畢業(yè)論文-可制造性設計.doc

電子工藝1031班 電子產(chǎn)品可制造性設計畢業(yè)論文 賈靜濟南鐵道職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文）題 目： 電子產(chǎn)品可制造性設計系 別： 電氣工程系專 業(yè)： 電子工藝與管理班 級： 電子工藝與管理1031班學生姓名： 賈 靜指導教師： 江 軍完成日期： 2012.12.25濟南鐵道職業(yè)技術學院畢業(yè)設計（論文）任務書班 級電子工藝與管理1031班學生姓名賈靜指導教師江軍設計（論文）題目電子產(chǎn)品可制造性設計主要研究內容通過學習，熟悉電子產(chǎn)品設備，熟練掌握電子產(chǎn)品設備的使用；掌握電子產(chǎn)品的質量控制和質量管理；掌握電子產(chǎn)品的可制造性設計；了解電子產(chǎn)品加工過程中常見的問題和解決方法。主要技術指標或研究目標1熟練使用電子產(chǎn)品設備；2根據(jù)設計要求，有效的確定設計方案；3解決電子產(chǎn)品加工過程中常見的問題。基本要求1了接IPC標準及其相關內容；2掌握SMB設計及工藝規(guī)范方面的相關知識；3掌握電子產(chǎn)品的可制造性設計規(guī)范；4論文要求有自己獨到的見解和創(chuàng)新的內容；5要求論文有5000字左右。主要參考資料及文獻1實用表面組裝技術張文典；2電子產(chǎn)品的可制造性設計王豫明3IPC標準包括國家、國際標準以及企業(yè)規(guī)范等等；4 PCB設計規(guī)范。目 錄目 錄3摘 要4前 言51.電子產(chǎn)品可制造性設計的含義61.1可制造性的含義61.2.電子產(chǎn)品可制造性設計的重要性62.電子產(chǎn)品的發(fā)展形勢72.1電子產(chǎn)品目前面對的行業(yè)需求72.2電子產(chǎn)品可制造性設計的核心82.3電子產(chǎn)品可制造性設計的影響因素82.4電子產(chǎn)品可制造性設計的主要內容93.電子產(chǎn)品可制造性設計常見案例積累153.1電子產(chǎn)品可制造性設計的焊盤設計153.2電子產(chǎn)品可制造性設計分析163.3電子產(chǎn)品可制造性設計的研究意義17 降低成本、提高產(chǎn)品競爭力17 優(yōu)化生產(chǎn)過程，提高生產(chǎn)效率18 利于技術轉移，加強公司協(xié)作18 新產(chǎn)品開發(fā)及測試的基礎18 適合電子組裝工藝新技術184.電子產(chǎn)品可制造性設計的常見問題及解決方案18結 論23致 謝24參考文獻25摘 要改革開放以來，我國電子產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)了持續(xù)快速發(fā)展，特別是進入21世紀以來，產(chǎn)業(yè)規(guī)模、產(chǎn)業(yè)結構、技術水平得到大幅提升。但電子信息產(chǎn)業(yè)深層次問題仍很突出。必須采取有效措施加強技術創(chuàng)新，促進電子產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，為經(jīng)濟平穩(wěn)較快發(fā)展做出貢獻。電子產(chǎn)品可制造性設計的目的是提倡在前期設計中考慮包括電子產(chǎn)品的可制造性設計以及其他的相關問題。產(chǎn)品開發(fā)過程和系統(tǒng)的設計時不但要考慮產(chǎn)品的功能和性能要求，而且要同時考慮與產(chǎn)品整個生命周期各階段相關的工程因素，對PCB布局設計，元件選擇，制造工藝流程選擇，生產(chǎn)測試手段?？