DFM軟件評估報告.doc

1、盛年不重來，一日難再晨。及時宜自勉，歲月不待人。盛年不重來，一日難再晨。及時宜自勉，歲月不待人。xxx 所DFM 可制造性分析軟件評估報告( xxxx年 x 月)目錄1.1DFM可制造性分析需求31.2我所引進(jìn)DFM可制造分析軟件的意義41.3DFM軟件選型指標(biāo)51.4DFM同類產(chǎn)品比較51.5Vayo DFM Expert模塊介紹81.6Vayo DFM Expert試用心得121.7結(jié)論131.1 DFM可制造性分析需求以往硬件設(shè)計重點強(qiáng)調(diào)在理論上能滿足功能需要， 而容易忽略產(chǎn)品的可制造性問題，于是，經(jīng)常出現(xiàn)設(shè)計的產(chǎn)品與實際生產(chǎn)的工藝能力不匹配，導(dǎo)致制造部門無法生產(chǎn)或者生產(chǎn)出來以后品質(zhì)問題

2、太多。 為了糾正在生產(chǎn)制造過程中發(fā)現(xiàn)的設(shè)計問題，通常需要對設(shè)計進(jìn)行多次改進(jìn)，每一次的改進(jìn)都需要重新試產(chǎn)打樣。更為嚴(yán)重的是， 當(dāng)產(chǎn)品設(shè)計缺陷在生產(chǎn)制造過程中沒有及時發(fā)現(xiàn)， 則可能轉(zhuǎn)換為產(chǎn)品安全缺陷，會對產(chǎn)品安全性、可靠性埋下隱患。目前雖然部分設(shè)計軟件也能夠提供部分可制造性檢查項目，但包含的內(nèi)容較少，僅能覆蓋不到 20%-30%，并且大多是裸板制造方面的檢查項目，這也導(dǎo)致產(chǎn)品設(shè)計人員在設(shè)計完成后， 即便想要做可制造性方面的分析也無能為力。 另一方面，由于經(jīng)驗豐富的設(shè)計人員越來越少， 設(shè)計人員對于產(chǎn)品的生產(chǎn)制造工藝也不了解，導(dǎo)致生產(chǎn)制造過程中問題頻繁出現(xiàn)， 導(dǎo)致不斷改版， 增加研發(fā)及生產(chǎn)周期，成本也

3、隨之增加。統(tǒng)計調(diào)查表明 : 產(chǎn)品總成本 60%取決于產(chǎn)品的最初設(shè)計，75的制造成本是由設(shè)計圖紙和規(guī)格確定的， 70-80 的產(chǎn)品總?cè)毕菖c設(shè)計問題直接相關(guān)。因此，目前我所在 PCB設(shè)計完成后缺乏可靠的DFM檢查措施，僅靠工程師在工藝裝配方面的個人經(jīng)驗進(jìn)行生產(chǎn)前的目檢，這種傳統(tǒng)的檢查方式具有較大的隨意性，無法完整充分的檢查， 即使經(jīng)過數(shù)遍檢查也存在大量的設(shè)計原因?qū)е碌纳a(chǎn)與裝配失敗，從而導(dǎo)致項目的延誤， 產(chǎn)品存在較大的可靠性問題隱患。事實上，PCB生產(chǎn)加工前的 DFM分析工具已經(jīng)十分完善， DFM的分析即生產(chǎn)可制造性分析，通過對器件外形及安裝位置的模擬，通過 PCB各個物理元件外形以及焊接特點的模

4、擬，幫助分析PCB的可制造性，設(shè)計前端便能考慮裝配的合理性。趾尖 To左側(cè)Left3D View右側(cè)Ri g htPadPinHe趾跟2D View3 D View圖 PCB焊接模擬效果1.2 我所引進(jìn) DFM可制造分析軟件的意義1) 加強(qiáng)設(shè)計驗證，提高產(chǎn)品加工良率電子設(shè)計可制造的分析軟件將大部分 PCB 工藝與生產(chǎn)裝配問題杜絕在設(shè)計的前端，大大減少了由于裝配問題引發(fā)的反復(fù)迭代， 造成設(shè)計周期的拖延， DFM 可制造性分析軟件可以幫助我所完善設(shè)計階段的可制造性分析， 解決新產(chǎn)品設(shè)計缺陷檢查分析。通過軟件的分析，可以大大提升產(chǎn)品的克制造性，減少因設(shè)計缺陷導(dǎo)致的產(chǎn)品質(zhì)量隱患及后續(xù)產(chǎn)品維修，從而將大

