Tartalomjegyzék
A gyártástervezés (DFM) ellenőrzése egy gyakori technika, amely az anyagok tervezésére összpontosít, hogy gazdaságos és nagyobb hatékonyságú gyártást biztosítson. Ez különböző módszereket foglal magában, mint például a folyamatok tervezése és a különböző alkatrészek kijelölése a berendezések áthelyezésével, hogy a hulladékanyagok csökkenjenek és a kimeneti termékek csúcsminőségűek legyenek. A megfelelően megtervezett DFM biztosítja, hogy a gyártási folyamatok fenntarthatóak legyenek, így több termékek az anyagok értékesítésének növelése.
DFX és a tervezési folyamatok újratervezése
A Design For eXcellence (DFX) részletes leírása a IPC-DFX szabvány. Bizonyos értelemben X jelképezheti a termék életciklusát vagy annak egy bizonyos részét, mint például az összeszerelést (M-készítés, T-vizsgálat), a feldolgozást, a használatot, a karbantartást, az újrahasznosítást, az élettartam végét stb., és jelképezheti a termék versenyképességét vagy a termék versenyképességét meghatározó tényezőket, mint például a minőség (Q), a költség (C) stb., beleértve:
- DFM: Gyártástervezés (DFM)
- DFA: Összeszerelési tervezés (DFA)
- DFT: Tervezés tesztelésre (DFT)
- DFU: Design for Reuse
- DFP: Gyártástervezés (DFF)
- DFE: Környezetbarát tervezés (DFE)
- DFR: Megbízhatósági tervezés (DFR)
- DFC: Design for Cost (DFC)
A DFM a DFX egyik ágához tartozik. Az elektronikai ipar fejlődésével a DFM egyre fontosabb szerepet tölt be a terméktervezésben. A termék költségét befolyásoló legfontosabb tényezők közül ez kerül a legkevésbé (mindössze 5%), de A termékekre gyakorolt hatása 70%-t tesz ki. Ezért nem kockáztathatunk:
- “XX probléma semmi, csak a termelési művelet ellenőrzése“
- “A XX probléma nem számít, az ügyfelek nem fogják észrevenni.“…“.
A DFM-fejlesztés leírása
A DFM fejlődése számos mérföldkőn ment keresztül, mint például a THT plug-in korszak korai szakasza, az SMT bevezetésének korai szakasza és az SMT középtávú fejlődése a nagy sűrűség felé.
A DFM korai szakaszában főként a plug-in eszközök jellemezték. Az öntőberendezések megléte miatt a gyártásnak szinte nincsenek tervezési követelményei, és a termékfejlesztők rugalmasabbak a tervezésben.
A DFM bevezetési időszaka az, amikor a DFM tervezési követelményei napirendre kerülnek. A fő jellemző a felületszerelés korai szakasza, és a csomagolás főként felületszerelt eszközök szárny alakú csomagolásokkal, például SOP és QFP. Ebben az időszakban a nyomtatógépek, az elhelyezőgépek és a reflow forrasztás viszonylag magas fokú automatizálással korlátozza a termékek tervezését és fejlesztését. Ellenkező esetben a tervezett termékeket nehéz lesz tömegesen gyártani. Jelenleg a DFM tervezési szabályok viszonylag egyszerűek.
Ahogy a termékek integrációs szintje tovább növekszik, a DFM középtávon tovább javult az érettségi szintje. Ennek fő oka a tömbi eszközök megjelenése, amelyeket a következők képviselnek BGA, de ez egy sor problémát eredményezett.
Mik a DFM-irányelvek?
A DFM-irányelvek olyan szabályok és paraméterek összessége, amelyeket be kell tartani annak érdekében, hogy a gyártási folyamat megfeleljen az ipari szabványos gyakorlatnak és optimalizált legyen a gyártás során. A DFM főbb irányelvei a következők:
- A gyártási költségek korlátozása
A DFM-irányelvek elsősorban a végtermék minőségére összpontosítanak, amelyet a termék előállításához szükséges idő, a gyártási költség és a munkaerőköltségek alapján ellenőriznek és támogatnak.
