电子装联的DFM(可制造性设计)实施方法与案例解析

电子装联的DFM(可制造性设计)实施方法与案例解析

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课程介绍

电子产品制造的微小型化和利润的日益缩水,使电子制造企业正面临着较大的生存和发展压力。对一个新产品来说，产品的成本和开发周期是决定这个设计成败的关键因素。业界研究表明，产品设计开支虽一般只占产品总成本的约5%，但它却影响产品整个成本的70%。为此，搞好成本及质量控制，在新产品设计的初期，针对产品各个环节的实际情况和客观规律，须全面执行最优化设计DFX(可制造性\成本\可靠性\装配性)方法。企业在管理上，对设计工作务须规范；对相关技术管理人员的培训、辅导和约束，不可或缺。

课程特点：

本课程的重点内容，主要有以下几个方面：

1.新型电子产品装联中的高密度组装多层互联板（HDI），FPC、Rigid-FPC, 以及LED Metal PCB,Ceramic PCB的拼板设计与板材利用率、生产效率、产品可靠性之间的平衡问题；

2.Shielding Case或Shielding Flame，Fine Pitch Connector，倒装焊接器件QFN/BGA/WLP/CSP/POP的焊盘和布局设计技巧；

3.Smart Phone及相关电子产品的DFM(制造性设计）、DFR（可靠性设计）、DFA(组装性设计）等先进电子制造的最优化设计；

4.手机摄像头CIS（CMOS Image Sensor)COB和COF的DFM及组装工艺技术，是来自APPLE\Sumsung\Dell\HTC\BBK\小米等大型企业研发产品之DFX及DFM实战经验分享。

本课程将以搞好电子产品装联的可制造性设计(DFM)为导向,搞好产电子产品的最佳板材利用率\较好的制造性及生产效率\产品的品质可靠性，实现最佳的生产效率和生产品质的设计、生产工艺的控制，提高新型电子产品微组装的良率和效益为出发点为目标.本课程理论联系实践,以讲师的丰富实践案例来讲述问题,突出最优化设计(DFX)及DFM的方法、品质管制难点和重点。

电子产品装联的SMT和COB拼板基板尺寸(PCB\Rigid-Flex PC\FPC)该如何设计？如何使它们在确保产品的组装效率、质量及可靠性的前提下，实现拼板板材利用率最佳？新型的钯镍钯金(ENEPIG)、选择性电镀镍金（SEG）等表面处理工艺，它们在设计方面和生产实践中管制的要点.FPC之设计工艺及加强板设计规则等？类似FPT之0.4mm细间距POP\Flip Chip\WLCSP\uQFN \Fine Pitch Conn.\01005器件DIP插装器件PTH焊盘及通孔如何设计？如何搞好PCB和FPC阴阳板设计？如何搞好FPT元器件之间的分布?如何搞好电子产品的EMI/ESD……等问题。通过本课程的学习，您都将得到满意答案。

课程收益：

1.DFX及DFM的实施背景\原则\意义及实施方法，IPD（集成产品开发）切入点；

2.当前电子产品的最前沿的SMT和COB的制程工艺技术，生产基板拼板尺寸(FPC\Rigid-FPC\Ceramic PCB)，搞好板材利用率、生产效率、产品可靠性之间的平衡，以及相关的DFM技巧；

3.掌握屏蔽盖（Shielding Case or Flame）、FPT器件(POP\BGA\WLP\uQFN \Fine Pitch Conn.\01005组件）焊盘和布局的微装联设计工艺要点；

4.掌握FPT器件与FPC组装板的特性、选用及相关的DFM问题，以及阴阳板设计的基本原则；

5。掌握通用印刷组装板的制造性（DFM)\可靠性(DFR)\制造成本（DFC)\可测试性(DFT)网络及测试点的设计方法、分板工艺和组装工艺等。

课程对象

R&D研发设计人员、DFM设计人员、电子企业管理人员、电子企业NPI经理、中试/试产部经理、工艺/工程/制造部人员、NPI主管及工程师、COB NPI工程师、R&D(研发人员)、PM(项目管理)人员、DQA(设计质量保障工程师)、PE(制程工程师)、QE(质量工程师)、IE(工业工程师)、测试部人员、SQM(供货商质量管理人员)及SMT和COB相关人员等。

课程大纲：

一、DFx及DFM实施方法概论

• 现代电子产品的特点：高密度、微型化、多功能;

• DFx的基本认识，为什么需要DFX及DFM;

• 不良设计在SMT生产制造中的危害与案例解析;

• 串行设计方法与并行设计方法比较;

• DFM的具体实施方法与案例解析;

• DFA和DFT设计方法与案例解析;

• DFx及DFM在新产品导入（NPI）中的切入点和管控方法;

