電子硬件產(chǎn)品可制造性設(shè)計（DFMA）

《電子硬件產(chǎn)品可制造性設(shè)計（DFMA）》

課程說明書5.0

【課程背景】

DFX即Design for X(面向產(chǎn)品生命周期各環(huán)節(jié)的設(shè)計)，其中X代表產(chǎn)品生命周期的某一環(huán)節(jié)或特性, DFM是DFX中最重要的部分，DFM就是要考慮制造的可能性、高效性和經(jīng)濟(jì)性，DFM的目標(biāo)是在保證產(chǎn)品質(zhì)量與可靠性的前提下縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、降低產(chǎn)品成本、提高加工效率。

具體而言，DFM在產(chǎn)品設(shè)計中的優(yōu)點(diǎn)：

1.減少產(chǎn)品設(shè)計修改。倡導(dǎo)“第一次就把事情做對”的理念，把產(chǎn)品的設(shè)計修改都集中在產(chǎn)品設(shè)計階段完成。

2.縮短產(chǎn)品開發(fā)周期。據(jù)統(tǒng)計，相對于傳統(tǒng)產(chǎn)品開發(fā),DFM能夠節(jié)省30%以上的產(chǎn)品開發(fā)時間。

3.降低產(chǎn)品成本。產(chǎn)品開發(fā)同時也是面向成本的開發(fā)。

4.提高產(chǎn)品質(zhì)量。在開發(fā)原始階段就得到優(yōu)化和完善，避免后期制造、裝配中、市場上產(chǎn)生的質(zhì)量問題。

本課程從DFM概念和發(fā)展趨勢出發(fā)，介紹了DFM依照的并行開發(fā)的思想方法。重點(diǎn)講授可制造性設(shè)計基本要求、PCBA熱設(shè)計、布線布局、焊盤設(shè)計、裝配可制造性設(shè)計、塑膠件的可制造性設(shè)計、鈑金和壓鑄件的可制造性設(shè)計、工藝體系和工藝平臺建設(shè)、DFM常用軟件等。

【適合對象】

1.      電子硬件、結(jié)構(gòu)、整機(jī)、工藝、品質(zhì)、新產(chǎn)品導(dǎo)入經(jīng)理主管及工程師；

2.      生產(chǎn)現(xiàn)場管理及工藝技術(shù)人員；

3.      研發(fā)總監(jiān)、經(jīng)理等研發(fā)管理人員；

4.      產(chǎn)品經(jīng)理、項(xiàng)目經(jīng)理；

5.      質(zhì)量經(jīng)理、質(zhì)量管理人員等。

【課程收益】

1.      系統(tǒng)學(xué)習(xí)了解PCBA DFM的理論及實(shí)踐應(yīng)用知識。

2.      DFM的理論及實(shí)踐幫助實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量的提升、產(chǎn)品上市時間的縮短、產(chǎn)品綜合成本的降低。

3.      引導(dǎo)學(xué)員針對案例問題進(jìn)行研討，使學(xué)員掌握PCBA DFM設(shè)計的有效途徑和方法。

4.      學(xué)員通過PCBA DFM案例和演練可以較熟練的運(yùn)用PCBA DFM設(shè)計方法和試驗(yàn)方法。

5.      學(xué)員學(xué)習(xí)標(biāo)桿企業(yè)PCBA DFM GUIDELINE，掌握PCBA DFM規(guī)范建立的實(shí)操方法。

【教學(xué)形式】

60%理論講授+20%現(xiàn)場練習(xí)+20%點(diǎn)評與演示

【課程時長】

兩天/12小時

【課程大綱】

一、DFM概念及并行設(shè)計概述

1.     并行設(shè)計和全生命周期管理

2.     電子產(chǎn)品的發(fā)展趨勢與客戶需求

3.     可制造性設(shè)計概念

4.     可制造性設(shè)計規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)

5.     DFX的分類

6.     為什么要實(shí)施DFX?

7.     DFM標(biāo)準(zhǔn)化的利益和限制

8.     DFM完整設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)

9.     集成產(chǎn)品開發(fā)IPD框架下的新產(chǎn)品開發(fā)流程

10.   某知名企業(yè)DFM運(yùn)作模式簡介

二、高密度、高可靠性PCBA可靠性設(shè)計基礎(chǔ)

1.PCB制造技術(shù)基礎(chǔ)認(rèn)知

2.PCB疊層設(shè)計要求：Core疊法與Foil疊法的比較

3.PCB阻焊與線寬/線距

4.PCB板材的選擇：Tg參數(shù)和介電常數(shù)的考慮

5.PCB表面處理應(yīng)用比較：HASL vs ENIG vs OSP

6、PCBA的DFM&DFR工藝的基本原則

1)      PCB外形及尺寸     

2)      基準(zhǔn)點(diǎn)   

