硬件工程師需要知道的DFM可制造性設(shè)計(jì)

最近，有硬件工程師朋友找我討論DFM，也就是可制造性設(shè)計(jì)。Design for Manufacturability。

作為一名硬件工程師，是一定要掌握可制造性設(shè)計(jì)的，也就是必須掌握DFM。

DFM貫穿了從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)的全流程，如下：

1、畫原理圖：

2、根據(jù)原理圖，畫PCB：

3、根據(jù)PCB文件，生成Gerber生產(chǎn)文件，然后給到PCB工廠：

4、PCB工廠根據(jù)Gerber生產(chǎn)文件，把PCB板生產(chǎn)出來：

5、最終在焊接廠完成PCBA的焊接組裝：

很多硬件工程師，會忽略上述的第3步，導(dǎo)致在DFM設(shè)計(jì)中踩坑，進(jìn)而在第4步、第5步的生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)釀成悲劇。

比如PCB的孔徑設(shè)置過小，造成可制造性問題：

在DFM可制造性設(shè)計(jì)方面，行業(yè)現(xiàn)狀是工程師設(shè)計(jì)完后，用CAM350簡單預(yù)覽一下生成的Gerber文件，或者根本沒有檢查就直接發(fā)給PCB工廠制板了。

這就導(dǎo)致了大量的設(shè)計(jì)隱患流入到生產(chǎn)端，最終導(dǎo)致生產(chǎn)制造困難。

說說我與可制造性設(shè)計(jì)的三個(gè)小故事吧！

故事一·大公司的經(jīng)歷

剛畢業(yè)的時(shí)候進(jìn)入了大公司，成為一名硬件工程師。

公司有Layout工程師，硬件工程師不用自己畫PCB，只要畫好電路原理圖，提交給Layout工程師就可以：

Layout工程師完成PCB設(shè)計(jì)后，導(dǎo)出Gerber生產(chǎn)文件，給到PCB工廠去生產(chǎn)PCB：

在上述大公司的流程里，作為硬件工程師的我對PCB的Gerber生產(chǎn)文件及其確認(rèn)過程一無所知。

公司夠大的時(shí)候，人人都是一顆螺絲釘，倒也不容易出問題。

故事二·中小型公司的經(jīng)歷

后來跳槽，去了一家中小型公司。

公司規(guī)模不大，沒有Layout工程師，PCB的Layout設(shè)計(jì)都是外發(fā)第三方公司：

第三方公司完成后輸出PCB源文件和Gerber文件：

硬件工程師要自己檢查Gerber文件，最后給到PCB工廠生產(chǎn)：

說實(shí)在的，自己第一次拿到Gerber文件時(shí)是比較懵的，以前都不知道有這回事。

當(dāng)時(shí)怎么檢查Gerber文件呢，用CAM350：

故事三·創(chuàng)業(yè)公司的經(jīng)歷

再后來去到創(chuàng)業(yè)公司，什么都得自己來，必須當(dāng)一名全能型戰(zhàn)士。

自己畫原理圖，自己Layout，自己導(dǎo)出Gerber，自己檢查。

還好后來有了專業(yè)的DFM軟件，在這個(gè)EDA(電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化)軟件的幫助下，淡定多了。

創(chuàng)業(yè)公司也沒錢，用的是華秋的DFM軟件，簡單好用，重點(diǎn)免費(fèi)!

這款軟件是為電子工程師量身定做的PCB可制造性設(shè)計(jì)分析軟件，可以一鍵分析Gerber文件和PCB文件中的設(shè)計(jì)隱患，并給出合理的優(yōu)化建議。

下面來看看這款DFM軟件。

啟動(dòng)軟件，界面很簡潔：

打開以前做過的一款產(chǎn)品的Gerber文件，也可以直接打開PCB文件，點(diǎn)擊左上角的“一鍵DFM分析”：

這塊板是2層板，經(jīng)過軟件分析，很快生成一份“生產(chǎn)報(bào)告”：

查看生產(chǎn)報(bào)告，“描述與建議”給得貼心而專業(yè)：

發(fā)現(xiàn)問題，用紅色感嘆號提醒：

有了這份報(bào)告，工程師就可以逐一核實(shí)，然后修改設(shè)計(jì)文件了。

下面再分析一款產(chǎn)品，這款產(chǎn)品是電腦服務(wù)器主板，雙CPU，12層板，夠復(fù)雜的，看華秋DFM是否能扛住：

點(diǎn)擊左上角的“一鍵DFM分析”后，在這個(gè)畫面停頓了好久，一直顯示“分析準(zhǔn)備中”，也沒有別的提示，以為卡死了：

了大概5分鐘，有了進(jìn)度提示。再大概10分鐘后，總算跑完了：

還算不錯(cuò)，畢竟12層板啊!

通過這款軟件，可以學(xué)到不少DFM可制造性分析的知識點(diǎn)：

有需要可以訪問華秋DFM官網(wǎng)下載體驗(yàn)或復(fù)制地址到瀏覽器直接下載：https://dfm.elecfans.com/uploads/software/promoter/hqdfm_dzfsy_hdzwz.zip

審核編輯黃宇