5、部分 PCB工藝文問題與生產(chǎn)裝配問題杜絕在設(shè)計的前端，同時提高 DFM檢查的效率，節(jié)省人力成本，并將原來需要花費(fèi)數(shù)天的可制造性分析時間縮短至數(shù)小時。2) 完善設(shè)計平臺我所已經(jīng)引入的設(shè)計平臺包含原理圖設(shè)計，元器件中心庫管理、 PCB 板設(shè)計、約束管理中心、信號完整性仿真、文檔管理等，但是還缺少一個電子設(shè)計可制造 DFM 軟件。因此引入 DFM 軟件，才能使設(shè)計與驗證形成閉環(huán)，以確保設(shè)計即正確，從流程上縮短設(shè)計周期、并保證產(chǎn)品可靠性。同時專業(yè)的 DFM分析軟件不需要技術(shù)人員具備多方面的豐富經(jīng)驗，完全可以依靠詳細(xì)的分析規(guī)則來彌補(bǔ)經(jīng)驗上的不足。1.3 DFM軟件選型指標(biāo)我所選型的 DFM 軟件主要考慮

6、滿足以下技術(shù)指標(biāo)：1) 支持的檢查規(guī)則的全面性。2) 軟件的易學(xué)易用性。3) 軟件運(yùn)行穩(wěn)定性是否可靠。4) 軟件供應(yīng)商是否快速響應(yīng)客戶的反饋需求。5) 考察軟件供貨方的服務(wù)質(zhì)量。6) 考察軟件是否符合我所保密要求。7) 支持 Excel 和文本格式 BOM數(shù)據(jù)；8) 支持 CAD與 BOM數(shù)據(jù)校驗；9) 支持 PCB空板可制造性分析；10) 支持 PCB組裝可制造性分析；11) 自帶建庫工具，快速方便創(chuàng)建新元件庫；12) 支持元件庫 / 規(guī)則庫權(quán)限管理；13) 可根據(jù)客戶現(xiàn)有規(guī)則設(shè)置檢查規(guī)則；14) 可輸出 Excel/PDF 格式的可制造性分析報告 ( 中文 ) ；15) 支持中 / 英文；

7、16) 支持客戶化定制開發(fā)；1.4 DFM同類產(chǎn)品比較? 總體分析目前從軟件技術(shù)本身角度出發(fā)能列入考查范圍的DFM 軟件在市面上主要有 Valor 和西安順星電子的DFM expert。對于兩個軟件都進(jìn)行了裸板的檢查分析，而裝配的可行性檢查由于條件限制僅對西安順星電子DFM 進(jìn)行了試用。由于我所為研究所單位， 研發(fā)的電腦不能上外網(wǎng)，Valor DFM實際在研究所無法真正被完全使用。 DFM 要實現(xiàn)全面細(xì)致分析，必須配合真實元件庫。而Valor 器件庫是年租形式，而且使用時需連接Internet;我所器件大部分是國內(nèi)器件 （60%器件必須本土化），而Valor 器件針對國內(nèi)器件包含較少，這樣會導(dǎo)

8、致裝配板的可行性檢查無法使用。? 西安順星電子 DFM 與 Valor DFM 綜合比較對照表DFM Software of VayoVSValor比較項DFM ExpertValor備注Gerber 處理CAD導(dǎo)入支持市面常用各種支持市面常用各種數(shù)CAD，約 20 多種CAD，約 15 種Valor 軟件主要分析據(jù)ODB+ 數(shù)據(jù)， Valor不支研發(fā)響應(yīng)快， 可以保障研發(fā)響應(yīng)慢，對新支持 BRD數(shù)據(jù)輸入。持新 CAD支持及時更新CAD更新較慢BOM導(dǎo)入DFA（ PCBAssembly)主DFT (Test Point)檢查項目更豐富全面主要分析項目類同，西要安順星電子檢查項目分DFF(Bar

9、e-Board更全面。析Fabrication)IPC 規(guī)則業(yè)界常用規(guī)則規(guī)則也比較多， 但許Vayo 早期的檢查規(guī)則檢規(guī)則總數(shù)2000+多條多規(guī)則比較陳舊，不已不能完全適合用戶需求，而西安順星電子查再實用。規(guī)增加比較麻煩， 收取可根據(jù)客戶實際需要則用戶規(guī)則靈活增加靈活配置或定制增加高昂費(fèi)用客戶化規(guī)則。多規(guī)則庫同時選擇單一規(guī)則庫選擇規(guī)則庫維護(hù)更新維護(hù)更新方便簡單維護(hù)更新比較復(fù)雜2D 元件庫數(shù)量常用元件 16 萬左右需付費(fèi)才能使用，且Valor 元件庫大多為早需要連接外網(wǎng)些年創(chuàng)建的， 很多元件新元件庫創(chuàng)建創(chuàng)建方便，通常2-10復(fù)雜很多，通常30可能已停產(chǎn)或很少使元分鐘分鐘 -2小時用，而且使用費(fèi)高