3)      阻焊膜             

4)      PCB器件布局

5)      孔設(shè)計及布局要求  

6)      阻焊設(shè)計 

7)      走線設(shè)計         

8)      表面涂層  

9)      焊盤設(shè)計            

7.案例解析

1)      PCB QFP和SOP部分區(qū)域起泡分層失效解析

2)      DSP BGA器件焊點(diǎn)早期失效解析

3)      PCB器件腐蝕失效案例解析

三、高密度、高可靠性PCBA焊盤設(shè)計和熱設(shè)計

1.      焊盤設(shè)計的重要性

2.      PCBA焊接的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

3.      不同封裝的焊盤設(shè)計

1)      表面安裝焊盤的阻焊設(shè)計

2)      插裝元件的孔盤設(shè)計

3)      特殊器件的焊盤設(shè)計

4.      焊盤優(yōu)化設(shè)計案例解析：雙排QFN的焊盤設(shè)計

5.      熱設(shè)計在DFR設(shè)計的重要性

6.      高溫造成器件和焊點(diǎn)失效的機(jī)理

7.      CTE熱溫度系數(shù)匹配問題和解決方法

8.      散熱和冷卻的考量

9.      熱設(shè)計對焊盤與布線的影響

10.    常用熱設(shè)計方案

11.    熱設(shè)計在DFR設(shè)計中的案例解析

1)      陶瓷電容典型開裂失效解析

2)      BGA在熱設(shè)計中的典型失效解析

3)      Met產(chǎn)品散熱不良導(dǎo)致失效解析

四、結(jié)構(gòu)、裝配可制造設(shè)計方法

1.      零件標(biāo)準(zhǔn)化

2.      模塊化設(shè)計

3.      設(shè)計一個基準(zhǔn)的基座

4.      設(shè)計零件容易被抓取

5.      設(shè)計導(dǎo)向特征

6.      先定位后固定

7.      避免裝配干涉

8.      為輔助工具提供空間

9.      重要零部件設(shè)計裝配止位特征

10.    防止零件欠約束和過約束

11.    寬松的零件公差要求

12.    防錯設(shè)計

13.    裝配中的人機(jī)工程學(xué)

14.    線纜的布局

15.    研討：如何在結(jié)構(gòu)設(shè)計前期保證產(chǎn)品可裝配性？

五、塑膠件可制造性設(shè)計

1.      塑膠種類和特征

2.      塑膠材料選擇

3.      注塑的基本要求與常用進(jìn)膠方式

4.      澆口位置選擇原則

5.      表面工藝的分類與對產(chǎn)品設(shè)計的要求

1)     噴涂

2)     電鍍與不導(dǎo)電真空鍍

3)     IML與IMR

6.      雙色模的原理與包膠模的區(qū)別

7.      產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的設(shè)計注意點(diǎn)

1)     產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計準(zhǔn)則--出模角

2)     產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計準(zhǔn)則--壁厚

3)     產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計準(zhǔn)則--支柱 ( Boss )

4)     產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計準(zhǔn)則--加強(qiáng)筋

8.      常見產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和裝配問題現(xiàn)象、分析、推薦對策

