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可制造性设计在汽车电子行业中的应用 赖焕扬侯潮川 (深圳航盛电子股份有限公司) 摘要：因为汽车使用环境的要求比较苛刻，汽车电子产品必须具有以下特点：(1)环 境适应性强。汽车使用的气候环境差异非常大，客观上要求电子产品要适应高温、高湿， 严寒酷暑等恶劣的气候环境下使用，要求在高温70℃，低温-20℃或温度40℃、湿度达 95％下能正常工作。(2)抗震动、抗冲击能力强。汽车行驶必须适应各种道路条件，有平坦 的公路，也有崎岖的山路，故客观上要求安装在汽车上的电子产品抗震动和抗冲击能力要 强，必须在三轴向加速度1．5 g，上下振幅达5mm或冲击加速度50 g，冲击时间6 Ills的条 件下能正常工作。(3)产品的可靠性要求高。汽车电子产品必须满足十万公里或二年的三 包期，故对汽车电子产品的品质要求更高。 鉴于以上特点，汽车电子产品的制造过程质量管控非常严格，其中可制造性设计是确 保汽车电子产品高质量水平的前提，以下是我们把可制造性设计应用在汽车电子产品中的 一些经验，供同行参考。 关键词：Tg(玻璃化转变温度)；工艺边；隔热带；自校准力；测试点；走线； 1 可制造性设计的定义和开展的意义 可制造性设计(Design For Manufacture，简称DFM)，它是指更容易制造，制造成本 更低的设计，它主要研究成品本身的物理与制造系统各部分之间的相互关系，并把它用于 产品设计中以便将整个制造系统融合在一起进行总体优化，是保证PCB设计质量的最有效 的方法。 DFM问题涉及到PCB产业链上的很多环节一设计厂商、PCB制造厂商、组装厂商、测试 厂商和系统厂商。在寻求解决方案的过程中，业界人士认识到正是由于标准的欠缺导致了 各个环节之间沟通不畅，以至使我国整个PCB产业设计水平低下、产能不高。 不良设计在SMT生产制造中的危害有： (1)造成大量焊接缺陷； (2)增加修板和返修工作量，浪费工时，延误工期； (3)增加工艺流程，浪费材料，浪费资源： (4)返修可能损坏元器件和印制板； (5)返修后影响产品的可靠性； (6)造成可制造性差，增加工艺难度，影响设备利用率，降低生产效率； (7)严重时由于无法实施生产需要重新设计，导致整个产品的实际开发时间延长，失去 市场竞争的机会。 据HP公司DFM统计调查表明：产品总成本60％取决于产品的最初设计，75％的制造成 本取决于设计说明和设计规范，70’80％的生产缺陷是由于设计原因造成的。以我们公司的 产品为例，在未对产品进行可制造性工艺审核之前，产品一般都要进行5次以上的修改， 并且无法较好地提高产品的质量，元件假焊、立碑问题始终不能得到很好的改善，甚至遇 到产品制造不下去而不得不改板的尴尬，无论是产品的开发周期、制造成本、还是产品的 710 质量，都无法在行业中形成优势，造成产品的竞争力低下。 2 如何在汽车电子企业开展可制造性设计 一个企业要实施DFM，应包含三大部分： 其～、观念的更新。对于因设计上的缺陷造成的品质问题，一些资深一点的工程师往 往有其自己的想法，不愿接受别人指出其设计缺陷去改正，更有甚者称是制造能力问题， 这不仅要求设计的工程师要改变原有的观念，同样，企业领导同样需要认识到可制造性设 计的重要性和必要性，因为DFM的推行是一项跨部门的系统工程，它要求设计和制造部门 打破门户之见，建立一个由相关部门一起参与的团队。 其二、系统资源的建立和维护。由于标准的欠缺，设计人员一般都是按照自己的喜好 和习惯进行设计，一旦设计人员更换，一块电路板的设计需要完全重新进行，这包括材料 的选择和布局布线等，无形当中浪费了大量的人力物力。依据本公司的设备条件以及产品 的特点，建立一套适合本公司使用的设计规范和数据库是非常重要的，汽车电子的产品在 结构上和组成上，都有比较大的共性，为此，设计标准上如何实现共线或混线生产以提高 生产效率也是重点要考虑的。如何把标准做好，即设计人员和制造商之间应该共同遵守的 一个标准，并且按照这个标准去执行，这是DFM很重要的一部分。 其三、是在新产品过程中的运用和实施。订好的设计规范应形成文件和资料库，应成 为众多开发设计人员和制造工程师在新产品开发过程中遵循的准则。有效确保规范能够被 很好的遵循执行，是一个值得被重视的问题，定期地对工程师进行培训，要求他们确实掌 握并深层地理解被规定的要求，是必要的。除此之外，建立完善的审查清单并依清单的项 目由专门的工程师进行审查，以帮助开发工程师查找出设计的缺陷，进行有效的反馈沟通， 使缺陷得以及时纠正，是实施的重点。要想成为一个优秀的设计工程师，要多参加各种培 训，了解各种标准，对PCB生产所用的原材料有很彻底地了解，不能过分依赖工具，正是 一些EDA工具限制了工程师的创造性。作为一个设计工程师不但要知其然，更要知其所以 然