如何保证电子产品可靠性设计？三方面为您解读

什么是可制造性设计？

Design for manufacturability，即从从设计开始考虑产品的可制造性，提高产品的直通率及可靠性，使得产品更易于制造的同时降低制造成本。

可制造性设计是基于并行设计的思想，在产品的设计阶段就综合考虑制造过程中的工艺要求、测试要求和组装的合理性，通过设计的手段来把控产品的成本、性能和质量。

一般看来，可制造性设计主要包括三个方面：PCB板可制造性设计、PCBA可装配设计、低制造成本设计。 PCB板的可制造性设计主要是站在PCB板制造的角度，考虑制造的制程参数，从而提高制板直通率，降低过程沟通成本。比如说线宽、线距设计得是否足够，能否满足工厂的真实要求，孔到线、孔到孔之间的距离是否合规，这些要点在设计的时候就要考虑清楚。

PCBA的可装配设计是站在PCBA装配加工的角度考虑怎么规范布局，怎么正确地设计PCB封装，器件的散热均衡等等问题。规范布局一般是考虑器件和器件之间的距离不能太近，不能发生空间性的干涉。PCB封装主要是基于焊接性能的考虑，元器件和PCB的焊盘需要匹配，以及考虑器件的引脚，它的爬锡余量是否足够。 低制造成本，同样也是非常重要的，一个产品的市场竞争力如何，很大的因素是取决于它的成本，基于成本，从两个方面考虑，第一是选择制造工艺的时候，设计者需要尽量从优从简；第二则是需要掌握板厂的报价规律，每个板厂都有一套自己的报价逻辑，或许板厂的报价规则会有偏差，但是绝大部分都是差不多的。

综上，不难发现，设计工程师需要考虑的东西非常多，稍微严格的公司，他们可能会有几十道、上百条设计规则，如果不借助工具，全部人为把控，出错的几率是很高的。然而，当前市场上工艺检查的工具软件并不多，少数几款商业化的软件，大多售价高昂，很多中小企业都难以承受。 那么，企业现在一般是怎么做可制造性分析呢？——他们会有一个检查清单，人工对着检查清单逐一检查。然而这样效率很低，同时也容易出错。以至于部分公司直接跳过这一项，不进行工艺检查。 基于此，华秋开发了华秋DFM软件，一款针对PCB设计做工艺检查的软件。华秋DFM是华秋电子自主研发的PCB可制造性分析软件，它是一款免费的国产软件，主要的功能包括PCB裸板分析、PCBA装配分析、优化方向推荐、价格交期评估、供应链下单、阻抗计算等工具。

华秋DFM主要能给工程师带来以下几点价值：01规范设计：通过华秋DFM软件分析之后，软件会出现提示，如果设计不规范，或者有风险，软件都会提供合理化的建议。02提升品质：如果设计规范了，那么品质便自然可以提升。03减少沟通：是指减少设计和生产端的沟通，设计规范以后能够降低沟通成本。04缩短周期：可以提升生产的直通率，能够缩短产品开发周期，也能达到降低成本的作用，所以华秋DFM可以作为设计和生产之间的桥梁，让制造更简单。

近日，华秋DFM推出了新版本，可实现制造与设计过程同步，模拟选定的PCB产品从设计、制造到组装的整个生产流程，华秋DFM使BOM表整理、元器件匹配、裸板分析及组装分析四个模块相互联系，共同协作来完成一个完整的DFM分析。

整个软件的操作过程——DFM解析PCB文件、ODB文件或Gerber文件后，导入BOM表再匹配元件库，通过华秋公司创建的元件库进行器件匹配，最后通过调用DFM中的规则，对文件进行一系列的检查。整个过程相当于在设计阶段融入制造规则，建立新的PCB设计流程，以减少设计的变更带来的周期延长，保证生产质量和效率。在制造前期解决或发现所有可能的质量隐患，将产品研制的迭代次数降到最低，减少成本，提高了产品的市场竞争力。

具体来看，针对可制造性设计所包括的三个方面，华秋DFM均推出了对应的功能。 PCB裸板分析，软件内有19大项功能，52项细则检查规则，主要涵盖了钻孔、线路、阻焊、字符等模块。三个比较典型的分析项为开短路分析、布线分析、孔线距离分析。

裸板分析 PCBA组装分析，针对这一模块华秋DFM大概有10大项、234细项的检查规则。组装分析主要包括以下几个部分：一是元器件的引脚和焊盘的校验；二是器件间距分析；三是焊接性能检查；四是器件焊盘设计分析。

PCBA 可焊性校验 制造成本分析，DFM软件里分析完后，凡是跟价格相关的参数都会提示，一些超过工厂加价的参数，软件也会提示，并且向客户建议。此外软件还有拼板核算利用率的工具，以提高拼板利用率，降低成本。同时软件会实时计算分析资料的价格和交期，包括PCB和SMT的价格和交期。

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