什么是 PCB DFM/DFA？
DFM（Design for Manufacturability，设计可制造性）是指在产品设计阶段通过优化设计，确保产品能够以最高的效率和最低的成本进行制造，同时减少制造过程中可能出现的问题。
DFA（Design for Assembly，设计可装配性）则是指通过优化设计，简化产品的装配过程，减少装配时间和成本，提高装配效率及产品的可靠性。两者都旨在通过更科学的设计方法，在产品开发初期降低后续制造和装配的复杂性及成本，从而提升整体生产效率和质量。
为什么我们需要DFM/DFA
敬鹏电子提供免费的DFM（设计可制造性）和DFA（设计可装配性）服务，帮助优化设计、降低生产成本并提高产品可靠性。
降低制造和装配成本
通过优化设计，减少复杂工艺和多余步骤，从源头上降低生产和装配的成本。
提高生产效率
简化制造和装配流程，缩短生产时间，提升整体生产效率。
减少制造和装配中的错误
优化设计可避免潜在的制造或装配问题，从而减少废品率和返工次数。
缩短产品开发周期
通过在设计阶段解决制造和装配问题，避免后期的设计修改，显著加快产品上市速度。
提高产品质量和可靠性
优化后的设计更符合制造和装配工艺要求，能够显著提升产品的质量和可靠性。
减少资源浪费
通过改进设计，减少材料浪费、能源消耗和多余库存，实现更高的资源利用率。
更好地满足客户需求
产品设计更加合理，制造和装配质量更高，可以更好地满足客户对成本、质量和交付时间的要求。
适应技术和市场变化
通过DFM/DFA优化设计，可以更快适应新技术或市场需求的变化，提高产品竞争力。
PCB 可制造性设计
为了更好地了解我们的产品和服务，我们期待与您建立联系，解决您的任何需求，共同创造美好的合作机会！
不完整和无效的设计文件
- 无论是 Gerber 还是 ODB++亦或者是BOM文件，输入文件都包含重要信息，例如层图像、物料清单、电路板轮廓、IPC 网表、主图纸和层顺序。 规范中的任何混淆都可能在后期阶段产生问题。因此，在提交生产之前检查所有强制性文件。下面列举了一个DFM 工具所要求的 Gerber 文件和 BOM 文件的格式。
基材材料不当
- 一些电路根据其功能需要特殊材料。例如，典型的基板不能很好地处理高频信号。这里就需要制造商讨论材料要求，并在初始阶段选择合适的 PCB 基板材料。
走线宽度不当
- 铜迹线连接电路中的所有组件。迹线中的任何缺陷都可能导致短路、信号失真和散热。导体（迹线）的载流能力随其宽度的增加而增加。 如果更高的电流流过线路，则散发的热量会更多，从而导致电路板过热。因此，根据你的电路要求优化导体宽度，并确保外层走线宽度保持在 4 mil 以上。 你可以使用在线工具进行优化走线宽度、电流容量和温升。
走线间距不当
- 确保不要为了使电路布局更紧凑而牺牲导体间距，走线间距太小会导致闪络和串扰。 你应该遵循标准指南并在导体之间提供足够的间隙，与走线宽度一样，你可以使用导体间距和电压计算器计算导体之间的最佳间距。
酸性陷阱
- 在走线布线过程中，如果任何一条线形成锐角（低于 90°），就会形成酸阱。在蚀刻过程中，残留的酸会被困在弯曲区域，这会导致走线的过度蚀刻。
迹线或者钻孔到边缘的间距不足
- 你应该在电路布局中保持边缘和走线之间的最佳间距。如果你因为一些原因减少空间，那么在去金属化过程中，外部导体可能会被部分剃掉或者切割。 铜和电路板边缘之间的间距不足会导致铜裸露和边缘出现毛刺。
钻孔过程错误
- 在印刷电路板中，制造商会为各种目的钻孔，例如过孔、对齐、元件放置等。钻孔是一个不可逆的过程，任何不需要的钻孔都可能让你的设计功亏一篑。 其他需要考虑的因素是尺寸、间距、纵横比、板上的孔数和机器类型（激光/机械）。 影响钻孔的常见错误是孔环和钻孔到铜的距离不足。
环形圈的缺陷
- 环形环将通孔连接到迹线，如果环形圈的直径不足，它将断开导体和过孔之间的信号流。 完成的钻孔可能有 ±2 密耳的公差，因此当小于 2 密耳时，环形圈可能会出现破裂。这会导致开路。 除此之外，元件孔的环形圈不足会导致组装后焊点不良。
阻焊层错误
- PCB 上的阻焊层可保护表面免受污染并隔离连接。制造商在焊接过程中揭露放置元件的区域（足迹和焊盘）。 如果通孔掩模开口与相邻元件开口之间没有适当的间隙，则可能会在组装过程中形成焊桥，这会导致焊点不良且效率低下。 因此，必须在通孔开口和相邻元件开口之间保持所需的阻焊层。
面向装配的 PCB 设计
数据效率低下
与 DFM 类似，你应该在设计进入装配过程之前验证所有基本数据表验证关键参数，如封装尺寸、XY 数据、DNI 规格、SI 数据、零件编号等。这样的话，可以避免之后的更正和确认。
选择错误的组件
零件的选择会影响装配过程。例如，与表面贴装技术 (SMT)相比，通孔元件需要复杂的制造工艺。因此，最好只在需要时使用它们。 始终选择标准组件而不是自定义组件，因为标准元素很容易从多个供应商处获得。由于你只能从选定的供应商处采购定制零件，因此它们通常不适合大批量生产，而且还会增加成本。
组件可用性
在构建物料清单 (BOM) 之前，应该始终确认部件的可用性。如果供应短缺，你应该准备好使用来自不同供应商的替代组件。
物件封装不正确
BOM 指定组装电路板所需的所有组件。如果 BOM 中指定的组件尺寸与CAD封装数据不匹配，则将很难完成电路。这将对自动化装配线造成重大困难。 纠正这种情况将很费时，也会增加成本。因此，请在设计阶段仔细检查组件尺寸。
元件间距不足
在元件放置过程中，间距不足会导致零件重叠、形成焊桥等。在零件之间提供足够的间隙也有利于手动焊接和返工。特别注意 QFP/QFN、POP 或 BGA 等敏感元件的间距。 有时，元素会紧密放置以实现更小的外形尺寸。最好遵循间距指南，以确保零件间距零误差。
组件到边缘的间距不足
完成组装过程后，面板将经过分板过程。在此过程中，电路板末端的部件将不得不承受可能损坏它们的高应力。因此，在组件和边缘之间提供足够的间距。此外，间距选项因不同的装配工艺而异。 与自动组装相比，在手动组装中，你可以将单元放置得更靠近边缘。
焊盘尺寸和间距不正确
选择较小的焊盘尺寸会在 SMT 元件中产生较差的焊点，甚至在应用于通孔部件时可能会断裂。 使焊盘尺寸尽可能大可能不是解决方案。较大宽度的焊盘会占用更多空间，并且会使 SMT 元件在焊接时从其位置移动。 与焊盘尺寸类似，焊盘间距不能太近或太远，因为它们在放置元件时会造成问题。
丝印错误
丝印层包含许多重要信息。一些示例是元件方向标记、引脚 1 标记、极性标记、阴极标记等。 如果这些细节缺失或不清楚，那么装配厂将浪费时间来确认正确的数据。 在最坏的情况下，如果丝网印错了极化等数据，组装人员相应地安装了元件，那么电路板可能会出现故障。你需要在组装开始前确保丝印的可读性良好。