- Modellezés szabványos tolerancia
Nem minden minta másolat, ezért bizonyos tűréshatárokat állapítanak meg annak biztosítására, hogy a minták szimmetrikusak legyenek és megfeleljenek a kimeneti termékek követelményeinek. A DFM tehát fontos szerepet játszik a modell szabványos tűrésszintű ellenőrzésében. Mind az emberi, mind a gépi szintű hibákat, valamint a potenciális hibákat kezeli.
- Optimalizált kialakítás
A DFM-irányelvek folyamatát követi a tervezési folyamat, amelynek különböző irányelveket és szabványokat kell követnie. A tervezések kulcsfontosságú teljesítményparamétereit úgy kell követni, hogy a NYÁK-tervek hatékonyak, költséghatékonyak legyenek, és időt vegyenek igénybe az előállításukhoz.
- Megbízható és pontos termék jelölése
A PCB tervezési folyamat a gyártás a termékek, ahol a tervezett modell életre kel. A tervek különböző specifikációinak biztosítása a különböző eszközökkel, a termékek anyagaival és a folyamatokkal való találkozás biztosítása, hogy a tervezett anyagoknak megfelelően egészséges termékké nőjenek.
Miért fontos a DFM?
A DFM garantálja a tervezési folyamatot támogató, nagy hatékonyságú gyártási folyamatot. Így a DFM a terméktervezési és gyártási folyamat elejétől a végéig kulcsfontosságú, ahol optimalizált módszerekkel a gyártási folyamat közel 50% megtakarítása érhető el. Csökkenti a gyártás ütemezésében elvesző felesleges költségeket. Eszközként szolgálhat a teljesítményértékeléshez, hogy a kifejlesztett termékeket a különböző gyártó versenytársakkal összehasonlítva értékelni lehessen.
A nyomtatott áramköri lap tervezése kulcsfontosságú lépés, ahol számos hiba és probléma merül fel, amelyek csökkenthetik az eredményt és károsíthatják a teljes hardveres szerelési konfigurációkat. Néhány a gyakori problémák közül PCB elrendezések tervezése és szabálytalan leszállási minták, az alkatrészek helytelen elhelyezése, rossz forrasztás, az alkatrészek távolsága és az alkatrészek véletlenszerű kiválasztása.
Mikor kell elvégezni a DFM ellenőrzést？
A gyárthatósági PCB-tervezést már az áramköri lap tervezésének korai szakaszában el kell végezni. A legjobb, ha a PCB gyárthatósági tényezőket a kapcsolási rajzok tervezésének és elrendezésének megkezdése előtt figyelembe vesszük. Ha a tervezési folyamat során figyelembe vesszük a gyárthatóságot, elkerülhetők a későbbi gyártási problémák és késedelmek. Íme néhány kulcsmomentum, amikor a gyárthatósági tervezést el kell végezni:
- Vázlattervezési szakasz: A kapcsolási rajz megrajzolásakor figyelembe kell venni az egyes áramköri alkatrészek csomagolási típusát és pin-elrendezését, hogy azok megfeleljenek a gyártónál kapható szabványos csomagoknak. Ez segít elkerülni, hogy később módosítani kelljen a tervezést, mert a csomag nem áll rendelkezésre vagy nem megfelelő.
- Layout tervezési szakasz: A nyomtatott áramköri lapok elrendezésekor figyelembe kell venni a gyártási folyamat követelményeit és korlátait. Például biztosítsa a megfelelő távolságot az alkatrészek között és a jó útválasztó csatornákat, hogy a gyártás során lehetővé tegye a forrasztást és az összeszerelést. A jó jelintegritás és az elektromágneses kompatibilitás biztosítása érdekében ügyeljen a földelési és tápellátási síkok elrendezésére is.
- Tervezési szabályellenőrzés (DRC): Az elrendezés befejezése után nagyon fontos a tervezési szabályok ellenőrzése. A PCB-tervezési eszközök által biztosított DRC funkció segítségével ellenőrizheti, hogy a terv megfelel-e a gyártó követelményeinek és szabványainak. Ez magában foglalja az alkatrész-távolságok, a minimális vonalszélesség/távolság, a pad-méret stb. ellenőrzését.
