面向可制造性及装配的设计DFX--电子设备篇

**单元 面向可制造性设计（DFM）及工艺优化的认知

■ 关于可制造性设计DFM的相关概念

     1.DFM---可制造性设计

     2.DFA---装配设计

■ 产品可制造性优劣的评价标准

     1.装配环节

     2.低成本

     3.模块化的设计及标准件的使用

■ 导入面向可制造性设计的根源

     1.为什么导入DFM

     2.对DFM的不同理解

     3.可制造性设计的益处

第二单元 装配DFM（又叫DFA）及工艺优化

■ 装配设计DFA的两大目标

    目标一.减少装配工序---减少零件设计

    目标二.减少装配时间---优化装配方式设计

案例：利用DFA的需求优化电池盖的结构设计

■ 减少零件设计的方法

         一.合并零件和功能

合并零件&功能设计的三个DFA问题

            问题1.零件是否需要单独保养和维修

            问题2.零件是否与相邻件的材料不同

            问题3.零件是否与相邻件相对移动

案例1.取消一个零件的判断方法

案例2：扶手支架总成优化成一个零件

         二.零件通用化设计

将企业的系列产品所用到的零件统一规划，设计成统配通用的零件，可安装在不

同的产品配置中

案例1：方向盘轴组件设计

案例2：紧固件通用设计

         三.材料选择的统一化设计（不同零件采用相同材料的设计达到相同功能）

案例：选择主体零件的材料，讲其他零件设计成主体零件上的某个功能结构特征

         四.固化连接方式及结构设计

案例：统一螺丝连接方式，固化设计方法

■ 减少装配时间---优化装配方式设计

减少装配时间的设计原则

一.允许足够的接近和无障碍的视野

           案例1：螺丝设置的结构设计

           案例2：接插件空间结构的设计

 案例3：确保开放存取的设计

二.采用自上向下装配 

案例：装配导向设计（重量较大零件）---定位及导向槽

三.减少加工表面

案例：加工面同侧原则---避免二次定位装配

四.加入防错技术

案例：防呆结构设计---保证一次性装配

五.精益过程

六.优化零件拿取

■ 冲压件DFM及工艺优化

一.冲压件DFM------根据开模需求设计

二.工序组合，减少加工工序

案例：五金复合模加工

■ 塑胶件DFM及成型工艺优化

一.注塑件DFM------开模分析（Tooling DFM），完善设计

二.模流分析，规避成型缺陷

案例1：注塑模具的胶口选择

案例2：结合线处理工艺优化

第三单元 PCBA（电路板模组）DFM及工艺优化

■ 元器件选型

■ 焊盘设计

一.焊盘不匹配为主的问题分析

二.矩形式元器件焊盘设计

案例：0805,1206矩形片式元器件焊盘设计

三.翼型器件焊盘尺寸设计（定单PIN-复制法）

案例1：翼形小外形IC和电阻网络（SOP）

案例2：翼形四边扁平封装器件（QFP）

四.通孔插装元器件（THC）焊盘设计

1.元件孔径和焊盘设计

元件孔径设计

连接盘设计

焊盘与孔的关系

连接盘的形状

隔离盘设计

2.元器件跨距设计

■ 阻焊设计五建议

■ 丝印设计五建议

■ 设置本体区域

■ 设置装配区域

■ 规范命名，统一建库（六个标准）

第四单元 PCB（电路板裸板）DFM及工艺优化

■ PCB分类

刚性版；挠性板；刚挠性结合板；特种PCB；集成元件PCB

■ PCB基材选择

■ 外形设计

一.外形设计及尺寸

二.PCB定位孔和夹持边的设置

1.定位孔

2.边定位

三. 拼板设计

■ 拼板外形设计

一. 拼板的尺寸确定

二. 平板工艺边设计

三. MARK点的设计

四. 定位孔的设计

五. 拼板中各PCB板之间的连接设计

六. 正反双数拼板的设计

案例1：采用V-CUT的连接方法拼板设计

案例2：采用邮票孔连接方式的拼板设计

案例3：拼板布局分析

■ 布局设计

一. 元器件整体布局设置工艺要求

二. 元器件间距设计

1. 元器件间距设计考虑的七大相关因素

2. IPC-782焊盘间距的规定

三. 再流汗工艺的元器件排布方向

四. 波峰焊工艺要求

■ 基准标识（Mark）设计

一.基准标识（Mark）作用

二.基准标识（Mark）种类

三.基准标识（Mark）的形状和尺寸

四.基准标识（Mark）的制作要求

五.基准标识（Mark）布放要求

■ 布线设计要求

一.布线宽度、间距及加工难易程度

二.外层线路的线宽和线距

三.内层线路的线宽和线距

四.一般布线设计标准

五.五种不同布线密度的布线规则

六.布线工艺要求

七.焊盘与印刷导线连接的设置

■ 阻抗控制设计

一. 阻抗相关因素分析

二. 层结构配置

案例1：2mm 8层板的通常配置

案例2: 3mm 8层板的通常配置

三. 确保阻抗的方法

案例1：通孔焊盘直接接到电源地铜皮上

■ 测试点设计要求

■ 阻焊设置

■ 丝网的设计

■ CAM输出

总结：研发---设计---DFM---完善设计---改善工艺---制造反馈

 （面向制造性的设计与优化：是研发与制造的PDCA）

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