在PCB设计过程中纳入制造费用和生产量差异

实现设计最佳的电路板也需要先见之明。您对电路板的制造和组装了解得越多，就可以做出更好的准备来做出决定，以支持和促进PCB制造过程，尤其是在您关注环境的情况下。这些包括制造设计在内的决策构成了确保您的PCB能够利用合同制造商（CM）的设备，过程和功能的基础。让我们回顾一下DFM的主要原理，以期根据产量差异优化PCB开发的制造开销。

制造设计原理（DFM）

对于PCB设计，DFM可以定义为电路板参数规范的应用，使您的制造商能够将您的设计意图转换为满足其机械和电气目标的实际产品。遵守并应用良好的DFM准则和规则的需求不可夸大。毕竟，除非尺寸和规格在CM设备的公差范围内，否则您的电路板是不可建造的。DFM规范包括以下内容：

l  材料选择：选择具有最适合设计类型参数的基材和层压板。

l  间隙和间距：确保组件，走线和电路板边缘之间的距离足以用于制造和组装过程。

l  走线尺寸：除了满足信号传播要求之外，确保铜的重量和走线宽度都在CM能力范围内。

l  钻孔位置和通孔类型：利用正确的纵横比选择孔的尺寸，并选择可基于CM设备进行钻孔的位置。

l  PCB叠层：根据信号需求并在CM能力范围内选择层和层材料的数量。

l  阻焊层定义：如有必要，请确保有足够的阻焊层，阻焊层间隙和连接板，以防止电路板短路和氧化。

上面的列表具有代表性，并不包括可能增加电路板制造和组装的所有设计选择和规格。例如，有一些针对组装的准则，即所谓的“组装设计”（DFA），其中包括确保组件的封装与物料清单（BOM）条目匹配，并包括极性和丝印上的第一个指示器。

DFM和制造费用

在设计过程中包含良好的DFM确实会产生成本。这些成本可以分为直接成本或间接成本，它们是开发设计阶段的制造费用，包括：

设计制造费用：

1.         是时候获取和合并CM的DFM规则和指南了。

2.         花时间进行修改和重新设计，以使您的设计达到可制造的状态。

3.         将您的设计提高到生产就绪所需的工时。

4.         附加的软件成本（如果有），以促进DFM的实施。

开发的电路板制造和PCB组装阶段本身就是开发过程的直接成本，这主要取决于生产水平。

根据产量差异管理制造费用

无论生产水平如何，电路板的制造都遵循相同的基本步骤。但是，制造费用在很大程度上取决于生产水平。通常，有两个生产级别：小批量和大批量。小批量生产的范围从几块板到几百块板。

在此级别上，完成了概念验证和原型验证，这可能需要多次制造运行或整个设计⇒构建⇒测试周期的迭代，直到最终确定设计并准备进行大批量生产为止。大批量生产时，主要关注的问题是良率或可用板与实际制造的板的比率。这里的生产数量可能达到数万或数十万甚至更多。

显然，无法消除制造费用；但是，可以在设计过程中对其进行管理。通过遵循以下提示，可以实现此目的，并且可以优化制造过程并控制成本。

管理制造费用的提示

提示1：在设计过程中尽早获取和建立DFM

通过尽早应用DFM，您可以负担额外的时间和支出，以使设计达到可以构建电路板的状态。实现这一目标的最快，最准确的方法是通过文件上载（如果可用），并且设计软件可以容纳它。

提示2：根据产量差异应用DFM

可以放宽甚至更改DFM规范，以帮助加快开发过程中的迭代。但是，对于大批量生产，您的DFM应该完成，就像整个设计一样。

提示3：利用电路分析来帮助确定DFM规格

拥有允许您在设计过程中执行信号和电路板分析的软件设计程序，可以帮助您正确选择电路板材料，走线路线，通过类型和其他DFM规范，从而减少制造开销。