- Kommunikáció a gyártókkal: A tervezési folyamat során kulcsfontosságú a gyártókkal való szoros kommunikáció fenntartása. Tanácsot adhatnak a gyártási folyamatokkal, anyagokkal és technikákkal kapcsolatban, hogy a tervek megvalósíthatók legyenek és megfeleljenek a minőségi előírásoknak.
A DFM tekintetében az iparág jelenlegi állapota az, hogy miután a mérnökök befejezik a tervezést, egyszerűen a CAM segítségével megtekintik a generált Gerber fájl, vagy közvetlenül a nyomtatott áramköri lap gyárba küldi a lap gyártásához, anélkül, hogy egyáltalán ellenőrizné. Ez azt eredményezi, hogy számos tervezési kockázat kerül a gyártás végére, ami végső soron gyártási nehézségekhez vezet.
Szerencsére, ELEPCB , mint egy régóta működő cég nyújt PCB gyártási és PCBA szolgáltatások, nagy jelentőséget tulajdonít DFM ellenőrzés és egy teljes fejlesztési és gyártási csapat. A minőségbiztosítás részeként elkötelezettek vagyunk a kiváló minőségű PCB termékek előállítása iránt. Üdvözöljük, hogy lépjen kapcsolatba velünk a info@elepcb.com.
A DFM-ellenőrzés végrehajtásának lépései
A DFM-ellenőrzések olyan lépések, amelyek biztosítják, hogy a NYÁK-tervezés készen álljon a problémamentes gyártásra. Itt egy egyszerűbb magyarázat:
1. lépés: PCB tervezési fájlok felülvizsgálata
A gyártási folyamatra való felkészülés során elengedhetetlen az adatlapok és rajzok részletes áttekintése. Ez a lépés kritikus szerepet játszik a gyártás során a pontosság biztosításában és a lehetséges problémák megelőzésében. Alaposan meg kell vizsgálnia a terveket és a rajzokon megadott anyagokat. Ennek a vizsgálatnak a célja a nyomtatott áramköri terv módosításainak azonosítása és végrehajtása, azzal a végső céllal, hogy gazdaságosan hatékony és eredményes tervezést érjen el.
2. lépés: A tervezési szabályoknak való megfelelés ellenőrzése
A tervezés után különböző szabványokat és biztonsági tényezőket kell követni, és azoknak meg kell felelniük ahhoz, hogy a nyomtatott áramkör tervezése gyártható és működőképes legyen. Különböző tervezési szabályok, mint például a nyomvonalszélesség, a pads közötti távolság és az alkatrészek egymáshoz való távolsága. Az áramköri tervezési útvonalat is figyelembe kell venni a kapacitív és induktív interferencia szempontjából. Továbbá a tervezésnek olyannak kell lennie, hogy vannak elektromos működési tényezők.
3. lépés: Ellenőrizze az alkatrészek elhelyezését
A terv véglegesítése után fontos, hogy nagy figyelmet fordítson arra, hogy az alkatrészek hogyan kerülnek a lapra. Ez a lépés kulcsfontosságú, mivel olyan tényezőkre van hatással, mint a hőelvezetés, a jelek integritása és a könnyű összeszerelhetőség. Az alkatrészek lapon való elhelyezésekor célszerű külön területeket kijelölni a nagy teljesítményű és kritikus alkatrészek számára. Ez a stratégiai elhelyezés nemcsak a lap zavartalan működését biztosítja, hanem az összeszerelési folyamatot is leegyszerűsíti. A gondos mérlegeléssel alkatrész elhelyezés, optimalizálhatja a nyomtatott áramköri lap teljesítményét és hatékonyságát.
4. lépés: A jelintegritás elemzése
A nyomtatott áramköri lap gyártási folyamata során a nyomtatott áramköri terv különböző teszteknek vetik alá, hogy több paraméter tekintetében értékeljék a teljesítményét. A tesztek során olyan tényezőket ellenőriznek, mint a harmonikus interferencia, az áthallás és az impedanciaillesztés a NYÁK által feldolgozott jelekben. Ezek a tesztek kritikusak, mivel befolyásolhatják a jeláramlás és a vezérlési logika integritását. E tényezők folyamatos figyelemmel kísérésével minden lehetséges probléma azonosítható és kezelhető, biztosítva ezzel a NYÁK-tervezés általános minőségét és megbízhatóságát.
