可制造性设计 －－ 促进生产力的强大工具

“DFM”- 一个由三个字母组成的缩写，其意义依据你在设计及制造流程链中所扮演的角色不同而不同，或是微不足道，或是举足轻重。

　　在今天的电子业，有几种力量正在推动着可制造性设计（DFM）的进程，其中最常见的三种为：

* 新技术带来的零件密度的增加

* 缩短设计周期时间的需求

* 外包及海外制造模式的实行

　　要求设计更小更轻，同时又要拥有更多功能的不断增加的需求为我们带来了新的印刷电路板制作技术，如顺序迭构，嵌入式被动及主动零件类的设计，以及零件封装技术的创新如Micro-BGA、CSP和POP。所有这一切都使PCB设计、制作及组装变得更加复杂化。

　　缩短“产品上市时间”是一项紧迫的需求。 由于PCB设计的反复可能导致设计周期平均增加几个星期，从而拖延了产品的上市时间，因此将可制造性问题（导致设计反复的重要原因之一）在PCB设计时间尽早消除有绝对的必要性。

　　一般人认为，DFM只是简单地在PCB CAD 系统上执行一些基本的错误检查，来确定在PCB 制作时线路不会短路，或确保在PCB组装时零件不会相互干涉。

　　而实际上，DFM结果意味着设计已经得到最大程度的优化，从而确保产品可以按最高效的方式制作、组装及测试 ?C 消除可能导致额外时间及成本的多余工艺。一个全面优化的设计甚至会考虑到产品的制造良率。

　　现在让我们退一步看看，用户在PCB设计时想利用可制造性设计（DFM）流程达到什幺效果。

　　一个普遍接受的观点是产品的设计对制造周期及单位产品成本具有重大且可测量的影响。换句话说，不好的设计会导致更长的制造时间及更高的成本。针对无时不在的降低成本及缩短产品上市时间的压力，实施DFM的最终目标是要达成具成本效益的制造。这将通过保持高良率（低废品）及最少的设计改版而实现。同时，我们还需要认识到DFM的应用使得工艺能力得到了全面的发挥，如通过新技术的应用 ?C 将设计从两块PCB集中到一块PCB上，从而既节省了时间，又节约了成本。

　　DFM的使用不仅仅是回答“这个设计可以制造吗”，而更是回答“这个设计是否能被高效率地制造并且获利”。

　　最重要的是，DFM必须被看作为贯穿于整个新产品导入（NPI）流程链的一种作业逻辑思考。它不是一种事后产生的想法或是设计完成后的额外补充。是的，确实存在那些可以被认定为DFM工具的独立应用软件，但总的来讲，可制造性设计（DFM）工具必须被嵌入到所有工具里，并通过对必要规则的事先定义及在整个工具链中执行这些规则来获得确保。许多PCB设计工具通过一个以规则为基础的设计原理来符合这一模式，设计工具或者直接按照规则执行，或者至少可以做到规则检查。

　　制造（或生产）需要被划分为几个主要部份 ?C 各个部份具有显着且独立的内容，分别称为PCB制作、组装及测试。

　　PCB 制作包含与印刷电路板裸板生产的所有相关步骤（包含确保良品的测试和验证）。

　　组装是把所需的零件置放到裸板上的一个过程，它也可能包括系统组装（例如将PCB组装到一个系统内而成为一个完整的产品）。

　　测试包含ICT测试（确保正确的零件置放，包括正确的零件方向、零件值和正确的运行）以及功能测试（验证整块板的运行功能 ?C 它是否能实现所有的设计功能？）。测试内容也包含目检及维修/返修方面的问题。

　　以上每个部份都有其特别的需求，必须考虑每个方面才能确保好的DFM结果 。只用DFM 检查PCB是否可以制作出来，但接下来却不能自动组装显然是不行的 ?C 特别是当你需要生产成千上万的板子时。

　　如果仅仅是确保设计不在制造时出错，则漏掉了一个在制造时对时间及成本产生重大影响的主要因素。除了按照规格或规则（物件大小，间距，间隔等）检查设计数据内容以外，也需要看看将设计制造出来所需要的工艺类型及数量。 例如，如果设计者在设计时只使用了一个插装组件，他却在制造链中立即自动引入了一个或更多个额外工艺（例如自动插件及波峰焊）- 这显然会对每块板的成本造成重大影响，通过使用同等功能的贴片组件代替则可以避免这样的问题发生。同样，在设计中选用一个不能自动插装的“异形”零件将可能需要一个额外的手工组装工站，而这种情形则可以通过小心选用零件得到避免。在PCB制作部分，从双面板到多层板，从贯孔到盲孔的设计，都会导致工艺的增加以及更多出错的潜在因素，然而这些本是可以通过DFM分析得到避免的。

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