高密度高可靠性PCBA可制造性設計(DFM)及案例解析

【課程設計底層邏輯】

本課程基于IPD產品開發(fā)流程，重點介紹高密高可靠性電子產品PCBA可制造性設計的關鍵概念流程，精選華為公司在PCBA方面可制造性設計的最佳實踐，提升學習對象于可制造性設計中重難點問題的解決能力。

【適合對象】

1.      電子硬件、結構、整機、工藝、品質、新產品導入、中試等管理人員及工程師；

2.      生產工藝、生產管理人員及技術人員；

3.      研發(fā)質量、體系質量、生產質量管理及工程師；

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

5.      產品經理、項目經理、流程體系管理人員等。

【課程預期收益】

1.      系統(tǒng)學習了解PCBA DFM的理論及實踐應用知識。

2.      DFM的理論及實踐幫助實現(xiàn)產品質量的提升、產品上市時間的縮短、產品綜合成本的降低。

3.      引導學員針對案例問題進行研討，使學員掌握PCBA DFM設計的有效途徑和方法。

4.      學員通過PCBA DFM案例和演練可以較熟練的運用PCBA DFM設計方法和試驗方法。

5.      學員學習標桿企業(yè)PCBA DFM GUIDELINE，掌握PCBA DFM規(guī)范建立的實操方法。

【課程背景】

DFX即Design for X(面向產品生命周期各環(huán)節(jié)的設計)，其中X代表產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、高效性和經濟性，DFM的目標是在保證產品質量與可靠性的前提下縮短產品開發(fā)周期、降低產品成本、提高加工效率。

具體而言，DFM在產品設計中的優(yōu)點：

1.減少產品設計修改。倡導“第一次就把事情做對”的理念，把產品的設計修改都集中在產品設計階段完成。

2.縮短產品開發(fā)周期。據(jù)統(tǒng)計，相對于傳統(tǒng)產品開發(fā),DFM能夠節(jié)省30%以上的產品開發(fā)時間。

3.降低產品成本。產品開發(fā)同時也是面向成本的開發(fā)。

4.提高產品質量。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、市場上產生的質量問題。

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)術是終極追求。重點介紹了高密高可靠性PCBA裝聯(lián)工藝特點、PCBA熱設計、布線布局、焊盤設計、FPC/Rigid-FPC可制造性要求，工藝體系和工藝平臺建設、DFM常用軟件，運用案例研討、情景模擬、角色扮演等方法，使學員掌握實際工作中的方法和技巧，達到技術、管理水平提升及工作績效改善之目的！

【教學形式】

50%理論講授+30%現(xiàn)場練習+20%疑難解答

【課程時長】

兩天/12小時

【課程大綱】

一、DFM概念及并行設計IPD概述

1.     并行設計和全生命周期管理

2.     電子產品的發(fā)展趨勢與客戶需求

3.     可制造性設計概念

4.     可制造性設計規(guī)范和標準

5.     DFX的分類

6.     為什么要實施DFX?

7.     DFM標準化的利益和限制

8.     DFM完整設計標準的開發(fā)

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

10.   H公司企業(yè)DFM運作模式簡介

二、 高密度、高可靠性PCBA可制造性設計基礎

1.PCB制造技術介紹

2.PCB疊層設計要求

3.阻焊與線寬/線距

4.PCB板材的選擇

5.PCB表面處理應用要點

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、鍍層要求

8.封裝技術的發(fā)展趨勢

 9、PCBA的DFM（可制造性）設計工藝的基本原則：

1)      PCB外形及尺寸     

2)      基準點   

3)      阻焊膜             

4)      PCB器件布局

5)      孔設計及布局要求  

6)      阻焊設計 

7)      走線設計         

8)      表面涂層  

9)      焊盤設計            

10)   組裝定位及絲印參照等設計方法

10、 PCB設計基本原則：板材利用率、生產稼動率、產品可靠性三者平衡。

11、 SMT印制板可制造性設計（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的板級熱設計

1.熱設計在DFM設計的重要性

2.高溫造成器件和焊點失效的機理

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.熱設計對焊盤與布線的影響

6.常用熱設計方案

7.熱設計在DFM設計中的案例解析

1)      花焊盤設計應用

2)      陶瓷電容失效開裂

3)      BGA在熱設計中的典型失效

四、高密度、高可靠性PCBA的焊盤設計

1.焊盤設計的重要性

2.PCBA焊接的質量標準

3.不同封裝的焊盤設計

1)      表面安裝焊盤的阻焊設計

2)      插裝元件的孔盤設計

3)      特殊器件的焊盤設計

4.焊盤優(yōu)化設計案例解析：雙排QFN的焊盤設計

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的基準點與定位孔要求

3.PCBA的拼版設計

4.PCBA的工藝路徑

5.板面元器件的布局設計與禁布要求

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)      導通孔的位置

4)      熱沉焊盤散熱孔的設計

5)      阻焊設計

6)      盜錫焊盤設計

6. 可測試設計和可返修性設計

7. 板面元器件布局/布線的案例解析

1)      陶瓷電容應力失效

2)      印錫不良與元器件布局

六、FPC\Rigid-FPC的DFM可制造性設計

1.FPC\Rigid-FPC的材質與構造特點

2.FPC\Rigid-FPC的制成工藝和流程

3.Ceramic PCB\FPC\Rigid-FPC脹縮問題及拼板設計

4.FPC設計工藝：焊盤設計，阻焊設計（SMD\NSMD\HSMD)，表面涂層

5.FPC\Rigid-FPC的元器件布局、布線及應力釋放等設計

七、 規(guī)范體系與工藝平臺建設

1.電子組裝中工藝的重要性

2.如何提高電子產品的工藝質量

3.DFM的設計流程

4.DFM工藝設計規(guī)范的主要內容

5.DFM設計規(guī)范在產品開發(fā)中如何應用

6.如何建立自己的技術平臺

7.S公司DFX輔導項目實例分享

八、目前常用的新產品導入DFM軟件應用介紹

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報告實例解析

內容回顧思維導圖、五三一行動計劃、疑難解答