5. lépés: Via elhelyezés és útválasztás felülvizsgálata
A tervek áttekintése után fontos figyelembe venni, hogy hogyan helyezkednek el az alkatrészek és a vezetékcsatlakozások. Ügyelni kell arra, hogy az alkatrészek átrendezése ne bonyolítsa a lap összeszerelését, és ne zavarja a jelek integritását. A vezetékek elrendezésére is figyelmet fordítanak, hogy az elektromosság a tervezett módon áramoljon anélkül, hogy a kártya elsődleges funkcióját megváltoztatná. Ezekre a részletekre való nagyfokú odafigyeléssel az általános funkcionalitás és a könnyű a PCB összeszerelése optimalizálva vannak.
6. lépés: Mechanikai megfontolások értékelése
A terv felülvizsgálatát követően a figyelem a mechanikai szempontokra, például a lap átmérőjére, az alkatrészek furatainak rögzítésére és a kivágásokra irányul. Ezeket az elemeket gondosan értékelik, hogy garantálják a termékházzal és más mechanikai alkatrészekkel való kompatibilitást. Különös figyelmet fordítanak a csatlakozók és más, külső eszközökkel összeköttetésben lévő alkatrészek szabad helyeinek ellenőrzésére.
E mechanikai szempontok aprólékos felülvizsgálatával a gyártók biztosítják a termékházzal való zökkenőmentes integrációt, és fenntartják a végtermék funkcionalitását és tartósságát.
7. lépés: Gyártási korlátozások ellenőrzése
Ebben a lépésben felülvizsgálja a gyártásra szánt NYÁK-tervet, ellenőrizve különböző tényezőket, mint például a többrétegű PCB és a tolerancia szintek anyagok összetett alkatrészformákkal. Ezenkívül ellenőrzi az anyagokat, hogy azok megfeleljenek a szabványos követelményeknek. A cél annak garantálása, hogy a gyártás minősége ne sérüljön, és a NYÁK-modul a tervezett célnak megfelelően maradjon.
8. lépés: Tervezési elemzés és szimuláció elvégzése
Az összes tervezési és felülvizsgálati folyamat elvégzése után a nyomtatott áramköri terv különböző szimulációkat végez. Ezek a szimulációk a tervezést különböző körülményeknek és valós idejű környezeti paramétereknek teszik ki, hogy nyomon kövessék működési jellemzőit. A gyakori elemzések közé tartozik a termikus elemzés, a stressztesztek, a teljesítményintegritás szimulációi és a harmonikusok értékelése.
A szimuláció segítségével azonosítani tudja a NYÁK határait és a lehetséges pontokat. hiba amelyek előfordulhatnak. Ez a proaktív megközelítés lehetővé teszi számunkra, hogy a gyártás megkezdése előtt finomítsuk a tervezést és növeljük annak általános megbízhatóságát.
9. lépés: DFM jelentés létrehozása
Ha minden felülvizsgálat befejeződött, részletes bontási jelentést kell készítenie a tesztekről. Ezek a dokumentumok elsősorban az elvégzett különböző tesztekre és felülvizsgálatokra fognak összpontosítani, kiemelve az azonosított lehetséges problémákat, valamint azok valószínűsíthető hatását az összeszerelési és teljesítményjellemzőkre. Ezenkívül a jelentésben a szükséges ajánlásokat is be kell mutatni a korrekciós tényezőkkel együtt. Erre az átfogó bontási jelentésre a NYÁK-tervezés optimalizálásához, valamint az általános minőség és funkcionalitás biztosításához van szükség.
10. lépés: Iterálás és a tervezés optimalizálása
A jelentés alapján változtasson a terven a problémák csökkentése érdekében, ami jelentheti az alkatrészek áthelyezését, a terv megváltoztatását vagy egyes alkatrészek cseréjét.
11. lépés: Végső felülvizsgálat és jóváhagyás
Végezzen még egy utolsó felülvizsgálatot. Ha minden jól néz ki, és minden probléma megoldódott, a terv készen áll arra, hogy valódi deszkát készítsünk belőle.
