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DFM的真正含义

 省电师 2011-06-21
DFM的真正含义

DFM是Design For Manufacture,可制造性设计,是指我们所设计的产品要符合生产要求,能被顺利加工出来,让产品构想能以综合成本最低的方式被物理实现。DFM不是单纯的一项技术,从某种意义上,它更象一种思想,包含在产品实现的各个环节中。


PCB设计,作为设计从逻辑到物理实现的最重要过程,DFM设计是一个不可回避的重要方面。在PCB设计上,我们所说的DFM主要包括:器件选择、PCB物理参数选择和PCB设计细节方面等。
一般来说,器件选择主要是指选择采购,加工,维修等方面综合起来比较有利的器件。如:尽量采用SOP器件,而不采用BGA器件;采用器件pitch大的器件,不采用细间距的器件;尽量采用常规器件,而不用特殊器件等。器件的DFM选择,作为PCB设计人员需要和采购工程师、硬件工程师、工艺工程师等协商决定。
PCB设计的物理参数这个主要环节主要是由PCB设计人员来确定了。主要包括:板厚孔径比、线宽间距、层叠设计、焊盘孔径等的设置。这要求PCB设计人员必需深入了解PCB的制造工艺和制造方法,了解大多数板厂的加工参数,然后结合单板的实际情况来进行物理参数的设定,尽量增加PCB生产的工艺窗口,采用最成熟的加工工艺和参数,降低加工难度,提高成品率,减少后期PCB制作的成本和周期,即“不能杀鸡使用牛刀”也不能“杀牛使用鸡刀”
举个例子:一个PMC扣板,可以选择0.5Pitch的BGA才用HDI盲埋孔设计,也可以选择0.8Pitch的BGA进行普通通孔板设计,但需要在单板尺寸上做一点调整。如果使用HDI来设计,可能会减少PCB设计的难度,缩短设计时间,但会大大加大后期板厂加工的难度,增加生产的成本和时间;如果采用0.8Pitch的BGA进行普通通孔板设计,并调整一下尺寸和布局,从PCB设计时间上讲,PCB设计可能要难一些,费用要高一些,可能要延长一些设计时间,但是普通通孔板有更多的厂家可以选择,并且加工时间比HDI板短得多,综合来说,项目完成时间比HDI方式短,价格更便宜。如果本项目开始批量生产,设计成本是一定的,但通孔板制造成本会要低得多,随着生产数量的增加,设计成本将被分摊到每个成品中,这样设计上所节省的费用和后期加工的成本的费用就不是一个数量级的了。同时,我们在设计上一定要考虑后期加工的多家供应商,如果下游某一厂家一旦出现产能不足或者价格不合理而我们没有其他选择的时候,就很被动了。建议设计时,物理参数要考虑主流厂家的工艺能力,尽量采用大众化的生产工艺。还有,现在很多的时候,样板和批量板不在一个厂家生产。如果我们在设计的时候,去满足样板厂家的工艺而忽略批量厂家的工艺要求,那我们就可能会在后续走一些弯路,甚至会增加额外的成本和时间。所以,在设计的时候,需要尽量去考虑批量时候的工艺,而样板时候的工艺只作为参考意见。所以,DFM在板厂的选择上就是:“Design For Many” 了
在PCB设计细节上很多的情况就和设计工程师的水平和经验有很大的关系了。如:器件的摆放位置,间距,走线的处理,铜皮的处理等。这些参数需要长时间多项目的积累才能得到。一般来说,专业的设计由于接触到更多的要求PCB板厂和焊接加工厂,所以一般他们的设计参数能符合绝大多数板厂的要求,而不是仅符合某个厂的特定成本要求。
DFM从窄意上说是:使设计更加适合生产的要求,也是要求我们在设计的适合要充分的考虑生产的情况,让设计出来的能够生产出来。从广义上将:就是设计要符合多数化的生产要求,能够是设计的东西在生产上有更多的选择,降低成本。也就是Design for money!

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