芍圃煨跃褪且紤]制造的可能性、高效性和經(jīng)濟性，可制造性的目標是在保證產(chǎn)品質量的前提下縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、降低產(chǎn)品成本、提高加工效率。可制造性作為DFX技術最核心的內容一直是DFX技術推行中最為重要的方面，也是影響DFX成效的主要因素。關鍵詞：電子產(chǎn)品可制造性設計、常見案例、解決方法21Silence第 21 頁2020-1-14前 言本文介紹了電子產(chǎn)品可制造性設計的含義，分析了在電子產(chǎn)品設計中應用可制造性技術的背景，對在電子產(chǎn)品開發(fā)過程中采用可制造性技術對產(chǎn)品設計進程、成本、質量、加工效率、產(chǎn)品上市的積極作用進行了討論，總結了電子產(chǎn)品可制造性設計的主要內容和主要關注點，最后給出了可制造性設計案例，印證了在電子產(chǎn)品開發(fā)中進行可制造性設計的重要性。可制造性設計可制造性就是并行工程中的主要應用工具之一，并行工程是對產(chǎn)品及其相關過程進行并行、一體化設計的一種系統(tǒng)化的工作模式?？芍圃煨哉腔诓⑿性O計的思想，通過在產(chǎn)品的概念設計和詳細設計階段，就考慮到制造生產(chǎn)過程中的工藝要求、測試組裝的合理性，同時還要考慮到售后服務的要求，來保證在產(chǎn)品制造時滿足成本、性能和質量的要求?？芍圃煨圆辉侔言O計看成為一個孤立的任務，它包括成本管理、系統(tǒng)的配合、PCB裸板的測試、元器件的組裝工藝、產(chǎn)品質量檢驗和生產(chǎn)線的制造能力等。利用現(xiàn)代化設計工具EDA和可制造性軟件分析工具具有良好可制造性電子產(chǎn)品。1.電子產(chǎn)品可制造性設計的含義1.1可制造性的含義可制造性設計（Design for Manufacturing，可制造性），它主要是研究產(chǎn)品本身的物理特征與制造系統(tǒng)各部分之間的相互關系，并把它用于產(chǎn)品設計中，以便將整個制造系統(tǒng)融合在一起進行總體優(yōu)化，使之更規(guī)范，以便降低成本，縮短生產(chǎn)時間，提高產(chǎn)品可制造性和工作效率。在今天的電子業(yè)，有幾種力量正在推動著可制造性設計（可制造性）的進程，其中最常見的三種為： 新技術帶來的零件密度的增加 縮短設計周期時間的需求 外包及海外制造模式的實行1.2.電子產(chǎn)品可制造性設計的重要性可制造性不是單純的一項技術，從某種意義上，它更象一種思想，包含在產(chǎn)品實現(xiàn)的各個環(huán)節(jié)中。引入可制造性設計，首先要認識到它的必要性，特別是生產(chǎn)和設計部門這兩方面的領導更要確信可制造性的必要。只有這樣，才能使設計人員考慮的不只是功能實現(xiàn)這一首要目標，還要兼顧生產(chǎn)制造方面的問題。這就是講，不管你設計的產(chǎn)品功能再完美、再先進，但不能順利制造生產(chǎn)或要花費巨額制造成本來生產(chǎn)，這樣就會造成產(chǎn)品成本上升、銷售困難，失去市場。統(tǒng)一設計部門和生產(chǎn)部門之前的信息，建立有效的溝通機制。這樣設計人員就能在設計的同時考慮生產(chǎn)過程，使自己的設計利于生產(chǎn)制造。選擇有豐富生產(chǎn)經(jīng)驗的人員參與設計，對設計成果進行可制造方面的測試和評估，輔助設計人員工作。最后，安排合理的時間給設計人員，以及可制造性工程師到生產(chǎn)第一線了解生產(chǎn)工藝流程及生產(chǎn)設備，了解生產(chǎn)中的問題。以便更好、更系統(tǒng)地改善自己的設計?？