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DFM在硬件設(shè)計(jì)制造中的作用

PCBA硬件設(shè)計(jì)制造過程涉及的環(huán)節(jié)眾多，一般的硬件產(chǎn)品是由：硬件設(shè)計(jì)包括PCB制圖、PCB電路板制造、元器件采購與檢查、SMT貼片加工、插件加工、程序燒制、測(cè)試、老化等一系列制程，下面我們說明一下那些環(huán)節(jié)DFM在其中的

01.硬件設(shè)計(jì)包括PCB制圖

硬件設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容就是電氣控制系統(tǒng)的原理圖的設(shè)計(jì)，電氣控制元器件的選擇和控制柜的設(shè)計(jì)。電氣控制系統(tǒng)的原理圖包括主電路和控制電路。控制電路中包括PLC的I/O接線和自動(dòng)、手動(dòng)部分的詳細(xì)連接等。電器元件的選擇主要是根據(jù)控制要求選擇按鈕、開關(guān)、傳感器、保護(hù)電器、接觸器、指示燈、電磁閥等。

PCB制圖的工作內(nèi)容是在原理圖設(shè)計(jì)完成后，把原理圖轉(zhuǎn)換成PCB制版文件，也就是PCB Layout,按照原理圖設(shè)計(jì)時(shí)選擇的電子元器件設(shè)計(jì)封裝，導(dǎo)入原理圖網(wǎng)表進(jìn)行布局、布線設(shè)計(jì)成PCB制版圖紙。

此時(shí)我們需用到DFM，因?yàn)樵O(shè)計(jì)的PCB圖紙未必符合可制造性要求。我們需對(duì)PCB圖紙進(jìn)行DFM可制造性分析，滿足生產(chǎn)制造的工藝能力方可進(jìn)行PCB電路板生產(chǎn)。

02.PCB電路板制造

硬件設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容就是電氣控制系統(tǒng)的原理圖的設(shè)計(jì)，電氣控制元器件的選擇和控制柜的設(shè)計(jì)。電氣控制系統(tǒng)的原理圖包括主電路和控制電路。控制電路中包括PLC的I/O接線和自動(dòng)、手動(dòng)部分的詳細(xì)連接等。電器元件的選擇主要是根據(jù)控制要求選擇按鈕、開關(guān)、傳感器、保護(hù)電器、接觸器、指示燈、電磁閥等。

PCB制圖的工作內(nèi)容是在原理圖設(shè)計(jì)完成后，把原理圖轉(zhuǎn)換成PCB制版文件，也就是PCB Layout,按照原理圖設(shè)計(jì)時(shí)選擇的電子元器件設(shè)計(jì)封裝，導(dǎo)入原理圖網(wǎng)表進(jìn)行布局、布線設(shè)計(jì)成PCB制版圖紙。

此時(shí)我們需用到DFM，因?yàn)樵O(shè)計(jì)的PCB圖紙未必符合可制造性要求。我們需對(duì)PCB圖紙進(jìn)行DFM可制造性分析，滿足生產(chǎn)制造的工藝能力方可進(jìn)行PCB電路板生產(chǎn)。

03.元器件采購與檢查

元器件采購需要嚴(yán)控渠道，一定要從大型貿(mào)易商和原廠提貨，比如在華秋商城采購電子元器件，100%避免二手料和假料。此外，采購電子元器件時(shí)經(jīng)常遇到采購到錯(cuò)誤的元器件，比如元器件型號(hào)錯(cuò)誤、封裝名稱錯(cuò)誤等。

使用華秋DFM采購電子元器件，可避免遇到這類情況，華秋DFM軟件自動(dòng)核對(duì)BOM型號(hào)以及封裝名稱。并且華秋DFM軟件使用跟元器件實(shí)體一樣大小的庫核對(duì)PCB文件設(shè)計(jì)的封裝，避免采購錯(cuò)誤的元器件。

04.SMT加工

在PCBA組裝前，使用華秋DFM進(jìn)行可組裝性分析，提前發(fā)現(xiàn)一系列問題，例如：元器件間距不足、器件到邊緣太近、引腳與器件不匹配等。可避免一些不必要的損失。

錫膏印刷和回流焊爐溫控制是關(guān)鍵要點(diǎn)，需用質(zhì)量較好且符合工藝要求激光鋼網(wǎng)非常重要。根據(jù)PCB的要求，部分需要增大或縮小鋼網(wǎng)孔，或者采用U型孔，依據(jù)工藝要求制作鋼網(wǎng)。回流焊的爐溫和速度控制對(duì)于錫膏的浸潤和焊接可靠性十分關(guān)鍵，按照正常的SOP作業(yè)指引進(jìn)行管控即可。此外，需要嚴(yán)格執(zhí)行AOI檢測(cè)，最大程度減少人為因素造成的不良。

05.插件加工

插件工藝中，對(duì)于過波峰焊的模具設(shè)計(jì)是關(guān)鍵點(diǎn)。如何使用模具能夠最大化提供過爐之后的良品概率，這是PE工程師必須不斷實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)的過程。

06.程序燒制

在前期的DFM報(bào)告中，可以給客戶建議在PCB上設(shè)置一些測(cè)試點(diǎn)（Test Points），目的是為了測(cè)試PCB及焊接好所有元器件后的PCBA電路導(dǎo)通性。如果有條件，可以要求客戶提供程序，通過燒錄器（比如ST-LINK、J-LINK等）將程序燒制到主控制IC中，就可以更加直觀地測(cè)試各種觸控動(dòng)作所帶來的功能變化，以此檢驗(yàn)整塊PCBA的功能完整性。

07.PCBA板測(cè)試

對(duì)于有PCBA測(cè)試要求的訂單，主要進(jìn)行的測(cè)試內(nèi)容包含ICT（In Circuit Test）、FCT（Function Test）、Burn In Test（老化測(cè)試）、溫濕度測(cè)試、跌落測(cè)試等，具體根據(jù)客戶的測(cè)試方案操作并匯總報(bào)告數(shù)據(jù)即可。