A DFM ellenőrzések tipikus esetei
Megnézhetünk néhány tipikus DFM ellenőrzési esetet. A DFM-ellenőrzések gyakori problémái közé tartozik többek között a következő kettő, amelyeket esetről-esetre kell elemezni.
1. eset: A PCB réteg elemzése
Az 5. ábra egy esetet mutat be a DFM-elemzéssel ellátott PCB-rétegről, amely képes elemezni a PCB tervezési szabályait, mint például a forrasztásmaszk tervezése, a padtervezés, a pitch, a szitanyomás címkézése, a fúrás tervezése és így tovább, hogy elkerülje a gyártási folyamat során felmerülő nemkívánatos következményeket. Egyébként ezeket a problémákat nehéz manuálisan megtalálni.
2. eset: A tápegység / földréteg elemzése
A 6. ábra felsorolja a tápegység / földréteg elemzését az elemző eszközzel, amely az anti pad tervezés, a termikus pad tervezés, a pad hiba törlése, az alacsony szintű hibák és hibák elkerülése érdekében elemezhető, amelyet szinte lehetetlen manuálisan elemezni.
A DFM és a DFA közötti különbség
A DFM és a DFA két olyan fogalom, amelyet gyakran összekeverünk, de ezek nagyon különböző dolgok. A megértést segítendő itt egy táblázatot adtam meg:
Aspect | Gyártástervezés (DFM) | Összeszerelési tervezés (DFA) |
Célkitűzés | A terméktervezés optimalizálása a hatékony gyártási folyamatok érdekében. | Egyszerűsítse a termékek összeszerelési folyamatait, és csökkentse az összeszerelési időt és költségeket. |
Fókusz | Elsősorban a termék életciklusának gyártási szakaszára összpontosít. | Elsősorban a termék életciklusának összeszerelési szakaszára összpontosít. |
Megfontolások | Anyagválasztás, folyamatválasztás, tűrések és gyártás képességek. | Komponensek kompatibilitása, alkatrészorientáció, kezelés és összeszerelési sorrend. |
Célok | Csökkentse a gyártás összetettségét, minimalizálja a gyártási költségeket és javítsa a minőséget. | Az összeszerelési idő minimalizálása, az alkatrészek számának csökkentése, a termék megbízhatóságának növelése és az összeszerelési költségek csökkentése. |
Hatás | Ez hatással van az egyes alkatrészek és a termék teljes szerkezetének kialakítására. | Befolyásolja az alkatrészek elrendezését és kölcsönhatását az összeszerelés során. |
Végrehajtás | Ez jellemzően a tervezőmérnökök és a gyártási szakértők együttműködését jelenti. | A termék összeszerelésének optimalizálása érdekében mind a tervezőmérnököktől, mind az összeszerelési szakemberektől inputot igényel. |
Előnyök | A gyártási folyamatok racionalizálása, a gyártási átfutási idő csökkentése és a termékek konzisztenciájának javítása. | Gyorsabb összeszerelés, alacsonyabb munkaerőköltségek, csökkent hibakockázat és jobb karbantarthatóság. |
DFM ellenőrzés ELEPCB-vel
Az ElEPCB az egyik vezető elektronikus NYÁK gyártó és összeszerelő vállalat, amely elsősorban a NYÁK tervezésével, a nyomtatott NYÁK akár 24 rétegű nyomtatásával és a NYÁK tervek gyors szkennelésével foglalkozik a tervezési eredmények értékelése érdekében. Az ElEPCB-nél automatikusan ellenőrizni tudjuk az optikai réteget a NYÁK-modul külső oldalán. Ez megkönnyíti a furcsa csatlakozások, az extra réz a NYÁK-alaprajzok belsejében, valamint a forrasztott alkatrészek minőségével kapcsolatos problémák megtalálását.
Az ELEPCB mindig ragaszkodik a különböző PCB tesztekhez. minőségellenőrzés, és további megfelelő cikkeket is biztosítunk, amelyek megtekinthetők blogunkban.
Következtetés
KAPCSOLATFELVÉTEL
Hungarian 
English 
Italian