9.      案例解析：某小型電子產(chǎn)品塑膠模開模DFMA評審

六、鈑金件和壓鑄件可制造性設(shè)計

1.      提高鈑金強(qiáng)度的設(shè)計

2.      降低鈑金成本的設(shè)計

3.      鈑金件裝配

4.      H公司鈑金結(jié)構(gòu)件可加工性設(shè)計規(guī)范解析

5.      壓鑄工藝介紹

6.      壓鑄件設(shè)計指南

七、DFM規(guī)范體系與DFM常用軟件

1.      電子組裝中工藝的重要性

2.      如何提高電子產(chǎn)品的工藝質(zhì)量

3.      DFM的設(shè)計流程

4.      DFM工藝設(shè)計規(guī)范的主要內(nèi)容

5.      DFM設(shè)計規(guī)范在產(chǎn)品開發(fā)中如何應(yīng)用

6.      如何建立自己的工藝技術(shù)平臺？

7.      DFM軟件（Valor & Vayo）介紹

8.      DFM軟件PCBA審查視頻講解

9.      DFM軟件輸出PCBA報告實(shí)例解析

課程收尾：內(nèi)容回顧、Q&A、五三一行動計劃

——原華為研發(fā)項(xiàng)目管理和質(zhì)量工程資深管理專家

?  華為公司研發(fā)項(xiàng)目管理和質(zhì)量技術(shù)管理崗位工作10年

?  華為公司IBM IPD咨詢項(xiàng)目關(guān)鍵版本親歷者

?  研發(fā)項(xiàng)目與質(zhì)量工程領(lǐng)域深入研究20多年

?  計算機(jī)工程碩士、北京大學(xué)EMBA

?  工信部高級項(xiàng)目經(jīng)理、注冊項(xiàng)目管理師PMP

?  能力成熟度模型集成CMMI認(rèn)證資深內(nèi)審員

?  出版研發(fā)管理類專著《產(chǎn)品研發(fā)質(zhì)量與成本控制》

?  中國電器研究院威凱培訓(xùn)學(xué)院特聘講師

?  中國質(zhì)量協(xié)會質(zhì)量高級質(zhì)量講師

【個人簡介】

何老師在華為任職期間，主導(dǎo)推動和建設(shè)了基于IPD流程的IPD-CMMI-QM，IPD-CMMI-PTM, IPD-CMMI-DFX等關(guān)鍵流程。主導(dǎo)建立了以風(fēng)險識別、評審、導(dǎo)入、跟蹤關(guān)閉為核心的DFX平臺，整合了元器件數(shù)據(jù)庫、工藝可靠性數(shù)據(jù)庫、DFX（面向生命周期的設(shè)計）基線/Checklist（查檢表）、失效模式經(jīng)驗(yàn)庫等，建立了旗艦產(chǎn)品核心模塊質(zhì)量工程CBB（可重用基礎(chǔ)模塊）。2004年至2007年，經(jīng)項(xiàng)目經(jīng)理資源池進(jìn)入LPDT培養(yǎng)序列，參與IPD產(chǎn)品研發(fā)項(xiàng)目管理流程DRYRUN（IPD3.0-5.0試運(yùn)行），項(xiàng)目試點(diǎn)和推廣，試點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目80%以上增量開發(fā)項(xiàng)目進(jìn)度準(zhǔn)時率提升了63%，試點(diǎn)版本迭代項(xiàng)目工期縮短了21%。

何老師親歷了華為研發(fā)管理由亂到治的關(guān)鍵階段，親歷華為年銷售額從1998年到2008年10年30倍的增長（從約50億到約1500億），技術(shù)與管理實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。在1999年至2006年，固網(wǎng)和無線產(chǎn)品線新產(chǎn)品樣品到量產(chǎn)的研發(fā)周期縮短了53%，試制階段產(chǎn)品穩(wěn)定性提高了65%，售后返修降低了46%，產(chǎn)品返修維護(hù)成本降低了57%。

1997年華為只有3000多人，銷售額41億。2007年銷售額1120億，員工人數(shù)達(dá)8萬人，2007年成功登頂中國電子百強(qiáng)第一名，同時海外收入占到總銷售額的72%，成為了典型的標(biāo)桿國際企業(yè)。2010年華為榮登世界500強(qiáng)榜單397名，2019年華為已經(jīng)排在世界500強(qiáng)第61名。2020年8月，《財富》公布世界500強(qiáng)榜，華為排在第49位。這些成就的取得，離不開研發(fā)質(zhì)量工程和研發(fā)項(xiàng)目管理業(yè)務(wù)持續(xù)貢獻(xiàn)強(qiáng)力加持。

何老師主導(dǎo)的咨詢典型項(xiàng)目成果：

1.在太陽潔凈能源行業(yè)TOP3 企業(yè)，研發(fā)項(xiàng)目與質(zhì)量改善項(xiàng)目，使客戶產(chǎn)品研發(fā)測試周期縮短了1/3，遺留到客戶端的缺陷降低了45%，產(chǎn)品生命周期成本降低了37%。

2.在工業(yè)自動化、機(jī)器人控制領(lǐng)軍企業(yè)，兩家A股上市企業(yè)，產(chǎn)品研發(fā)項(xiàng)目與質(zhì)量優(yōu)化項(xiàng)目, “金?！碑a(chǎn)品研發(fā)測試缺陷率降低了40-47%，新產(chǎn)品開發(fā)周期縮短了20-23%，產(chǎn)品生命周期成本降低了25-29%。

【主講課程】

?  《研發(fā)項(xiàng)目管理關(guān)鍵控制方法》

?  《產(chǎn)品經(jīng)理持續(xù)精進(jìn)的五項(xiàng)修煉》

?  《集成產(chǎn)品開發(fā)（IPD）關(guān)鍵流程與實(shí)踐》

?  《六件套系統(tǒng)構(gòu)建提升研發(fā)階段產(chǎn)品質(zhì)量》

?  《技術(shù)轉(zhuǎn)型管理精進(jìn)之道》

?  《基于價值工程和全生命周期的研發(fā)成本管理》

?  《產(chǎn)品測試方法和管理實(shí)踐》

?  《基于產(chǎn)品平臺的技術(shù)戰(zhàn)略與規(guī)劃實(shí)踐》

?  《企業(yè)六定法新產(chǎn)品導(dǎo)入技術(shù)與管理》

【課程特色】

?  實(shí)戰(zhàn)性:得益于講師技術(shù)到研發(fā)管理的工作經(jīng)歷、國際國內(nèi)標(biāo)桿企業(yè)的最佳實(shí)踐、多年的研發(fā)管理培訓(xùn)和咨詢經(jīng)驗(yàn)、實(shí)戰(zhàn)案例研討、講師點(diǎn)評，疑難解答，解決實(shí)際問題。

