電子硬件產品可制造性設計（DFMA）

【課程背景】

DFX即Design for X(面向產品生命周期各環節的設計)，其中X代表產品生命周期的某一環節或特性, DFM是DFX中最重要的部分，DFM就是要考慮制造的可能性、高效性和經濟性，DFM的目標是在保證產品質量與可靠性的前提下縮短產品開發周期、降低產品成本、提高加工效率。

具體而言，DFM在產品設計中的優點：

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

2.縮短產品開發周期。據統計，相對于傳統產品開發,DFM能夠節省30%以上的產品開發時間。

3.降低產品成本。產品開發同時也是面向成本的開發。

4.提高產品質量。在開發原始階段就得到優化和完善，避免后期制造、裝配中、市場上產生的質量問題。

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

【適合對象】

1.      電子硬件、結構、整機、工藝、品質、新產品導入經理主管及工程師；

2.      生產現場管理及工藝技術人員；

3.      研發總監、經理等研發管理人員；

4.      產品經理、項目經理；

5.      質量經理、質量管理人員等。

【課程收益】

1.      系統學習了解PCBA DFM的理論及實踐應用知識。

2.      DFM的理論及實踐幫助實現產品質量的提升、產品上市時間的縮短、產品綜合成本的降低。

3.      引導學員針對案例問題進行研討，使學員掌握PCBA DFM設計的有效途徑和方法。

4.      學員通過PCBA DFM案例和演練可以較熟練的運用PCBA DFM設計方法和試驗方法。

5.      學員學習標桿企業PCBA DFM GUIDELINE，掌握PCBA DFM規范建立的實操方法。

【教學形式】

60%理論講授+20%現場練習+20%點評與演示

【課程時長】

兩天/12小時

【課程大綱】

一、DFM概念及并行設計概述

1.     并行設計和全生命周期管理

2.     電子產品的發展趨勢與客戶需求

3.     可制造性設計概念

4.     可制造性設計規范和標準

5.     DFX的分類

6.     為什么要實施DFX?

7.     DFM標準化的利益和限制

8.     DFM完整設計標準的開發

9.     集成產品開發IPD框架下的新產品開發流程

10.   某知名企業DFM運作模式簡介

二、高密度、高可靠性PCBA可靠性設計基礎

1.PCB制造技術基礎認知

2.PCB疊層設計要求：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參數和介電常數的考慮

5.PCB表面處理應用比較：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)      基準點   

3)      阻焊膜             

4)      PCB器件布局

5)      孔設計及布局要求  

6)      阻焊設計 

7)      走線設計         

8)      表面涂層  

9)      焊盤設計            

7.案例解析

1)      PCB QFP和SOP部分區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焊盤設計和熱設計

1.      焊盤設計的重要性

2.      PCBA焊接的質量標準

3.      不同封裝的焊盤設計

1)      表面安裝焊盤的阻焊設計

2)      插裝元件的孔盤設計

3)      特殊器件的焊盤設計

4.      焊盤優化設計案例解析：雙排QFN的焊盤設計

5.      熱設計在DFR設計的重要性

6.      高溫造成器件和焊點失效的機理

7.      CTE熱溫度系數匹配問題和解決方法

8.      散熱和冷卻的考量

9.      熱設計對焊盤與布線的影響

10.    常用熱設計方案

11.    熱設計在DFR設計中的案例解析

1)      陶瓷電容典型開裂失效解析

2)      BGA在熱設計中的典型失效解析

3)      Met產品散熱不良導致失效解析

四、結構、裝配可制造設計方法

1.      零件標準化

2.      模塊化設計

3.      設計一個基準的基座

4.      設計零件容易被抓取

5.      設計導向特征

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.    防錯設計

13.    裝配中的人機工程學

14.    線纜的布局

15.    研討：如何在結構設計前期保證產品可裝配性？

五、塑膠件可制造性設計

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膠方式

4.      澆口位置選擇原則

5.      表面工藝的分類與對產品設計的要求

1)     噴涂

2)     電鍍與不導電真空鍍

3)     IML與IMR

6.      雙色模的原理與包膠模的區別

7.      產品結構的設計注意點

1)     產品結構設計準則--出模角

2)     產品結構設計準則--壁厚

3)     產品結構設計準則--支柱 ( Boss )

4)     產品結構設計準則--加強筋

8.      常見產品結構和裝配問題現象、分析、推薦對策

9.      案例解析：某小型電子產品塑膠模開模DFMA評審

六、鈑金件和壓鑄件可制造性設計

1.      提高鈑金強度的設計

2.      降低鈑金成本的設計

3.      鈑金件裝配

4.      H公司鈑金結構件可加工性設計規范解析

5.      壓鑄工藝介紹

6.      壓鑄件設計指南

七、DFM規范體系與DFM常用軟件

1.      電子組裝中工藝的重要性

2.      如何提高電子產品的工藝質量

3.      DFM的設計流程

4.      DFM工藝設計規范的主要內容

5.      DFM設計規范在產品開發中如何應用

6.      如何建立自己的工藝技術平臺？

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：內容回顧、Q&A、五三一行動計劃