芍圃煨越Y果意味著設計已經(jīng)得到最大程度的優(yōu)化，從而確保產(chǎn)品可以按最高效的方式制作、組裝及測試消除可能導致額外時間及成本的多余工藝。一個全面優(yōu)化的設計甚至會考慮到產(chǎn)品的制造良率。電子產(chǎn)品開發(fā)實施可制造性可以帶來的好處包括：保證選擇的元器件能夠滿足本公司或外協(xié)廠家組裝工藝的要求，保證設計出的PCB滿足PCB供應商的制造能力、成品率和效率的要求，保證設計出的組裝工藝路線高效、可靠、低成本，降低產(chǎn)品試制中出現(xiàn)的可制造性問題數(shù)，PCBA的組裝直通率達到公司的期望水平，保證元器件的布局和PCB的布線滿足可制造性設計規(guī)則要求等。通過這些設計規(guī)范要求的實施使得電子產(chǎn)品開發(fā)滿足產(chǎn)品進度要求，同時制造成本低、制造效率高、上市時間短、改板次數(shù)少，從而提高客戶隊產(chǎn)品的滿意度。不好的設計會導致更長的制造時間及更高的成本。針對無時不在的降低成本及縮短產(chǎn)品上市時間的壓力，實施可制造性的最終目標是要達成具成本效益的制造。這將通過保持高良率（低廢品）及最少的設計改版而實現(xiàn)。同時，我們還需要認識到可制造性的應用使得工藝能力得到了全面的發(fā)揮，如通過新技術的應用將設計從兩塊PCB集中到一塊PCB上，從而既節(jié)省了時間，又節(jié)約了成本。 可制造性的使用不僅僅是回答這個設計可以制造，而更是回答這個設計是否能被高效率地制造并且獲利。由此可見電子產(chǎn)品可制造性設計的重要性尤為明顯。最重要的是，可制造性必須被看作為貫穿于整個新產(chǎn)品導入（NPI）流程鏈的一種作業(yè)邏輯思考。它不是一種事后產(chǎn)生的想法或是設計完成后的額外補充。2.電子產(chǎn)品的發(fā)展形勢2.1電子產(chǎn)品目前面對的行業(yè)需求加快提高產(chǎn)品研發(fā)和工業(yè)設計能力，積極發(fā)展筆記本電腦、高端服務器、大容量存儲設備、工業(yè)控制計算機等重點產(chǎn)品，構建以設計為核心、以制造為基礎，關鍵部件配套能力較強的計算機產(chǎn)業(yè)體系。大力開拓個人計算機消費市場，積極拓展行業(yè)應用市場充分發(fā)揮整機需求的導向作用，圍繞國內整機配套調整元器件產(chǎn)品結構，提高片式元器件、新型電力電子器件、高頻頻率器件、半導體照明、混合集成電路、新型鋰離子電池、薄膜太陽能電池和新型印刷電路板等產(chǎn)品的研發(fā)生產(chǎn)能力，初步形成完整配套、相互支撐的電子元器件產(chǎn)業(yè)體系。加快發(fā)展無污染、環(huán)保型基礎元器件和關鍵材料，提高產(chǎn)品性能和可靠性，提高電子元器件和基礎材料的回收利用水平，降低物流和管理成本，進一步提高產(chǎn)品競爭力，保持市場份額。要求設計更小更輕，同時又要擁有更多功能的不斷增加的需求為我們帶來了新的印刷電路板制作技術，如順序迭構，嵌入式被動及主動零件類的設計，以及零件封裝技術的創(chuàng)新如CSP和POP。所有這一切都使PCB設計、制作及組裝變得更加復雜化。 縮短產(chǎn)品上市時間是一項緊迫的需求。 由于PCB設計的反復可能導致設計周期平均增加幾個星期，從而拖延了產(chǎn)品的上市時間，因此將可制造性問題（導致設計反復的重要原因之一）在PCB設計時間盡早消除有絕對的必要性。 一般人認為，可制造性只是簡單地在PCB 畫圖CAD 系統(tǒng)上執(zhí)行一些基本的錯誤檢查，來確定在PCB 制作時線路不會短路，或確保在PCB組裝時零件不會相互干涉。 