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主要内容 3 R' J' W. L5 p% u! j
一：DFM DFR DFX介绍 二：DFM与DRC的区别 三：传统设计方法与现代设计方法的区别 四：DFM的优点 五：DFM的具体内容
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一：DFM DFR DFX介绍
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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：Design for Enviroment 环保设计 DFS: Design for Sourcing 可周转性设计 DFR：Design for Reliability 可靠性设计 DFF: Design for Fabrication of the PCB PCB可制造性设计 / }* \) J0 Z B$ m- {6 e9 t+ |
作为一种科学的方法，DFX将不同团队的资源组织在一起，共同参与产品设计和制造过程，通过发挥团队的共同作用，缩短产品开发周期，提高产品质量、可靠性和客户满意度，最终缩短从概念到客户手中的整个时间周期。 + }0 u9 `4 q- [& A8 r1 w
二、DFM与DRC的区别 : V8 `+ m; `0 u4 K3 Y. I
DFM规则往往由生产工艺人员参与制定，而DRC规则由每个设计师自己制定# w( {. z ^+ P' ]: ?
DFM是检查规则设置，一般只与生产能力有关，与具体的产品关系不大。而DRC是因产品不同而规则不同 DFM是后检查，而DRC是在线检查 DFM更注重如何确保产品能顺利生产加工出来，而DRC更多关注电气规则 DFM要考虑的方面比DRC多、周全 DRC的错误是一定要改的，而DFM却不一定 % W5 U3 _. Y, Q7 r; e6 X1 Q1 `; k
DFM-是标准化及整合厂之间的流程，透过DFM达到与设计单位同步的工程，并由PE Team 成为连接研发和制造的桥梁，为使量产顺利与确保机种移转其品质及作业之一致性。
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三、传统的设计方法与现代设计方法的区别 5 n* z" ~, l& @" d0 L
传统的设计方法 传统设计总是强调设计速度，而忽略生产的可制造性问题，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。 造成问题：设计周期长，延误产品投放市场的周期；成本高。 h1 ~. C0 H+ w) H
三、传统的设计方法与现代设计方法的区别 - T7 u4 T6 k. X4 S+ k. W* v
现代的设计方法 现代设计是将企业的资源、知识和经验一起应用于产品的设计和制造过程。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。 信息时代市场对产品的要求： 1.从设计-试生产-批量投产达到一次成功 2.迅速上市
D& e i8 Q9 e1 l; K& T4 @; D( L四、DFM的优点
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1 企业追求目标： 低成本、高产出、良好的供货能力。长期高可靠性的产品。 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。 缩短开发周期： 由于更多部门参与设计过程中，增强下游各方与设计沟通，加上一些软件手段的应用，使设计过程早期就能找出问题，并及时纠正。避免部门间或与协力厂商间不断往返所造成的时间浪费，这样减少工程验证时间和发送错误的时间，能更快地交付设计。使产品投放时间节约（50%）
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2 降低成本 a 降低新工艺引进成本，减少工艺开发的庞大费用。 b 减少改版次数或不需修改设计，减少开发成本。 没用DFM规范控制的产品，在产品开发的后期，甚至在批量生产阶段才发现各种生产问题，无疑增加开发成本。 c 降低返工、返修成本、发现各种生产问题，往往花费人力、物力进行行返工、返修才能过到目的。例：XXX焊盘上元件位置的问题
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3 提高产品质量和可靠性 产品生产最好一次成功，任何返修、返工都使可靠性下降而影响声誉。（XXX连接器尺寸超短返工，失去了XXX这个客户） % O3 S$ K( i$ S2 G2 e8 `: G: o, ^