?  實(shí)用性：課程中大量研發(fā)質(zhì)量工程與項(xiàng)目管理流程、原理模型、管理模板、示例、樣例、檢查單演示。

?  針對性：邏輯清晰，提綱挈領(lǐng)，緊扣要點(diǎn)，對難點(diǎn)問題重點(diǎn)剖析。

?  整合性：研發(fā)體系與企業(yè)其它體系交互作用，課程中貫穿了整合的思路和方法。

?  互動性：啟發(fā)式教學(xué)，在課程中設(shè)計大量的案例研討，情景模擬，角色扮演，現(xiàn)場演練，鼓勵學(xué)員上講臺展示發(fā)表。

【授課風(fēng)格】

?  理論講解娓娓道來，邏輯性強(qiáng)，問題講解貼近實(shí)踐，案例豐富，能夠帶來很多啟發(fā)，并很好的指導(dǎo)實(shí)際工作。

?  激活舊知，拓展新知，風(fēng)格明快，正能量，有益有趣，既嚴(yán)謹(jǐn)又幽默，研討深刻生動，鼓勵和督促行動。

?  現(xiàn)場互動式交流、善于啟發(fā)式提問，引發(fā)思考，深挖原因，提倡多維度思考，多方面尋求解決方案。

?  咨詢式培訓(xùn)，咨詢案例活學(xué)活用，經(jīng)驗(yàn)分享源于實(shí)戰(zhàn)，易于理解并便于操作執(zhí)行。借鑒商學(xué)院案例教學(xué)方法，場景化、情景化教學(xué)。

【客戶評價】

?  “何老師典型的咨詢式培訓(xùn)，協(xié)助搭建流程、體系，指導(dǎo)模板、表單使用，緊密跟蹤輔導(dǎo)IT系統(tǒng)導(dǎo)入，真正實(shí)現(xiàn)全流程運(yùn)作，提升了我們研發(fā)質(zhì)量整體水平?！?--中國信科集團(tuán)興唐通信科學(xué)技術(shù)研究所總工

?  “研發(fā)質(zhì)量策劃及技術(shù)評審、質(zhì)量度量講解印象非常深刻。何老師課程準(zhǔn)備充分，內(nèi)容豐富，邏輯性強(qiáng)，原理解析清楚，案例貼近實(shí)際工作，容易理解和吸收。”---中國電子科技集團(tuán)公司14所技術(shù)總工

?  “這次的價值工程及研發(fā)成本控制培訓(xùn)效果非常好，價值分析公式V=(F/P)*(P/C)原理和計算過程分析透徹，案例解析清楚，研發(fā)管理中成本構(gòu)成，費(fèi)用情況，研發(fā)項(xiàng)目中財務(wù)指標(biāo)講述有用有效，何老師為我們研發(fā)成本分析和控制提供了很好的思路?！?--松下電器研究開發(fā)（杭州）有限公司研發(fā)副總

?  “何老師將產(chǎn)品規(guī)劃及技術(shù)平臺，以及技術(shù)路標(biāo)，這些產(chǎn)品戰(zhàn)略層面的內(nèi)容講得讓人耳目一新，拓展了我們的思路和眼界?！?--中國電子科技集團(tuán)公司29所可靠性副總工

?  “何老師課程，技術(shù)與管理實(shí)踐相結(jié)合，訓(xùn)練與工作任務(wù)相結(jié)合，答疑與痛點(diǎn)難點(diǎn)相結(jié)合，實(shí)用實(shí)效！”---上海新時達(dá)電氣股份有限公司運(yùn)營總裁

?  “何老師授課理論與實(shí)際結(jié)合，增加和我們相關(guān)行業(yè)或?qū)I(yè)的案例解析。何老師擁有扎實(shí)的理論基礎(chǔ),同時還具備豐富的實(shí)際測試經(jīng)驗(yàn),理論與實(shí)踐相結(jié)合,深入淺出的講解了測試?yán)碚摵蜏y試方法。”---陽光電源研發(fā)中心副總

?  “何老師講課，結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和我們分享對測試的理解,運(yùn)用和對未來對測試方法的改進(jìn)，提高了我們產(chǎn)品測試及裝備開發(fā)的專業(yè)水平，給我們帶來了不一樣的技術(shù)管理講解，對于研發(fā)質(zhì)量、研發(fā)測試都有新的認(rèn)識和應(yīng)用。”---匯川技術(shù)裝備開發(fā)部經(jīng)理