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SMT贴片机可制造性设计介绍

日期:2024-05-19 20:40
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摘要:

 

SMT贴片机可制造性设计介绍

 

  在70年代初,其创始人之一G.布斯劳博士在机械行业提出DFA方法,用于简化产品结构和减少加工成本。1991年,DFMA的应用对美国制造业竞争优势的形成所做的贡献,美国总统布什给G.布斯劳博士和P.德赫斯特博士颁发了美国国家技术奖。

  DFA很快被许多的制造业企业采用,包括汽车、国防、高科技和医疗设备领域等。

  1994年SMTA**提出DFX概念。1995年DFX表面贴装国际会议的主题,1996年SMTA发表了6篇相关性文章。作为一种科学的方法,DFX将不同团队的资源组织在一起,共同参与产品的设计和制造过程。通过发挥团队的共同作用,使缩短参品开发周期,提高产品质量、可靠性和客户满意度,*终缩短从概念到客户手中的整个时间周期。

 

  现代设计DFX系列介绍


   DFM: Design for Manufacturing 可制造性设计
   DFT: Design for Test 可测试性设计
   DFD: Design for Diagnosibility 可分析性设计
   DFA: Design for Aseembly 可装配性设计
   DFE: Desibn for Enviroment 环保设计
   DFF: Design for Fabrication of the PCB PCB可加工性设计
   DFS: Design for Sourcing 物流设计
   DFR: Design for Reliability 可靠性设计

 

 

传统的设计方法与现代设计方法比较

 

  传统设计总是强调设计速度,而忽略产品的可制造性问题,于是,为了纠正出现的制造问题,需要进行多次的重新设计,每次的改进都要重新制作样机。

  现代设计是将企业的资源、知识和经验一起应用于产品的开发、设计、和制造过程。从产品开发开始就考虑到可制造性与可测试性,使设计与制造之间紧密联系,实现从设计到制造一次成功的目的,具有缩短开发周期、降低成本、提高产品质量等优点。

 

  DFM介绍


   DFM:主要研究产品本身的物理设计与制造系统各部分之间的相互关系,并把它用于产品设计中以便将整个制造系统融合在一起进行总体优化,是保证PCB设计质量的*有效的方法。DFM就是从产品开发设计时起,就考虑到可制造性,使设计和制造之间紧密联系,实现从设计到制造一次成功的目的。

 

  HP公司DFM统计调查表明:产品总成本60%取决于产品的*初设计,75%的制造成本取决于设计说明和设计规范,70-80%的生产缺陷是由于设计原因造成的。

  DFM优点
   DFM具有缩短开发周期、降低成本、提高产品质量等优点,是企业产品取得成功的途径。
   1.有利于加工工艺的标准化。
  DFM规范在企业内外部起到了一个良好的桥梁,它把设计、制造和与产品相关部门有机地联系起来,同时可以达到生产测试设备的标准化。
   2.有利于技术转移,简化产品转移流程。
  企业一般外包,则企业与OEM、EMS/CM之间的有效沟通非常必要。具有良好可制造性的产品可与OEM、EMS/CM间实现平滑的技术转移和过渡,快速组织生产。
   3.降低新工艺引进成本,减少测试工艺开发的庞大费用。
   4.节约成本,改善供货能力。
  追求目标:低成本、高产出、良好的供货能力。同时高可靠性是产品长期成本降低的基础。如果产品的可制造性差,往往花费更多的人力、物力、财力达到目的,同时还付出延**货、失去市场等沉重代价。
   例:BGA的焊盘设计;PCB尺寸;孔的选择
   5.新产品开发及验证的基础
  没有DFM规范控制的产品,在产品开发的后期,甚至常常在批量生产阶段才会发现各种生产问题,此时又更改设计,无疑增加开发成本,延长产品推向市场的时间,失去主动权。

  企业DFM的实施要点
   **:认识DFM的必要性
   管理者和员工都必须认识到DFM的重要性。要作为企业文化的一部分贯穿企业的始终。
  **:在不影响功能的前提下,设计必须考虑:组装、测试、检验、返修等整个产品制造成本和工艺流程,即减少制造成本(特别是元器件和加工工艺),减少工艺流程;选择标准元器件和标准工艺;减少制具、工具的复杂性和成本。
   第三:制定内部标准-DFM文件指南
   DFM文件指南是公司所必需的,是设计与制造之间的桥梁。
   制定:一般参照IPC、SMEMA、EIA等国标标准,结合本公司的实际情况,如制造能力、工艺水平、设计规范,以及供应商提供的资料等来制定。
  DFM文件既可以是一页简单合理的行动列表,类似检查表,也可以是一本复杂、**的手册,定义每一个部分和过程。
   DFM文件指南放在WEB网站,可以随时升级、维护。

  SMT贴片机生产线优化
  优化方面:贴装顺序;料站位置。将现有的贴装机(如西门子高速机、环球多功能机)输入到软件中,对现有板上贴装元器件进行分配,西门子贴多少品种,哪几处位置,环球贴多少品种,哪几处位置,在哪个站道取料等。
从而优化贴片程序,节省时间。对于多条线生产,也同样可以优化分配贴装元件。

   作业指导书 自动生成生产线上工人操作的作业指导书。
   检查规则修订可以修改检查规则。如元件间距*小0.1mm,可根据具体机型、生产厂商、板的复杂程度设置为0.2mm。导线宽度*小6mil,但高密度设计时可改为5mil.