4 有利于技术转移 当前外包趋势使得OEM(电子原始制造商)和EMSCM公司(电子制造承包商)之间的有效沟通成为必要，具有良好可制造性的产品可在OEM与EMS，CM间实现平滑的技术转移和过渡，快速地组织生产；设计与制造的通用性，有助企业实施全球化策略。 ( W' Z" r, C3 i! q
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5 有利于加工工艺的标准化。 DFM规范是将企业内部各部门在制造过程中的知识、经验总结出来为变成企业规范或标准。所以DFM在企业内部起到一个良好的桥梁，它把设计、制造和产品相关部门有机地联系起来，大家共同遵守这个规范，同时不断补充、完善这个规范。有了标准，个人因素的影响就很小。
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6 建立沟通标准： 公司内有同样的质量标准，沟通文件有相同的格式，数据传输有一致的版本的控制，以这样的标准沟通，能够全效率大幅提升。（内部经常出现生产和品质的管控标准不一致） : p/ I& f# i+ [) Q
7 提高生产力 以标准化流程与系统来处理更多项目，让员工精力使用更重的方面（工艺创性，设计，沟通），而非重复性的工作（抓错）。 提升产品设计者的水平 建立管理评估依据 将DFM工作数据化，分析设计质量，制造良率、新产品导入成本的变化，并进一步规划教育训练来提升人员知识技术水准，以及设计与制造的改善。 保护智慧资产： 将研发知识制造经验整合成专家系统，降低人员流动的风险。 快速响应 建立与客户沟通的设计与质量变更，缩短新产品导入时间表、提升公司专业形象、巩固与客户间的伙伴关系。
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五、DFM的具体内容（针对工艺评审） 4 s3 @( |( {5 d- f
1：PCB的设计 2：PCB Layout 3：连接片的设计 4：连接器的设计 5：绝缘纸的设计 6：CELL的安全性 7：PTC的设计 8：胶框的设计 9：LABEL的设计 10：内外箱的设计
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五、DFM的具体内容 1 k4 _6 J! r4 L
1：PCB的设计 1）PCB耐焊性是否清晰定义设计规格书内 条件：温度260±5℃、时间10sec，表面绿油不得有起泡、脱落现象；表面铜箔不得有分层、翘起现象；孔内镀层不得断裂或分层 2）设计规格书中是否明确定义PCB板五项安规标识（UL认证标志、生产厂家、厂家型号、UL认证文件号、阻燃等级） 3）设计规格书中是否明确定义PCB板的阻焊厚度尺寸 行业或业界标准0.5mil-1.0mil（1Mil=千分之一英寸,约等于0.00254厘米=0.0254毫米） 4）设计规格书中是否明确定义PCB线宽、线距公差是否控制在±20%（FR4 1.0mm材质线宽76mil/0.8mm材质线宽70mil) 5）设计规格书中是否明确定义FPCB需要倒圆角，防止刺破电芯。 6）设计规格书中是否明确定义PCB板厚度公差是否符合行业或业界标准板厚<0.8mm，±10%mm；板厚≥1.2mm，±0.1mm；
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2：PCB Layout PCB工艺边的宽度不小于5mm PCB分板 1）设计规格书中应明确定义PCB分板方式（高精度应用router方式；FPC分板应用punch方式）。 2) 设计规格书中应明确定义走线及铜箔与板边距离是否满足要求(例如：V-CUT边大于0.75mm，铣槽边大于0.3mm，Punch桥接处大于1mm；元器件与V-CUT、punch桥接点的距离≥1mm）避免PCB加工时不出现露铜的缺陷。 IC Pin之间是否设置阻焊区，防止锡膏溢出造成连锡。 PCB PAD设计是否对称,大小是否一致； 3 w! c I2 y5 e% y8 l
3：布局与安全间距 1）同类贴片零件与零件间距需大于0.20mm 2) PCB 可焊性和可维修性是否在布局合理，大体积和大质量的元器件在回流焊时的热容量比拟大，布局上过于集中轻易造成局部温渡过低而导致假焊 3) PCB铜箔厚度与走线宽度及电流的关系是否符合通用规范,（铜皮厚度35um ，线宽0.15mm 载电流为0.2A;铜皮厚度70um，线宽0.15mm 载电流为0.5A;）大电流回路尽可能的做到短距离,宽铜皮,避免走成环状； 4）线宽和线间距的设置是否符合通用规范（推荐最小线宽/间距是否在于0.15mm） 5) 零件选择与分布是否适合目视或AOI检查 (BGA/QFN除外）。 6）屏蔽架内器件摆放，最高器件低于屏蔽架0.2mm以上，）防止接触短路,必要的可作弊空处理。） 7）PCB优先采用135度拐角和圆弧形拐角,走线应尽量避免产生锐角和直角。 8）IC器件的去耦电容尽量靠近IC引脚。 9）ID电阻尽可能靠近输出端子。 10）元件的摆放必须考虑PCB的形变,狭长的PCB上尽量不要横向摆放贴片电容,电阻。元件电芯之间需到少0.1厚度的胶纸进行防护。 11）需要Hot bar PCM背面不能有元件，焊盘左右两侧2mm以内不能布元件。 12）通孔Via-hole
