作者介紹：李工，PCBA工藝工程師。

可能有人都不知道這個崗位，那我換個通俗易懂的解釋。

我和DFM-可制造性分析息息相關(guān)，其實(shí)就一個橋梁，是研發(fā)與生產(chǎn)之前的橋梁，平時會接觸到電子工程師、PCB Layout 工程師和工廠等，需要了解的知識也挺多的，PCB制造、PCBA工藝、PCBA組裝、元器件、可靠性設(shè)計(jì)等。

今天先來簡單介紹一下DFM。 （這里聲明一下，講這么多，不是要說我多重要或者怎么的，其實(shí)我就是一顆螺絲釘）

一、什么是DFM?

百度上有定義，截圖了，具體的可以看下圖。 這里我用自己的話語來表達(dá)一下，DFM可制造性分析其實(shí)就是研發(fā)與生產(chǎn)之間的橋梁，在他們兩個中間進(jìn)行溝通，通過簡化、優(yōu)化、改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，用更低的成本制造出更好的產(chǎn)品。

線束DFM可制造性分析也就是從產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)時起，就考慮到可制造性，使設(shè)計(jì)和制造之間緊密聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)從設(shè)計(jì)到制造一次成功的目的。

具體的情況是以下這些：

找出設(shè)計(jì)階段潛在的問題并提供解決方案

元器件設(shè)計(jì)錯誤規(guī)避

有機(jī)會進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑骷娲岣咴骷|(zhì)量或者降低成本，同時滿足原來的需求

提高生產(chǎn)流程和元器件質(zhì)量的生產(chǎn)效率

減低產(chǎn)品生產(chǎn)的成本

一、為什么DFM這么重要？

企業(yè)的目標(biāo)：低成本、高產(chǎn)出、良好的供貨能力、長期可靠的產(chǎn)品。 也就是說用更少的錢生產(chǎn)出更好的產(chǎn)品，而DFM就可以在很大程度滿足企業(yè)的需求。 DFM對于效率、速度和高生產(chǎn)率都至關(guān)重要。

很多人認(rèn)為，大約70%的產(chǎn)品制造成本來自剛開始設(shè)計(jì)階段，例如物料或者生產(chǎn)制造，因此DFM具有很大的降 低成本的能力，除此之外，DFM還可以在整個制造和生產(chǎn)過程中起到作用。

產(chǎn)品各周期的影響力圖（來源于網(wǎng)絡(luò)）

這里具體列幾點(diǎn)：

使用DFM，可以降低生產(chǎn)成本

加速產(chǎn)品上市的時間

縮短開發(fā)成本

減少改版次數(shù)或者不需求修改，減少開發(fā)成本

降低返工、返修成本

找出錯誤和故障，并且規(guī)避解決掉

提供更高質(zhì)量的產(chǎn)品，因?yàn)樵O(shè)計(jì)可以在每個階段進(jìn)行改進(jìn)和增強(qiáng)

同樣身為工程師的我，站在工程師的角度，DFM可制造性分析，為工程師省了很大的麻煩。 不用被老板催，不用熬夜改線束圖紙，不用承受多方的壓力，還可以減少被懟的次數(shù)。

DFM在產(chǎn)品各階段的應(yīng)用

二、如果沒有DFM會發(fā)生什么？

為了盡可能快速高效地組裝印刷電路板，根據(jù)DFM要求進(jìn)行設(shè)計(jì)非常重要。 這里列舉幾點(diǎn)如果沒有進(jìn)行DFM可制造性分析可能會出現(xiàn)的常見問題。

DFM的重要性

1、沒有針對物料價格和可用性進(jìn)行更優(yōu)的選擇

電子元器件的價格可能因?yàn)榍蓝幌嗤?，這對PCB的組裝可能會產(chǎn)生意向不到的影響，雖然說這對樣品成本影響不大，但是一旦投入到生產(chǎn)中，成本就會迅速上升。

例如：在設(shè)計(jì)中使用了10次的電子元器件上多花了1塊錢，在一塊板上加1塊錢可以不說，但如果是1萬塊板呢，就是1萬塊。 如果考慮到PCBA上全部的元器件，1塊錢的差異也會產(chǎn)生巨大的成本差。

