高密度高可靠性PCBA可制造性設(shè)計(jì)(DFM)及案例解析

【課程設(shè)計(jì)底層邏輯】

本課程基于IPD產(chǎn)品開發(fā)流程，重點(diǎn)介紹高密高可靠性電子產(chǎn)品PCBA可制造性設(shè)計(jì)的關(guān)鍵概念流程，精選華為公司在PCBA方面可制造性設(shè)計(jì)的最佳實(shí)踐，提升學(xué)習(xí)對象于可制造性設(shè)計(jì)中重難點(diǎn)問題的解決能力。

【適合對象】

1.      電子硬件、結(jié)構(gòu)、整機(jī)、工藝、品質(zhì)、新產(chǎn)品導(dǎo)入、中試等管理人員及工程師；

2.      生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)管理人員及技術(shù)人員；

3.      研發(fā)質(zhì)量、體系質(zhì)量、生產(chǎn)質(zhì)量管理及工程師；

4.      研發(fā)總監(jiān)、經(jīng)理等管理人員和研發(fā)工程師；

5.      產(chǎn)品經(jīng)理、項(xiàng)目經(jīng)理、流程體系管理人員等。

【課程預(yù)期收益】

1.      系統(tǒng)學(xué)習(xí)了解PCBA DFM的理論及實(shí)踐應(yīng)用知識(shí)。

2.      DFM的理論及實(shí)踐幫助實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量的提升、產(chǎn)品上市時(shí)間的縮短、產(chǎn)品綜合成本的降低。

3.      引導(dǎo)學(xué)員針對案例問題進(jìn)行研討，使學(xué)員掌握PCBA DFM設(shè)計(jì)的有效途徑和方法。

4.      學(xué)員通過PCBA DFM案例和演練可以較熟練的運(yùn)用PCBA DFM設(shè)計(jì)方法和試驗(yàn)方法。

5.      學(xué)員學(xué)習(xí)標(biāo)桿企業(yè)PCBA DFM GUIDELINE，掌握PCBA DFM規(guī)范建立的實(shí)操方法。

【課程背景】

DFX即Design for X(面向產(chǎn)品生命周期各環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì))，其中X代表產(chǎn)品生命周期的某一環(huán)節(jié)或特性, DFM是DFX中最重要的部分，DFM就是要考慮制造的可能性、高效性和經(jīng)濟(jì)性，DFM的目標(biāo)是在保證產(chǎn)品質(zhì)量與可靠性的前提下縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、降低產(chǎn)品成本、提高加工效率。

具體而言，DFM在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的優(yōu)點(diǎn)：

1.減少產(chǎn)品設(shè)計(jì)修改。倡導(dǎo)“第一次就把事情做對”的理念，把產(chǎn)品的設(shè)計(jì)修改都集中在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段完成。

2.縮短產(chǎn)品開發(fā)周期。據(jù)統(tǒng)計(jì)，相對于傳統(tǒng)產(chǎn)品開發(fā),DFM能夠節(jié)省30%以上的產(chǎn)品開發(fā)時(shí)間。

3.降低產(chǎn)品成本。產(chǎn)品開發(fā)同時(shí)也是面向成本的開發(fā)。

4.提高產(chǎn)品質(zhì)量。在開發(fā)原始階段就得到優(yōu)化和完善，避免后期制造、裝配中、市場上產(chǎn)生的質(zhì)量問題。

本課程從DFM概念和發(fā)展趨勢出發(fā)，介紹了DFM依照的并行開發(fā)的思想方法，屬于取勢和明道部分。優(yōu)術(shù)是終極追求。重點(diǎn)介紹了高密高可靠性PCBA裝聯(lián)工藝特點(diǎn)、PCBA熱設(shè)計(jì)、布線布局、焊盤設(shè)計(jì)、FPC/Rigid-FPC可制造性要求，工藝體系和工藝平臺(tái)建設(shè)、DFM常用軟件，運(yùn)用案例研討、情景模擬、角色扮演等方法，使學(xué)員掌握實(shí)際工作中的方法和技巧，達(dá)到技術(shù)、管理水平提升及工作績效改善之目的！

【教學(xué)形式】

50%理論講授+30%現(xiàn)場練習(xí)+20%疑難解答

【課程時(shí)長】

兩天/12小時(shí)

【課程大綱】

一、DFM概念及并行設(shè)計(jì)IPD概述

1.     并行設(shè)計(jì)和全生命周期管理

2.     電子產(chǎn)品的發(fā)展趨勢與客戶需求

3.     可制造性設(shè)計(jì)概念

4.     可制造性設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)

5.     DFX的分類

6.     為什么要實(shí)施DFX?