2.2電子產(chǎn)品可制造性設計的核心電子產(chǎn)品的可制造性設計核心在于印制電路板PCBA的可制造性，印制電路板的可制造性即是指板級電路模塊面向制造的設計技術，此技術旨在開展高密度、高精度板級電路模塊的組裝設計、制造系統(tǒng)資源能力與狀態(tài)的約束性分析，最終形成支持開發(fā)人員對電路模塊的可制造性設計標準及指導性規(guī)范?？芍圃煨栽O計的核心是在不影響產(chǎn)品功能的前提下，從產(chǎn)品的初步規(guī)劃到產(chǎn)品的投入生產(chǎn)的整個設計過程進行參與，使之標準化、簡單化，讓設計利于生產(chǎn)及使用。減少整個產(chǎn)品的制造成本（特別是元器件和加工工藝方面）。減化工藝流程，選擇高通過率的工藝，標準元器件，選擇減少模具及工具的復雜性及其成本。2.3電子產(chǎn)品可制造性設計的影響因素制造（或生產(chǎn)）需要被劃分為幾個主要部份，各個部份具有顯著且獨立的內容，分別稱為PCB制作、組裝及測試。 PCB 制作包含與印刷電路板裸板生產(chǎn)的所有相關步驟（包含確保良品的測試和驗證）。 組裝是把所需的零件置放到裸板上的一個過程，它也可能包括系統(tǒng)組裝（例如將PCB組裝到一個系統(tǒng)內而成為一個完整的產(chǎn)品）。 測試包含ICT測試（確保正確的零件置放，包括正確的零件方向、零件值和正確的運行）以及功能測試（驗證整塊板的運行功能-它是否能實現(xiàn)所有的設計功能？）。測試內容也包含目檢及維修/返修方面的問題。以上每個部份都有其特別的需求，必須考慮每個方面才能確保好的可制造性結果 。只用可制造性 檢查PCB是否可以制作出來，但接下來卻不能自動組裝顯然是不行的特別是當你需要生產(chǎn)成千上萬的板子時。 如果僅僅是確保設計不在制造時出錯，則漏掉了一個在制造時對時間及成本產(chǎn)生重大影響的主要因素。除了按照規(guī)格或規(guī)則（物件大小，間距，間隔等）檢查設計數(shù)據(jù)內容以外，也需要看看將設計制造出來所需要的工藝類型及數(shù)量。 例如，如果設計者在設計時只使用了一個插裝組件，他卻在制造鏈中立即自動引入了一個或更多個額外工藝（例如自動插件及波峰焊）- 這顯然會對每塊板的成本造成重大影響，通過使用同等功能的貼片組件代替則可以避免這樣的問題發(fā)生。同樣，在設計中選用一個不能自動插裝的異形零件將可能需要一個額外的手工組裝工站，而這種情形則可以通過小心選用零件得到避免。在PCB制作部分，從雙面板到多層板，從貫孔到盲孔的設計，都會導致工藝的增加以及更多出錯的潛在因素，然而這些本是可以通過可制造性分析得到避免的。2.4電子產(chǎn)品可制造性設計的主要內容電子產(chǎn)品可制造性設計涉及主要研究內容如下。 (1)基于公司產(chǎn)品特點的電子元器件的選擇技術、新型封裝元器件的焊盤圖形設計技術； 不同電子產(chǎn)品采用的元器件封裝類型有很大的差別，比如便攜類電子產(chǎn)品，如手機、PDA、筆記本電腦、數(shù)碼相機等，采用的元器件一定是微型化的表面貼裝器件，因為這樣封裝的器件有助于產(chǎn)品的微型化和便攜性，而對于電源類產(chǎn)品，由于受表貼器件功率太小的限制，一般使用較多的插裝類大功率器件，因此不同產(chǎn)品在制定器件選擇的原則時會有較大的不同。這些器件的不同選擇準則在產(chǎn)品概念設計階段非常重要，它會影響到產(chǎn)品工藝路線的設計和制造效率。比如，對于便攜式產(chǎn)品98%以上的器件都是SMD器件，如果設計人員沒有可制造性概念，選擇了2%的THT器件，這樣就會給后續(xù)的工藝路線設計帶來極大的不便，如何為2%的THT器件設計加工路線將會成為一大困擾，如果在器件選擇階段避免了這個問題，后續(xù)的工藝路線設計就非常簡單和高效。 (2)PCB幾何尺寸設計、自動化生產(chǎn)所需的傳送邊、定位孔、定位符號設計。 