高密度高可靠性PCBA可制造性设计(DFM)及案例解析

【课程设计底层逻辑】

本课程基于IPD产品开发流程，重点介绍高密高可靠性电子产品PCBA可制造性设计的关键概念流程，精选华为公司在PCBA方面可制造性设计的最佳实践，提升学习对象于可制造性设计中重难点问题的解决能力。

【适合对象】

1. 电子硬件、结构、整机、工艺、品质、新产品导入、中试等管理人员及工程师；
2. 生产工艺、生产管理人员及技术人员；
3. 研发质量、体系质量、生产质量管理及工程师；
4. 研发总监、经理等管理人员和研发工程师；
5. 产品经理、项目经理、流程体系管理人员等。

【课程预期收益】

1. 系统学习了解PCBA DFM的理论及实践应用知识。
2. DFM的理论及实践帮助实现产品质量的提升、产品上市时间的缩短、产品综合成本的降低。
3. 引导学员针对案例问题进行研讨，使学员掌握PCBA DFM设计的有效途径和方法。
4. 学员通过PCBA DFM案例和演练可以较熟练的运用PCBA DFM设计方法和试验方法。
5. 学员学习标杆企业PCBA DFM GUIDELINE，掌握PCBA DFM规范建立的实操方法。
   1. PCB外形及尺寸     

【课程背景】

DFX即Design for X(面向产品生命周期各环节的设计)，其中X代表产品生命周期的某一环节或特性, DFM是DFX中最重要的部分，DFM就是要考虑制造的可能性、高效性和经济性，DFM的目标是在保证产品质量与可靠性的前提下缩短产品开发周期、降低产品成本、提高加工效率。

具体而言，DFM在产品设计中的优点：

1.减少产品设计修改。倡导“第一次就把事情做对”的理念，把产品的设计修改都集中在产品设计阶段完成。

2.缩短产品开发周期。据统计，相对于传统产品开发,DFM能够节省30%以上的产品开发时间。

3.降低产品成本。产品开发同时也是面向成本的开发。

4.提高产品质量。在开发原始阶段就得到优化和完善，避免后期制造、装配中、市场上产生的质量问题。

本课程从DFM概念和发展趋势出发，介绍了DFM依照的并行开发的思想方法，属于取势和明道部分。优术是终极追求。重点介绍了高密高可靠性PCBA装联工艺特点、PCBA热设计、布线布局、焊盘设计、FPC/Rigid-FPC可制造性要求，工艺体系和工艺平台建设、DFM常用软件，运用案例研讨、情景模拟、角色扮演等方法，使学员掌握实际工作中的方法和技巧，达到技术、管理水平提升及工作绩效改善之目的！

【教学形式】

50%理论讲授+30%现场练习+20%疑难解答

【课程时长】

两天/12小时

【课程大纲】

一、DFM概念及并行设计IPD概述

1.    并行设计和全生命周期管理

2.    电子产品的发展趋势与客户需求

3.    可制造性设计概念

4.    可制造性设计规范和标准

5.    DFX的分类

6.    为什么要实施DFX?

7.    DFM标准化的利益和限制

8.    DFM完整设计标准的开发

9.    H公司集成产品开发IPD框架下的新产品开发流程

10.  H公司企业DFM运作模式简介

二、 高密度、高可靠性PCBA可制造性设计基础

1.PCB制造技术介绍

2.PCB叠层设计要求

3.阻焊与线宽/线距

4.PCB板材的选择

5.PCB表面处理应用要点

6.元器件选型工艺性要求

7.元器件种类与选择，热因素，封装尺寸，引脚特点、镀层要求

8.封装技术的发展趋势

 9、PCBA的DFM（可制造性）设计工艺的基本原则：

1. 基准点   
2. 阻焊膜             
3. PCB器件布局
4. 孔设计及布局要求   
5. 阻焊设计 
6. 走线设计         
7. 表面涂层   
8. 焊盘设计             
9. 组装定位及丝印参照等设计方法

10、 PCB设计基本原则：板材利用率、生产稼动率、产品可靠性三者平衡。

11、 SMT印制板可制造性设计（工艺性）审核

12.案例解析

1. PCB变形与炉后分层
2. ENIG表面处理故障解析
3. PCB CAF失效案例

三、 高密度、高可靠性PCBA的板级热设计

1.热设计在DFM设计的重要性

2.高温造成器件和焊点失效的机理

3.CTE热温度系数匹配问题和解决方法

4.散热和冷却的考量

5.热设计对焊盘与布线的影响

6.常用热设计方案

7.热设计在DFM设计中的案例解析

1. 花焊盘设计应用
2. 陶瓷电容失效开裂
3. BGA在热设计中的典型失效

四、高密度、高可靠性PCBA的焊盘设计

1.焊盘设计的重要性

2.PCBA焊接的质量标准

3.不同封装的焊盘设计

1. 表面安装焊盘的阻焊设计
2. 插装元件的孔盘设计
3. 特殊器件的焊盘设计

4.焊盘优化设计案例解析：双排QFN的焊盘设计

五、 高密度、高可靠性PCBA可制造性的布局/布线

1.PCBA尺寸及外形要求

2.PCBA的基准点与定位孔要求

3.PCBA的拼版设计

4.PCBA的工艺路径

5.板面元器件的布局设计与禁布要求

1. 再流焊面布局
2. 波峰焊面布局
3. 通孔回流焊接的元器件布局

6.布线要求

1. 距边要求
2. 焊盘与线路、孔的互连
3. 导通孔的位置
4. 热沉焊盘散热孔的设计
5. 阻焊设计
6. 盗锡焊盘设计

6. 可测试设计和可返修性设计

7. 板面元器件布局/布线的案例解析

1. 陶瓷电容应力失效
2. 印锡不良与元器件布局

六、FPC\Rigid-FPC的DFM可制造性设计

1.FPC\Rigid-FPC的材质与构造特点

2.FPC\Rigid-FPC的制成工艺和流程

3.Ceramic PCB\FPC\Rigid-FPC胀缩问题及拼板设计

4.FPC设计工艺：焊盘设计，阻焊设计（SMD\NSMD\HSMD)，表面涂层

5.FPC\Rigid-FPC的元器件布局、布线及应力释放等设计

七、 规范体系与工艺平台建设

1.电子组装中工艺的重要性

2.如何提高电子产品的工艺质量

3.DFM的设计流程

4.DFM工艺设计规范的主要内容

5.DFM设计规范在产品开发中如何应用

6.如何建立自己的技术平台

7.S公司DFX辅导项目实例分享

八、目前常用的新产品导入DFM软件应用介绍

1.    NPI和DFM软件（Valor & Vayo）介绍

2.    两款DFM软件Valor & Vayo功能对比

3.    DFM软件PCBA审查视频展示

4.    DFM软件输出PCBA报告实例解析

内容回顾思维导图、五三一行动计划、疑难解答

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