& ^5 {1 I2 ~" u" T. B 1）PAD 应可能无通孔，避免过炉焊接空洞,减少这样的设计。
7 @5 r; Q# Q# M! J. s( X 2）孔到板边距离最小大于0.3mm。 3）B+与B-通孔之间的间距要求大于1.9mm。 4）孔径与板厚的比值是否有设计上的要求，标准导通孔尺寸（孔径与板厚比≦1：6），OPPO要求过孔孔径与板厚的比值必须≤5。 5)孔与孔之间的最小间距（同网络0.15mm,不同网络0.2mm)。
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4：可测试性 1）测试点的分布是否方便测试夹具的设计制作（方便测试治具的制作，降低制作成本及增加治具的稳定性）。 2)测试点距离板边的距离≥0.5mm。 3)距离测试点最近的器件距离≥ 1.5mm。 4)相邻测试点之间的距离是否合适，≥ 1.5mm。 5)测试点直径不小于0.8mm。
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5：连接片的设计 1）Ni片焊盘大小，电阻焊工艺焊盘宽度不得小于3.5mm，建议大于4mm;激光焊工艺，焊盘宽度方向至少6mm（ 在PCB空间允许下应满足该要求)。 2）镍片结构设计是否可弯折性（需要折弯止裂槽）。 3) 折弯后镍片Burr方向不应对到电芯及PCM。 4) 设计时对镍片的折弯寿命是否有相应的要求（180度3次，90度6次）。 5）当电芯正负极焊盘高低差异较大时，PCM上的焊盘位置需满足其高度差。
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6：连接器的设计 1）插接式连接器是否预留理线张力/应力释放，理线应将导线弯曲状防止连接点产生应力。 2）连接器焊盘（包括铜皮）之间距离要求＞0.7mm。 3）连接器拔插次数是否有相应的要求，(客户指定除外，其它应在规格书标注清楚）。 4）连接器与焊盘采取热压工艺，FPC焊盘位的开孔建议设计成U型。
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7：绝缘纸的设计 绝缘纸绝缘是否可靠（电芯与PCM，电芯与元件绝缘，电芯与正负极绝缘 ）
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8：CELL的安全性 PCM元器件是否避开cell的安全阀或防爆槽,安全阀或防爆槽上面需加贴绝缘纸保护。 * }6 X; c0 N& g e
9：PTC的设计 1）：PTC的分层剥离力是否符合设计规格(≥1KG )。 2）：PTC是否为公司常用的PTC。 3）：是否有加绝缘层保护。 ( n+ |9 H. |; G2 b
10：胶框的设计 1） 需要超声的胶框对元件避空位是否有有效消除对元器内应力，避免损伤元件 (IC/Mosfet/NTC)。 2） 胶框熔合柱的长度是否符合热卯要求，热熔柱（0.7-0.8mm)尽量分布受力均匀，柱子本身与PCB开孔间隙0.1mm,柱子本身比板高0.4mm。 3）整体胶厚一定要均匀，防止缩水，薄胶。 4） 胶壳内部设计上应避免尖角。 5） 带五金端子胶框设计时应考虑相邻端子之间的距离是否合适。 6）一体成型需要大量填胶时应考虑用快巴纸填充防止缩水 7）硬电芯一体成型时PCB板与胶壳配合时的压缩余量不得小于0.1mm。 所有的装配边都需倒角，尤其是金手指周边。
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11：LABEL的设计 1）Label剥离强度是否≥60OZ./IN 重量单位1oz=28.35g(克） 2）标签接触面积是否合适、及标签定位方向是否防呆。 3）标签厚度的选择是否合适。 4）标签拐角处是否设计止裂槽。
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12：内外箱的设计 1：包裝纸箱防冲击力是否符合运输要求。 2：与成品电池尺寸匹配是否合理，是否有重量的要求。 3：优先使用公司常用规格。
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发表于 2021-7-19 10:00
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