盡管印制電路板種類繁多，制造工藝不盡相同，但是體現(xiàn)在產(chǎn)品可制造性上主要反映在以下設計要素上：印制電路的外形尺寸和精度，受設備加工尺寸和精度要求限制，設計時應考慮最大和最小加工尺寸，尺寸精度和工藝邊的設計。在考慮印制電路板電氣性能的前提下，要考慮多層印制板最多層數(shù)的限制，中間介質層和板的總厚度要求，比如層數(shù)增加而總厚度又有限制，這時對PCB的可制造性就會帶來挑戰(zhàn)。 (3)PCB加工能力設計，如最小線寬、最小線間距、最小過孔孔徑、最小厚徑比設計 (4)組裝工藝輔助材料的選用技術 組裝工藝的輔助材料也是可制造性設計的重要內容，比如采用無鉛焊接后，相應的助焊劑就需要更換為與無鉛焊料相兼容的；又比如，對于散熱器與IC器件之間的導熱材料選擇時必須考慮和分析器件的功率大小和散熱需求。 (5)印制電路板工藝路線設計 工藝路線是整個電路板組裝的加工流程，工藝路線決定了PCBA的加工效率成本和元器件的選擇，常見的組裝工藝路線有以下幾種： 圖1 電子組裝常見工藝路線對于不同的工藝路線，在選擇器件時就要考慮，如果PCBA設計為雙面SMT工藝，這時就要保證所有的元件都是SMD器件，并且在PCB布局時要考慮到那些較重的IC器件不布局到第一次加工面（B面），因為對于雙面SMT工藝來說，加工T面時，B面的器件會再次經(jīng)受一次回流過程，太重的器件可能會在焊膏融化時出現(xiàn)掉件問題。同樣對于正面是SMT工藝，而背面是波峰焊工藝的單板，必須考慮到有些器件是不能用波峰焊來焊接的，比如細間距的SOP和QFP器件，BGA器件，即使對于間距較大的SOP器件，在布局設計時也要考慮到波峰焊特點，對器件的布局方向做要求，使用的焊盤要考慮到波峰焊的特點，使用偷錫焊盤設計，以避免在波峰焊過程中器件引腳間連錫缺陷的發(fā)生。 圖2 不能進行波峰焊接的IC器件：BGA和QFN圖3 考慮波峰焊工藝的SOP偷錫焊盤設計及布局要求圖4 考慮波峰焊工藝的QFP偷錫焊盤設計及布局要求(6)印制電路板印刷鋼網(wǎng)設計 鋼網(wǎng)是進行SMT焊料印刷必須的工具，鋼網(wǎng)設計主要包括根據(jù)PCB和元器件的特點來選擇鋼網(wǎng)的加工類型，比如對于有細間距IC器件的PCB，其組裝時對印刷精度有較高的要求，這時就需要選擇鋼網(wǎng)開口精度準確的加工方式，比如激光切割加電拋光，或電鑄鋼網(wǎng)。而對于沒有細間距器件的PCB組裝來說，加工時選擇普通激光切割的鋼網(wǎng)就可以了。對于那些比較復雜的PCB，往往在PCB上有細間距的IC器件，同時也會有些器件對焊膏的需求量很大，細間距IC器件要求的錫膏量較少，所以鋼網(wǎng)的厚度要求薄，比如0.12mm厚，而要求錫膏量多的器件需要厚的鋼網(wǎng)才能保證焊接的可靠，這時就會出現(xiàn)矛盾，怎么辦？因為只有一張鋼網(wǎng)，這種情況階梯形鋼網(wǎng)就是一個很好的選擇，階梯鋼網(wǎng)是在鋼網(wǎng)的不同位置有不同的厚度，厚的地方可以是0.15mm，而薄的地方可以是0.12mm，這樣通過使用階梯鋼網(wǎng)就滿足了不同器件對錫膏量的不同要求。 (7)組裝設備資源能力分析技術 可制造性有兩層含義，一層含義是在產(chǎn)品設計時要考慮到制造能力的限制，保證設計滿足制造能力的要求，另一層含義是在規(guī)劃一條生產(chǎn)線時，要根據(jù)產(chǎn)品的特點來進行設備的配置，對組裝設備的資源進行規(guī)劃和分析。比如對于手機產(chǎn)品的制造來說，由于手機電路板大量使用0402以下的CHIP器件，這樣的小器件的檢測必須配備AOI設備。 (8)印制電路板的可制造性設計規(guī)范 印制電路板的可制造性設計規(guī)范作為指導產(chǎn)品進行可制造性設計的綱領性文件是必不可少的，應根據(jù)公司產(chǎn)品特點、質量要求和加工能力制定本公司的可制造性設計規(guī)范?？芍圃煨栽O計規(guī)范應對PCB設計的主要方面進行明確而具體的要求，用來指導公司PCB的工藝設計。 (9)印制電路板的可制造性設計流程與平臺 可制造性流程與工藝平臺是進行可制造性設計的保證，可制造性設計不僅是一個技術工作，還是一個管理工作，因為可制造性的工作實現(xiàn)必須有流程的保證和平臺的支撐，只有流程建立了，節(jié)點定義了，人員責任明確了，可制造性的工作才能落實；同樣這些工作的技術支撐就是平臺，比如可制造性軟件分析平臺，如VALOR軟件工具，可以對PCB的可制造性進行詳細的分析，將公司的設計規(guī)范加入VALOR規(guī)則中，它就可以自動對PCB進行可制造性分析。 3.電子產(chǎn)品可制造性設計常見案例積累3.1電子產(chǎn)品可制造性設計的焊盤設計一般來說，在電子產(chǎn)品中價格最昂貴的元件是印制電路板PCB，沒有推行可制造性設計的公司在產(chǎn)品概念設計階段很少分析PCB制造成本的影響，比如拼版方式的不同就會對PCB的制造成本產(chǎn)生較大影響，下圖8和圖9所示就是考慮可制造性要求進行拼版優(yōu)化和未進行拼版優(yōu)化時PCB利用率的巨大差異。通過拼版優(yōu)化PCB板材的利用率可以從58%提高到83%。 圖8 原始設計的PCB布局 圖9 拼版優(yōu)化后的PCB布局 圖10(a)所示為焊盤設計時沒有考慮到波峰焊接過程的特點，即器件焊盤設計太短，導致波峰焊焊接時由于器件遮擋錫波的陰影效應作用，使得左側焊盤漏焊；而圖10(b)則通過焊盤加長就解決了此問題。 這是一個典型的DFM問題。圖10 焊盤設計太短在波峰焊陰影效應作用下出現(xiàn)漏焊缺陷及改正焊盤長度后問題得以解決3.2電子產(chǎn)品可制造性設計分析有兩種層級的可制造性測試分析，這個過程相當于總結評審。一方面評價產(chǎn)品設計的可制造性可靠程度，另一方面可以將非可制造性設計的生產(chǎn)制造與進行過可制造性 設計的生產(chǎn)制造進行模擬比較。從生產(chǎn)質量、效率、成本等方面分析，得出做可制造性的成本節(jié)約量，這個對在制訂年度生產(chǎn)目標及資金預算上起到參考資料的作用，另一方面也可以增強領導者實施可制造性的決心。進行可制造性設計的結果，會對生產(chǎn)組裝影響多大，起到了什么樣的作用。這就要通過可制造性測試來進行證實?？芍圃煨詼y試是由設計測試人員使用與公司生產(chǎn)模式相似的生產(chǎn)工藝來建立設計的樣品，這有時可能需要生產(chǎn)人員的幫助，測試必須迅速準確并做出測試報告，這樣可以使設計者馬上更正所測試出來的任何問題，加快設計周期。第一種包含比較簡單或一般性的測試（如那些對所有制造商都適用而不受制造商工藝能力影響的測試）。這一類別包括簡單的零件形狀尺寸及間距檢查，使用二維置件形狀檢查零件布局等。雖然這些因素可以在一定程度上防止制造出錯（假設適當?shù)囊?guī)則已被預先設定），但它們傾向于提供的是最壞情況 的結果，而沒有在如何更好的利用現(xiàn)有技術和工藝能力方面給予設計者足夠的幫助。 第二種層級的可制造性分析要求對用到的工藝進行詳細而準確的模型化如對實際零件形狀及置件設備能力的考慮（可處理的零件類型、拾取頭/夾爪的幾何形狀、插件順序）。 然而，為取得好的第二層級的分析結果，需要依據(jù)特定制造商的生產(chǎn)能力來進行工藝模擬需要根據(jù)選定制造商的工藝能力來進行PCB板制作檢查；組裝檢查需要知道可供使用的組裝設備包括哪些以及其設置。對測試、檢查及返修的設備能力也必須有更清楚的理解。