原创 PCB设计第035篇 PCB组装 DFA概念

 2024-2-5 16:01  483 2 2 分类: PCB 文集: 2 PCB Layout

DFA = Design for Assembly，意为在设计时充分考虑组装的需要。DFA的总原则是：布局有利于自动化制造，降低制造费用；焊盘、孔径尺寸精确，布线合理；组装过程热冲击最少。

首先是元器件的布局/Loyout。布局是PCB设计师的职责，布局时首要关注的是电气性能质量，尤其是微弱信号处理和高速电路，这方面经常需要和开发工程师协同来做，本文不展开。其次，就是要考虑组装过程是否高效，下面做一点探讨。

布局时应解决两类需要：

1. 主要项：组装流程（与PE协同），焊点完整性（与PRE协同），可靠性和可测试性（与PE协同）

2. 次要项：容纳更多的元器件，SMD的数量占比尽量高，双面布局

布局时需要解决以下基本问题：

- 元器件的方向

- 元器件的间距，元器件到PCB边沿的距离（定位，传送）

- 元器件的本体中心位置

- 插装顺序，插装应力以及为消除应力而设置的物理支撑点

- THD的引脚预成形要求

- 拼板要求

- 测试要求

其次是元器件选型。在允许的情况下，检查SMD和THD的替换性，修改SMD或者THD的焊接方法（替代焊接，见PCB设计第032篇）。

对于下面3类封装的元器件，务必和工艺工程师/PRE协作：

- 0.4mm（含）以下脚距的SMD

- BGA

- CSP（Chip Scale Package)

IPC 发布的 IPC-1720A Assembly Qualification Profile 这个文档有助于选择和组合组装过程。

一点感触：

我身在设计部门，常听开发工程师吐槽，觉得PCBA组装是工程部门要去干的事，干嘛不去买好一点的组装机具、开发好一点的工装治具，而非得对自己的设计横挑鼻子竖挑眼，改来改去的，增加开发工作量，迟迟不能交付......。去工程部门的时候，又常听到产品工程师/PE和工艺工程师PRE的抱怨，认为开发工程师没有继承之前产品的经验教训，开发出的PCBA装配复杂度提高，工艺复用度下降，还要多配备一些治具......。抱怨里面当然有“锅”气，但是从“人民币理性”来说，降低PCBA组装成本，从源头来做，一次性做好，要比在重复制造阶段反复做来得划算。未来的中国工厂可能就剩下有限的几个产能怪兽，不开灯，基本无人，然后柔性配置加工工艺。到了那时，谁设计得易于处理，谁就能获得经济回报。

作者：电子知识打边炉，来源：面包板社区

链接： https://mbb.eet-china.com/blog/uid-me-4061550.html

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