• 实施DFx及DFM设计方法的终极目标:提高电子产品的质量\可靠性并有效降低成本。

二、PCBA典型的组装技术及制程工艺

* SMT的基本工艺、技术和流程解析；

* COB的基本工艺、技术和流程解析；

* 生产线能力规划的一般目的、内容和步骤；

* DFM设计与生产能力规划的关系。

三、HDI印制基板（PCB）的DFM可制造性设计要求和方法

3.1 Ceramic PCB\Metal PCB基板材质的特性、结构和应用;

3.2 HDI PCB基板材质的热特性（Tg\CTE\TD)、结构和应用;

3.3 标称和非标称元器件的选择问题

3.4 HDI PCB基板的布线规则、EMI&ESD 、特殊器件布局、热应力、高频问题等设计要求;

3.5 PCB的DFM（可制造性）设计工艺：

*PCB外形及尺寸

*基准点

*阻焊膜

*PCB器件布局

*孔设计及布局要求

*阻焊设计

*走线设计

*表面涂层

*焊盘设计

*组装定位及丝印参照等设计方法

3.6 PCB设计基本原则：板材利用率、生产稼动率、产品可靠性三者平衡。

3.7 SMT印制板可制造性设计（工艺性）审核

四、 高密度、高可靠性PCBA的焊盘设计

1.焊盘设计的重要性

2.PCBA焊接的质量标准

3.不同封装的焊盘设计

表面安装焊盘的阻焊设计

插装元件的孔盘设计

特殊器件的焊盘设计

4.焊盘优化设计案例解析

双排QFN的焊盘设计

五、 高密度、高可靠性PCBA可制造性的布局/布线

1.PCBA尺寸及外形要求

2.PCBA的基准点与定位孔要求

3.PCBA的拼版设计

4.PCBA的工艺路径

5.板面元器件的布局设计与禁布要求

再流焊面布局

波峰焊面布局

掩模择焊面布局

喷嘴选择焊面布局

通孔再流焊接的元器件布局

6.布线要求

距边要求

焊盘与线路、孔的互连

导通孔的位置

热沉焊盘散热孔的设计

阻焊设计

盗锡焊盘设计

6. 可测试设计和可返修性设计

7. 板面元器件布局/布线的案例解析

陶瓷电容应力失效

印锡不良与元器件布局

六、FPC\Rigid-FPC的DFM可制造性设计

4.1 FPC\Rigid-FPC的材质与构造特点;

4.2 FPC\Rigid-FPC的制成工艺和流程;

4.3 Ceramic PCB\FPC\Rigid-FPC胀缩问题及拼板设计;

4.4 FPC设计工艺：焊盘设计(SMD Pads&Lands,WB Pads)，阻焊设计（SMD\NSMD\HSMD)，表面涂层(ENIG\OSP\ENEPIG)；

4.5 FPC\Rigid-FPC的元器件布局、布线及应力释放等设计。

七、薄PCB、FPC及Rigid FPC载板治具(Carrier)和印刷模板（Stencil）的设计方法

5.1 载板治具（Carrier)的一般设计方法与要求；

5.2 模板(Stencil) 的一般设计方法与要求；

5.3 载板治具和模板的新型材料与制成工艺；

5.4 载板治具和模板设计的典型案例解析；

八、SMT和COB、DIP的电子产品组装的DFM设计指南

6.1 设计指南是实施DFM的切入点;

6.2 SMT组装工艺及DFM的Design Guideline;

6.3 COB组装工艺及DFM的Design Guideline;

6.4 SMT和COB的设计典型故障的案例解析.

6.5 波峰焊接工艺及DFM的Design Guideline

九、现代电子高密度组装工艺DFM案例解析

典型的器件认识：非标称：Shielding Case、MCM、POP、WLP&CSP、uQFN、SMT&PHT混合制程连接器、异形连接器等；标称器件：新型的极限尺寸：01005、03015.

7.1 01005组件的DFM；

7.2 MCM、uQFN及LLP封装器件的DFM；

7.3 BGA\POP\WLP&CSP 器件的DFM；

7.4 异形连接器的组装工艺DFM；

7.5 屏蔽盖（Shielding Case or Flame)的DFM；

7.6 通孔再流焊工艺(Pin-in-paste)的DFM；

7.7 混合制程器件（SMD&PTH)的DFM；

7.8 精密器件的定位及相关的DFM；

7.9 摄像装置（CIS）产品中DFM案例解析；

7.10 Smart Phone 典型器件的DFM案例解析。

十、目前常用的新产品导入DFx及DFM软件应用介绍

NPI和Valor DFM软件介绍

为什么需要NPI和DFM的解决方案

十一、总结、提问与讨论

张老师

优秀实战型专业技术讲师

电子装联DFM设计与评审资深专业人士

SMT制程工艺设计与创新应用资深顾问，高级工程师，中国电子标准协会特约高级技术顾问。专业背景：曾任职华为技术有限公司，近20年以上大型企业研发及生产实践经验。曾主持华为工艺试验中心（后为中研部制造技术研究中心），从事单板工艺设计，电子产品可制造性设计（DFM）,工艺试验中心IT建设负责人，单板工艺档案库，单板试制流程，工艺经验案例库，单板QFD（质量功能展开分析）等IT系统的软件开发工作，参与PCB工艺设计规范的制定，工艺试验中心绩效考核系统建设和相关软件开发。擅长电子产品可制造性设计DFM 、电子装联创新工艺与技术应用，在DFM、电子装联工艺等领域有较深造诣与丰富的实践应用经验。曾参考编写华为DFM工艺技术规范与DFM设计指南。在《现代表面贴装资讯》等各类专业技术刊物发表学术论文数百篇，达数万字，如:POP组装工艺及DFM设计、枕焊缺陷及其预防等。

培训和咨询过的企业有:中国电子科技集团、汇川技术、得邦照明、罗斯蒂科技、维胜科技、北京四方继保、深圳泽达机电、西门子数控(南

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