這只是一個例子，但更多的情況是，板子可能遠(yuǎn)不止1萬塊。

當(dāng)然不止是價格，不同的供應(yīng)商和分銷商在元器件的應(yīng)用也會有不同的變化，如果物料的價格低，但是生產(chǎn)時不可以用，可能會面臨巨大的制造延誤。

尤其是在產(chǎn)品生產(chǎn)周期末尾時，如果物料被標(biāo)記為不滿足新設(shè)計(jì)，使用壽命不達(dá)標(biāo)，或者過時，那就必須要重新設(shè)計(jì)電路板適應(yīng)更新的物料，可能又要熬夜改板子。

2、PCBA組裝失敗

物料如果與PCB不匹配就會在制造過程中會導(dǎo)致很多錯誤，這里列舉幾個常見的：

當(dāng)然這里只是列舉了幾個，實(shí)際上還會存在更多的問題，任何不能正確匹配的物料有可能需要手動焊接甚至重新設(shè)計(jì)，這意味講減慢電路板的制造速度，并且花費(fèi)更多的時間和金錢。

3、可靠性設(shè)計(jì)

可靠性設(shè)計(jì)也是一個常見的問題，電路的設(shè)計(jì)沒有考慮到PCB組裝和可實(shí)用性。 假設(shè)產(chǎn)品的使用環(huán)境是在戶外，必須要耐高溫，但設(shè)計(jì)的時候根本沒有考慮到，這樣的產(chǎn)品在測試的時候根本不達(dá)標(biāo)，然后就開始重新設(shè)計(jì)，選物料，可能還會后續(xù)生產(chǎn)中出現(xiàn)其他的問題。

三、在產(chǎn)品生產(chǎn)中怎么應(yīng)用DFM？

1、從原理圖開始

在設(shè)計(jì)原理圖時，設(shè)計(jì)人員就會選擇所需要的物料，通常都是依靠實(shí)現(xiàn)什么功能來進(jìn)行選擇的，但還要考慮到很多其他的因素，包括物料的價格、可靠性及其使用生命周期。 如果在設(shè)計(jì)階段就開始考慮，就可以節(jié)省掉很多麻煩，并且可以規(guī)避掉一下制造商的麻煩。

這里不得不說一下BOM，現(xiàn)在市面上有很多物料選型匹配的，其實(shí)就可以解決掉很大的問題，不過遇到停產(chǎn)的時候，就會考慮到選型替代了，會稍微有點(diǎn)麻煩。

原理圖

2、PCB 布局

PCB布局也是設(shè)計(jì)中一個重要部分，在設(shè)計(jì)的早期階段，關(guān)乎到如何設(shè)置電路板的重要決定，也會直接影響電路板的制造方式。

1）單層板、雙層板還是多層板？

雙層板通常用于信號完整性和熱管理，同時也要考慮到板的可制造性。 例如確定所用的通孔是最佳鉆孔縱橫比所需的板厚，這就需要使用不同的電路板材料或者更改電路板的層數(shù)。

2）電路板模型輪廓

確定PCB的模型和輪廓，需求詳細(xì)的電路板形狀和尺寸，還包括放置固定組件、通孔、插槽等。 這里必須注意，可以避免重新設(shè)計(jì)和組裝上的錯誤。

3）物料

為了避免組裝過程中出現(xiàn)焊接問題，必須要準(zhǔn)備好物料。

3、根據(jù)DFM要求放置和布線

PCB 元件布局和布線需要在高速和電源電路中以最短的信號路徑進(jìn)行布局，以實(shí)現(xiàn)最佳電氣性能。 PCB 設(shè)計(jì)人員在布置電路板時，必須在電路板的電氣和制造需求之間取得平衡，這一點(diǎn)很重要。

主要注意以下幾點(diǎn)：

4、設(shè)計(jì)定稿和文檔

除了布局和布線之外，PCB 布局期間還有許多其他任務(wù)會影響電路板的可制造性：

以上就是關(guān)于DFM簡單的介紹，希望能夠?qū)Υ蠹矣杏茫瑲g迎大家多多指教。

審核編輯：湯梓紅