10、昂。件2另外國內(nèi)新型元件庫庫元件庫使用免費(fèi)使用通常每年庫使用費(fèi)萬 -5 萬美金很少，國內(nèi)用戶建庫工國內(nèi)及國際供應(yīng)商元主要為國際供應(yīng)商作量大。特別說明，元件庫組成件庫元件庫Valor 元件庫管理方式元件極性檢查不支持3D 元件庫有計劃實現(xiàn) 3D 元件庫不祥Excel不支持PDF不支持報HTML告格Text式客戶化自定義格式困難（需付費(fèi)）支持語言中，英文等多國語言英文軟支持系統(tǒng)Win XP, Win7， Win8WinNT ， Win XP件等操操作相當(dāng)復(fù)雜， 對硬作安裝簡單，流程化操軟件設(shè)計件及使用者要求較作，易學(xué)易用高服務(wù)團(tuán)隊國內(nèi)服務(wù)人員6 人國內(nèi) DFM服務(wù)僅1 人服響應(yīng)時間行業(yè)內(nèi)服務(wù)響應(yīng)時

11、間較慢務(wù)較快與支研發(fā)團(tuán)隊國內(nèi) 10 名資深的研發(fā)研發(fā)在國外， 數(shù)量不持確保及時響應(yīng)祥客戶化開發(fā)支持費(fèi)用低收費(fèi)高昂客戶投資投資較少，費(fèi)用約為費(fèi)用非常昂貴Valor 產(chǎn)品的 50%-70%浮動 License僅收取總金額5%另外收取總金額25%以后維護(hù)費(fèi)軟件價格 15%軟件價格 20%專注于逐漸轉(zhuǎn)向 MES及其它其未來發(fā)展DFM/SMT/Test/Docume系統(tǒng)他nt 等 NPI 產(chǎn)品參考與 Cadence 的集成不支持無法適用于國內(nèi)軍工企業(yè)，存在保密安全性問題。Valor DFM 報告格式比較單一，客戶需要修改定制時費(fèi)用高昂。Valor 軟件為收購兼并后整合的軟件， 軟件模塊中涉及多個風(fēng)格接口

12、，導(dǎo)致軟件使用非常復(fù)雜，對使用者要求非常高。Valor 在國內(nèi)開發(fā)及服務(wù)響應(yīng)都比較慢。2014 年西安順星電子又在西安友設(shè)立了一個新的研發(fā)中心西安順星電子公司主要專注于面向全球范圍電子制造企業(yè)提供專業(yè) DFM，Test,SMT,Document等NPI 產(chǎn)品，對客戶需求更能充分理解， 產(chǎn)品更能適合亞洲客戶長期發(fā)展。西安順星電子 DFM Expert 軟件可嵌入到Cadence PCB 設(shè)計平臺上面，與 Cadence 無縫集成，實現(xiàn)設(shè)計與 DFM 分析數(shù)據(jù)無縫傳遞。 Valor 無法集成，只能單獨(dú)使用。1.5 Vayo DFM Expert 模塊介紹Vayo DFM Expert軟件主要利用

13、PCB設(shè)計數(shù)據(jù)與 BOM 數(shù)據(jù)，通過結(jié)合元器件實體庫及豐富的行業(yè)設(shè)計 & 制造標(biāo)準(zhǔn)，在制造前軟件智能化虛擬仿真分析，第一時間發(fā)現(xiàn)設(shè)計缺陷或隱患， 最大化促使設(shè)計與制造工藝能力匹配， 并快速產(chǎn)生可供設(shè)計部門及制造部門協(xié)同工作的可分享電子設(shè)計可制造分析報告。 應(yīng)用該產(chǎn)品不僅可大幅縮短新產(chǎn)品設(shè)計 & 制造周期，同時可以充分提升制造品質(zhì)及大幅節(jié)約新品制造成本。功能特征：檢查項包含檢查信號層、 檢查過孔、檢查阻焊 / 絲印層、檢查 footprint/ 焊盤、檢查間距支持焊接分析檢查 支持實物庫與封裝庫的焊接良率檢查具有豐富的元件庫，與快速手工創(chuàng)建元件庫的工具元件庫具備詳盡的規(guī)格數(shù)據(jù)各種檢查規(guī)則符合IP

