

6)      阻焊設(shè)計 

7)      走線設(shè)計         

8)      表面涂層  

9)      焊盤設(shè)計            

7.案例解析

1)      PCB QFP和SOP部分區(qū)域起泡分層失效解析

2)      DSP BGA器件焊點早期失效解析

3)      PCB器件腐蝕失效案例解析

三、高密度、高可靠性PCBA焊盤設(shè)計和熱設(shè)計

1.      焊盤設(shè)計的重要性

2.      PCBA焊接的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

3.      不同封裝的焊盤設(shè)計

1)      表面安裝焊盤的阻焊設(shè)計

2)      插裝元件的孔盤設(shè)計

3)      特殊器件的焊盤設(shè)計

4.      焊盤優(yōu)化設(shè)計案例解析：雙排QFN的焊盤設(shè)計

5.      熱設(shè)計在DFR設(shè)計的重要性

6.      高溫造成器件和焊點失效的機(jī)理

7.      CTE熱溫度系數(shù)匹配問題和解決方法

8.      散熱和冷卻的考量

9.      熱設(shè)計對焊盤與布線的影響

10.    常用熱設(shè)計方案

11.    熱設(shè)計在DFR設(shè)計中的案例解析

1)      陶瓷電容典型開裂失效解析

2)      BGA在熱設(shè)計中的典型失效解析

3)      Met產(chǎn)品散熱不良導(dǎo)致失效解析

四、結(jié)構(gòu)、裝配可制造設(shè)計方法

1.      零件標(biāo)準(zhǔn)化

2.      模塊化設(shè)計

3.      設(shè)計一個基準(zhǔn)的基座

4.      設(shè)計零件容易被抓取

5.      設(shè)計導(dǎo)向特征

6.      先定位后固定

7.      避免裝配干涉

8.      為輔助工具提供空間

9.      重要零部件設(shè)計裝配止位特征

10.    防止零件欠約束和過約束

11.    寬松的零件公差要求

12.    防錯設(shè)計

13.    裝配中的人機(jī)工程學(xué)

14.    線纜的布局

15.    研討：如何在結(jié)構(gòu)設(shè)計前期保證產(chǎn)品可裝配性？

五、塑膠件可制造性設(shè)計

1.      塑膠種類和特征

2.      塑膠材料選擇

3.      注塑的基本要求與常用進(jìn)膠方式

4.      澆口位置選擇原則

5.      表面工藝的分類與對產(chǎn)品設(shè)計的要求

1)     噴涂

2)     電鍍與不導(dǎo)電真空鍍

3)     IML與IMR

6.      雙色模的原理與包膠模的區(qū)別

7.      產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的設(shè)計注意點

1)     產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計準(zhǔn)則--出模角

2)     產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計準(zhǔn)則--壁厚

3)     產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計準(zhǔn)則--支柱 ( Boss )

4)     產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計準(zhǔn)則--加強(qiáng)筋

8.      常見產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和裝配問題現(xiàn)象、分析、推薦對策

9.      案例解析：某小型電子產(chǎn)品塑膠模開模DFMA評審

六、鈑金件和壓鑄件可制造性設(shè)計

1.      提高鈑金強(qiáng)度的設(shè)計

2.      降低鈑金成本的設(shè)計

3.      鈑金件裝配

4.      H公司鈑金結(jié)構(gòu)件可加工性設(shè)計規(guī)范解析

5.      壓鑄工藝介紹

6.      壓鑄件設(shè)計指南

七、DFM規(guī)范體系與DFM常用軟件

1.      電子組裝中工藝的重要性

2.      如何提高電子產(chǎn)品的工藝質(zhì)量

3.      DFM的設(shè)計流程

4.      DFM工藝設(shè)計規(guī)范的主要內(nèi)容

5.      DFM設(shè)計規(guī)范在產(chǎn)品開發(fā)中如何應(yīng)用

6.      如何建立自己的工藝技術(shù)平臺？

7.      DFM軟件（Valor & Vayo）介紹

8.      DFM軟件PCBA審查視頻講解

9.      DFM軟件輸出PCBA報告實例解析

課程收尾：內(nèi)容回顧、Q&A、五三一行動計劃