7.     DFM標(biāo)準(zhǔn)化的利益和限制

8.     DFM完整設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)

9.     H公司集成產(chǎn)品開發(fā)IPD框架下的新產(chǎn)品開發(fā)流程

10.   H公司企業(yè)DFM運(yùn)作模式簡介

二、 高密度、高可靠性PCBA可制造性設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

1.PCB制造技術(shù)介紹

2.PCB疊層設(shè)計(jì)要求

3.阻焊與線寬/線距

4.PCB板材的選擇

5.PCB表面處理應(yīng)用要點(diǎn)

6.元器件選型工藝性要求

7.元器件種類與選擇，熱因素，封裝尺寸，引腳特點(diǎn)、鍍層要求

8.封裝技術(shù)的發(fā)展趨勢

 9、PCBA的DFM（可制造性）設(shè)計(jì)工藝的基本原則：

1)      PCB外形及尺寸     

2)      基準(zhǔn)點(diǎn)   

3)      阻焊膜             

4)      PCB器件布局

5)      孔設(shè)計(jì)及布局要求  

6)      阻焊設(shè)計(jì) 

7)      走線設(shè)計(jì)         

8)      表面涂層  

9)      焊盤設(shè)計(jì)            

10)   組裝定位及絲印參照等設(shè)計(jì)方法

10、 PCB設(shè)計(jì)基本原則：板材利用率、生產(chǎn)稼動(dòng)率、產(chǎn)品可靠性三者平衡。

11、 SMT印制板可制造性設(shè)計(jì)（工藝性）審核

12.案例解析

1)      PCB變形與爐后分層

2)      ENIG表面處理故障解析

3)      PCB CAF失效案例

三、 高密度、高可靠性PCBA的板級(jí)熱設(shè)計(jì)

1.熱設(shè)計(jì)在DFM設(shè)計(jì)的重要性

2.高溫造成器件和焊點(diǎn)失效的機(jī)理

3.CTE熱溫度系數(shù)匹配問題和解決方法

4.散熱和冷卻的考量

5.熱設(shè)計(jì)對焊盤與布線的影響

6.常用熱設(shè)計(jì)方案

7.熱設(shè)計(jì)在DFM設(shè)計(jì)中的案例解析

1)      花焊盤設(shè)計(jì)應(yīng)用

2)      陶瓷電容失效開裂

3)      BGA在熱設(shè)計(jì)中的典型失效

四、高密度、高可靠性PCBA的焊盤設(shè)計(jì)

1.焊盤設(shè)計(jì)的重要性

2.PCBA焊接的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

3.不同封裝的焊盤設(shè)計(jì)

1)      表面安裝焊盤的阻焊設(shè)計(jì)

2)      插裝元件的孔盤設(shè)計(jì)

3)      特殊器件的焊盤設(shè)計(jì)

4.焊盤優(yōu)化設(shè)計(jì)案例解析：雙排QFN的焊盤設(shè)計(jì)

五、 高密度、高可靠性PCBA可制造性的布局/布線

1.PCBA尺寸及外形要求

2.PCBA的基準(zhǔn)點(diǎn)與定位孔要求

3.PCBA的拼版設(shè)計(jì)

4.PCBA的工藝路徑

5.板面元器件的布局設(shè)計(jì)與禁布要求

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.布線要求

1)      距邊要求

2)      焊盤與線路、孔的互連

3)      導(dǎo)通孔的位置

4)      熱沉焊盤散熱孔的設(shè)計(jì)

5)      阻焊設(shè)計(jì)

6)      盜錫焊盤設(shè)計(jì)

6. 可測試設(shè)計(jì)和可返修性設(shè)計(jì)

7. 板面元器件布局/布線的案例解析

1)      陶瓷電容應(yīng)力失效

2)      印錫不良與元器件布局

六、FPC\Rigid-FPC的DFM可制造性設(shè)計(jì)

1.FPC\Rigid-FPC的材質(zhì)與構(gòu)造特點(diǎn)

2.FPC\Rigid-FPC的制成工藝和流程

3.Ceramic PCB\FPC\Rigid-FPC脹縮問題及拼板設(shè)計(jì)

4.FPC設(shè)計(jì)工藝：焊盤設(shè)計(jì)，阻焊設(shè)計(jì)（SMD\NSMD\HSMD)，表面涂層

5.FPC\Rigid-FPC的元器件布局、布線及應(yīng)力釋放等設(shè)計(jì)

七、 規(guī)范體系與工藝平臺(tái)建設(shè)

1.電子組裝中工藝的重要性

2.如何提高電子產(chǎn)品的工藝質(zhì)量

3.DFM的設(shè)計(jì)流程

4.DFM工藝設(shè)計(jì)規(guī)范的主要內(nèi)容

5.DFM設(shè)計(jì)規(guī)范在產(chǎn)品開發(fā)中如何應(yīng)用

6.如何建立自己的技術(shù)平臺(tái)

7.S公司DFX輔導(dǎo)項(xiàng)目實(shí)例分享

八、目前常用的新產(chǎn)品導(dǎo)入DFM軟件應(yīng)用介紹

1.     NPI和DFM軟件（Valor & Vayo）介紹

2.     兩款DFM軟件Valor & Vayo功能對比

3.     DFM軟件PCBA審查視頻展示

4.     DFM軟件輸出PCBA報(bào)告實(shí)例解析

內(nèi)容回顧思維導(dǎo)圖、五三一行動(dòng)計(jì)劃、疑難解答