要做到所有這些并不容易，特別是對那些并非在本廠制造的公司而言，因為要從外面的合同制造商（CEM）那里獲得這種詳細的工藝資料是不容易的。另外，只參考設計數(shù)據(jù)內容并不能做到通盤考慮。對組裝設備的設置（將零件分配到料倉），組裝產(chǎn)線上設備的順序，平衡產(chǎn)線以達到優(yōu)化的產(chǎn)出等等都是需要考慮的因素，這時必須用到軟件。盡管有些人可能認為這些屬于生產(chǎn)規(guī)劃，然而在好的可制造性流程中這些都是必要的，它證明了如零件選擇等一些任務的重要性，以及具備詳細的對組裝流程設置的知識如何能幫助設計者朝著設計出可以高效率制造的產(chǎn)品設計方向邁進。 由于規(guī)則的數(shù)量及復雜度，要想使PCB CAD 工具能處理全部規(guī)則是不可能的，不管是以自動還是交互式的方法；特別是如果我們考慮散熱、信號完整性、電磁效應等等的檢查。因此必須同時運用專業(yè)的分析工具來找出潛在的問題，針對如何解決問題提出建議并允許用戶對每一個規(guī)則沖突的相對影響進行調整和取舍。3.3電子產(chǎn)品可制造性設計的研究意義 降低成本、提高產(chǎn)品競爭力低成本、高產(chǎn)出是所有公司永恒的追求目標。通過實施可制造性規(guī)范，可有效地利用公司資源，低成本、高質量、高效率地制造出產(chǎn)品。如果產(chǎn)品的設計不符合公司生產(chǎn)特點，可制造性差，即就要花費更多的人力、物力、財力才能達到目的。同時還要付出延緩交貨，甚者失去市場的沉重代價。 優(yōu)化生產(chǎn)過程，提高生產(chǎn)效率可制造性把設計部門和生產(chǎn)部門有機地聯(lián)系起來，達到信息互遞的目的，使設計開發(fā)與生產(chǎn)準備能協(xié)調起來、。統(tǒng)一標準，易實現(xiàn)自動化，提高生產(chǎn)效率。同時也可以實現(xiàn)生產(chǎn)測試設備的標準化，減少生產(chǎn)測試設備的重復投入。 利于技術轉移，加強公司協(xié)作現(xiàn)在很多企業(yè)受生產(chǎn)規(guī)模的限制，大量的工作需外加工來進行，通過實施可制造性，可以使加工單位與需加工單位之間制造技術平穩(wěn)轉移，快速地組織生產(chǎn)?？芍圃煨栽O計的通用性，可以使企業(yè)產(chǎn)品實現(xiàn)全球化生產(chǎn)。 新產(chǎn)品開發(fā)及測試的基礎沒有適當?shù)目芍圃煨砸?guī)范來控制產(chǎn)品的設計，在產(chǎn)品開發(fā)的后期，甚至在大批量生產(chǎn)階段才發(fā)現(xiàn)這樣或那樣的組裝問題，此時想通過設計更改來修正，無疑會增加開發(fā)成本并延長產(chǎn)品生產(chǎn)周期。所以新品開發(fā)除了要注重功能第一之外，可制造性也是很重要的。 適合電子組裝工藝新技術現(xiàn)在，電子組裝工藝新技術的發(fā)展日趨復雜，為了搶占市場，降低成本，開發(fā)一定要使用最新最快的組裝工藝技術，通過可制造性規(guī)范化，才能跟上其發(fā)展的腳步。4.電子產(chǎn)品可制造性設計的常見問題及解決方案一、在設計多層次板時，內層孔到導體的間距設計太小，不能滿足生產(chǎn)廠家的制程能力。 后果： 造成內層短路。 原因： 1、設計時未考慮各項補償因素。 2、設計測量時以線路的中心來測量 解決方案： 1、在設計內層孔到導體的間距時，應當考慮孔徑補償對間距的影響，一般孔徑補償大小為0.1MM，單邊增加了2MIL. 2、測量間距時應以線路的邊到孔邊來測量。 二、孔焊盤設計不夠大，布線時沒有考慮安全間距設置過小及螺絲孔到線或到銅皮的距離。 