14、C 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則各種規(guī)則能支持用戶靈活配置自動生產(chǎn)數(shù)據(jù)生成， 即可兼顧設(shè)計數(shù)據(jù)保密要求又可兼顧設(shè)計到快速準(zhǔn)確生產(chǎn)的無縫數(shù)據(jù)傳遞要求；元件引腳定義：3D View趾尖 To左側(cè)Left右側(cè)R ig htPadPinHe趾跟el2D View3 D ViewDFM 設(shè)計階段進(jìn)行預(yù)生產(chǎn)可靠性分析完整圖形資料的高性能CAD輸入 ,充分有效利用 R&D 數(shù)據(jù)。 DFM Expert軟件可以直接輸入處理市面常用CAD約 20 多種 ,并完整顯示 PCB布版資料 ,如元件、網(wǎng)絡(luò)連接、孔、封裝形狀等。CAD類型如 :Mentor 、CadenceAllegro (含*.brd) 、ZukenCR5000、Zuke

15、nCR3000、 PowerPcb/Pads、PCad、Accel、Protel、 Gencad、Orcad、GenCam、Unidat、Viscadif、Fabmaster、ODB+、IPC靈活方便處理多種格式BOM 數(shù)據(jù) ,從 BOM 中獲取物料詳細(xì)信息（料號，規(guī)格說明，制造商，元件制造料號等），并根據(jù)制造商和元件制造料號從元件庫獲取真實元件。3D 立體仿真模擬顯示PCB板元件實物流程化操作應(yīng)用 ,可自動確認(rèn)操作過的步驟，確保用戶使用簡單快捷。豐富的 3D 元件件實物庫，包含元件本體和引腳的全面3D 數(shù)據(jù)。支持 IPC標(biāo)準(zhǔn)元件庫及用戶編輯增加庫管理功能。將行業(yè) IPC 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范及客戶實際制

16、造工藝完美結(jié)合融入可制造性分析檢測規(guī)則庫，檢查規(guī)則 2000 條以上。專業(yè)的可制造性分析報告，詳細(xì)的報告內(nèi)容，支持多種數(shù)據(jù)格式（ Excel,PDF,HTML,XML,Text）1.6 Vayo DFM Expert 試用心得一、易用性方面一開 Vayo DFM始覺得軟件安裝不容易上手，但按照指導(dǎo)書操作一兩遍之后發(fā)現(xiàn)，在安裝和操作方面還比較容易掌握。西安順星電子DFM 軟件的易用性較好，界面都是中文的，比較容易理解，操作簡單，一段時間下來已經(jīng)很熟練的掌握，包含 DFM rule 的編輯和實物庫的建立，操作界面容易學(xué)習(xí)和接受。二、使用軟件發(fā)現(xiàn)的PCB工藝設(shè)計缺陷使用西安順星電子DFM 軟件驗證了

17、 X 塊 PCB板，發(fā)現(xiàn)了如下問題：1. 電阻器件的標(biāo)號絲印排列交叉，可能導(dǎo)致無法正確識別對應(yīng)的器件；2. 焊盤上打孔太多，可能導(dǎo)致焊接不良；3. 元件布局不符合實際生產(chǎn)工藝要求，可能導(dǎo)致元件的焊接不良或損壞或無法自動化組裝或手工焊接；4. 元件的 FOOTPRINT設(shè)計不合理，可能導(dǎo)致元器件引腳焊接可靠性問題；5. 阻焊設(shè)計不合理，可能導(dǎo)致元器件焊接不良；6. 電路層線寬過小， 可能導(dǎo)致 PCB板的線路可能產(chǎn)生電路板本身的開短路問題；7. 孔的全面檢查，避免孔設(shè)計的不合理從而影響產(chǎn)品的質(zhì)量問題8.三、服務(wù)響應(yīng)速度在使用過程中，我所提出了一些評估需求，并對軟件的一些不合理的地方，提出了修改意見，反饋給供應(yīng)商之后，得到了快速的響應(yīng)。關(guān)于使用性的疑問，供應(yīng)商會及時安排專業(yè)的工程師給予技術(shù)指導(dǎo)；關(guān)于新增檢查需求時，一般會在12 周內(nèi)完成交付；1.7 結(jié)論比較西安順星電子DFM 和 Valor DFM 兩款軟件，前者支持中文界面和規(guī)則設(shè)置，易用性較好， 無需連接外網(wǎng)即可檢查PCB板的可裝配性， 而且使用供貨商提供的實物庫數(shù)據(jù)無需額外付費(fèi)。而Valor 器件庫