DFM、DFT和 DFA在产品设计中的重要性

描述

  在产品设计生命周期中,大规模制造是在产品发布的最后阶段完成的。有几个因素,如良好的设计,最少的PCB组装重新操作和迭代,更少的材料开销和劳动力成本,在这个阶段要考虑为OEM和企业制造有价值的产品。

  为了实现这一目标,可制造性设计(DFM)和装配设计(DFA)技术以集成和受控的方式被广泛使用。有时,也称为DFMA(制造和装配设计),用于通过设计和流程改进来最小化产品成本和时间。

  在制造服务中,DFM是用于易于制造的过程,而DFA是用于产品设计中易于组装的设计方法。适用于PCB制造或PCB组装或产品组装。良好的DFMA实践可以加速制造过程,并提供降低成本,材料浪费,提高可用资源产量的额外优势,并最终节省时间并扩大生产规模。

  DFT是一种设计方法,旨在通过板上的测试点确保PCBA级别的操作和功能测试。一旦物理制造过程完成,DFT帮助验证电路板的组装,并确保产品硬件制造无缺陷。

  在本文中,我们将仔细研究DFA/DFT/DFM指南及其对生产过程的重要性。让我们开始吧。

  DFM指南

  消除昂贵、复杂或不必要的功能,轻松制造

  避免严格的公差,适应制造工艺能力(例如PCB堆叠,走线宽度间距,厚度和通孔/孔/切口工具)

  PCB面板化是PCB制造成本中非常重要的因素

  最好避免有锋利边缘和点的零件,最好使用径向倒角

  尽量避免在设计中出现笨重的部件,以减少疲劳和提升挑战

  避免刚柔结合PCB设计(如果不是强制性的)

  避免脚印中出现不均匀的焊盘和不规则形状,以获得更好的蚀刻效果

  最大限度地减少阻焊层偏移,以便在回流过程中获得足够的焊点

  使用更多的热通孔(而不是更大的通孔)

  DFA指南

  最大限度地减少零件数量和零件类型,以减少库存处理,采购,库存和组装时间

  使用具有自定位/对齐功能且无法正确安装的部件

  设计具有自紧固功能的零件,以支持机械挑战

  使用单面 PCB 进行零件放置

  遵循“自上而下”的组件方法以获得重力优势

  在产品设计时考虑不同的参数,以实现平稳的装配过程,如系统分区、互连类型及其在产品内部的组装、尺寸和零件包装、组装零件之间的最小距离等。

  考虑到装配工艺能力,为零件提供足够的PCB边缘间隙,并在密集电路板中保持两个组件之间的最小间隙

  对称排列相似的组件,便于安装

  注意配接连接器、电缆方向/高度和面积要求

  避免使用在组装过程中容易缠结且难以拾取/处理的零件

  避免焊盘中的不均匀焊盘和不规则性,因为表面贴装技术后需要手动修饰才能实现最佳可焊性

  大尺寸热通孔会影响GND焊盘的可焊性,因此通过帐篷/填充/堵塞(通常是树脂填充或导电/非导电材料)使用。

  DFT指南

  从开发或原型阶段开始实施产品可测试性

  覆盖所有关键信号以实现可测试性

  应具有单侧测试点,以增加使用钉床 (BoN) 进行测试设置的优势

  从设计阶段开始就考虑测试点的大小和测试点的最小间距,以便在能力范围内实现钉床 (BoN) 设置

  确保TAP信号(例如xJTAG)和具有电压电平分离的缓冲TAP信号之间的低偏斜(在TestFixture接线内部)

  考虑将多板面板作为一个单元进行测试

  测试点应有足够的间隙到焊盘/组件/PCB边缘

  为了实现完整的ICT(在线测试)覆盖,每个设计网络都应该有测试点

  强调测试流程以隔离与组件故障和制造错误相关的问题

  选择正确的弹簧加载探头(引脚)以促进正确的电气连接

  避免使用笨重和加高的组件 飞针测试

  每个单元的测试时间至关重要,目标应该是尽可能少地实现

  测试自动化应由易于测试、有限的测试点、简单的系统反馈机制驱动

  设计测试夹具,以涵盖半自动化或全自动化的功能验证

  审核编辑:郭婷

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