后果： 制造商在工程處理文件時無法修改，需要重新修改文件，降低了文件處理速度，也容易造成開短路現(xiàn)象。解決方案： 1、設計文件時器件孔內徑比外徑最小大20MIL，過孔內徑比外徑最小大8MIL。2、設計時考慮螺絲孔到線或到銅皮的距離保證12MIL以上，布線時可以在螺絲孔對應的地方的KEET OUT層畫個比孔大12MIL以上的圓圈以防布線。 三、電地短路：電地短路對印制板來說是一個很嚴重的缺陷。原因： 1、自定義的器件庫SMT鉆孔未刪除。2、定位孔隔離環(huán)設計不夠大。 3、設計更改后未重新對電地進行處理（內層以負片的形式設計，網(wǎng)絡無法檢查）。4、高頻板手工加過孔時未對照其它層。 解決方法：1、設計時對自定義同類型的元件進行確認，將貼片的孔設計為0； 2、設計時控制定位孔的隔離環(huán)寬度在15MIL以上；3、更改了外層的孔位一定要對內層重新鋪銅； 4、高頻板在加邊緣過孔時過孔設計網(wǎng)絡屬性，如不側設計屬性的， 一定要打開其它層進行對照。四、內層開路：內層開路是一個無法補救的缺陷。 原因：1、內層孤島，主要在內層以負片設計時，隔離盤太大，隔離盤圍住了散熱盤，使之與外無法連接。 2、隔離線設計時經(jīng)過散熱焊盤的孔，造成孔內無銅3、隔離區(qū)過小，中間有隔離盤造成開路 4、內層線路離板邊太近，疊邊時造成開路。解決方法： 1、設計時對過孔的放置時考慮位置的合理性。2、設計時對隔離線的設計避開散熱盤。 3、將隔離區(qū)放大，保證網(wǎng)絡連接8MIL以上。4、設計時不要將線條、孔、梅花焊盤太近板邊，內層設計0.5MM以外，外層0.3-0.4MM以外。 五、設計時對一些修改后殘留下來的斷線未進行去除。后果： 影響后端制造商在工程制作對PCB的通斷判定，造成進度延誤。解決方案： 1、設計時盡量避免斷線頭的產(chǎn)生。 2、對一些特意保留的斷線頭進行書面的說明。 六、鋪銅設計時，文件大面積鋪銅時使用的線條D碼太小，還有將銅面鋪成網(wǎng)格狀時，將網(wǎng)格間距設計過小。后果： 造成數(shù)據(jù)量大，操作速度緩慢，增加生產(chǎn)難度與影響產(chǎn)品外觀。解決方案： 1、鋪銅時盡量選用8-10MIL的線來鋪及避免重復鋪銅。2、鋪網(wǎng)格時將網(wǎng)格間距最小設成8*8MIL，即8MIL的線，8MIL的間距。 3、盡量不要用填充塊來鋪銅。七、槽孔漏制作與孔屬性制作錯誤 原因： 1、設計孔層時，未對相對應的孔給予屬性定義，特別是安裝孔的設置。 2、槽孔的設計未設計在孔層上面或分孔圖上，而設計在KEEPOUT層。3、槽孔的標識與指示放置在無用層上。 解決方案：1、孔設計時，對相應的孔給予屬性定義，特別是安裝孔與槽孔。 2、槽孔的設計防止放在KEEPOUT層。3、對需標注的槽孔指示，盡量放置在分孔圖層，指示清晰。 （特別注意PROTER與POWERPCB在槽孔設計的特殊性。）八、機械加工問題：板外型、槽、非金屬化孔的形狀、尺寸錯誤。 原因：1、禁止布線層（Keep Out) 與機械層的混用（Mechanical Layers)。2、圖形尺寸與標注不一致。3、V_CUT存在拐彎設計。 4、公差標注不合理。解決方法： 1、按功能正確使用層； 不要將PROTER與POWERPCB層設計定義混合。2、圖形尺寸與標注保持一致，提供正確的機械加工圖紙。 3、V_CUT時保證V_CUT線為水平直線。4、公差標注對超出常規(guī)要求的，應盡量單獨指示。 5、對特殊外形要求的訂單，盡量以書面的方式說明。九、非金屬化孔制作要求不明確，在鉆孔刀具表要求做NPTH孔，但實際文件中又有電氣連接，要求PTH孔，但在機械加工層相對應位置又畫出圈圈，難以判斷應以哪個為準。 原因：1、設計方面的特殊要求 2、設計時對供應商的判定標準不清晰。解決方法： 1、在鉆孔刀