可制造性需求列表20050630－李申

1、概念阶段的可制造性需求活动 ID： AME-15 第1项第5项的提要和用例，主要为第6项生成的制造需求列表而提示。最终概念阶段生成的可制造需求应是第6项所列的形式。某些或者说大部分第6项的列表或工艺要求，应是基础化的编制工作。在某一新品做可制造性需求时应摘录部分或全部与之相关的内容。1 设计影响：1.1 现行设计能保证以经济的成本进行生产（Economic production）吗？例：1、尽量采用已有的标准部件进行组合，使CBB应用最大化，从而快速稳定制造质量，减少制造系统新增投入；2、选用标准的结构平台，模块化结构设计，将避免结构上的频繁更改，也将避免由结构更改而导致的电缆设计、装配工艺频

2、繁更改。开发效率也会得到提高，可缩短产品的开发周期。3、良好的可生产性是以经济的成本生产的前提，成本控制的有效性80%发生在研发阶段。1.2 制造技术能否简化?例：1、元器件布局满足设计规范的要求，使制造过程容易实现、制造缺陷均可测量；2、尽可能地少应用新器件，使单板制造技术的不成熟度降到最低；3、新器件的采用需提前进行可制造性的工艺试验、生产测试准备。4、选用的器件种类尽量少，尽量选用贴片器件，尽量减少加工工序。尽量减少补焊器件。1.3 装配技术能否简化？例：通用性结构平台的采用，意味着标准化、系列化零件占较大比例，大大减少零件的种类，装配技术得到简化。表现为：§ 装配工装将具有通

3、用性；§ 生产工艺文件的种类减少，部分具有通用性；§ 成熟的装配工艺将得到极大的推广；§ 装配过程简练，且能防误操作。§ 培训成本将得到降低。1.4 设计是否允许使用自动化的制造工艺?例：在单板/背板尺寸、元器件布局等方面，严格按公司设备/合作商设备的能力进行，避免超出设备加工能力而进行手工加工造成的质量不一致性、可靠性以及成本增加等问题。1.5 设计是否稳定? 将来可能会有什么变化? 什么时候？例：在转入生产前，产品的各项参数已经通过充分验证、采用的元器件/材料品质进行严格认证、供应商能提供品质稳定的器件/部件，使产品在设计阶段就具备良好的稳定性。随客

4、户需求的变化或不同客户需求的多样化，在开发过程中产品的配置可能发生变化，后果是直接影响到DFA和DFM设计的进程；大量的风险采购可能会导致来料品质的波动，从而严重影响制造质量的稳定和生产效率。1.6 返工需求是否已降至最低?例：转往生产的产品需要经过严格的验证，做好版本规划和版本管理，避免量产过程中设计更改的随意性，使返工需求降到最低。1.7 返工的难易程度?例：更改发生在设计阶段影响的主要是开发进度的延迟，相对要容易些；若更改发生在试制或量产阶段，则要困难得多，更改流程复杂，更改的内容增多，更为重要的是影响到发货。原则上尽量减少设计阶段的更改，杜绝量产阶段的更改。在设计上，除了扩大工艺能力指

5、数，对昂贵器件还必须考虑返工的可能性和难易程度，以模块化等设计思路分解和降低返工或器件毁损所造成的损失。1.8 是否已在原型测试中得到验证? 例：产品进入试制前，所有设计规格均需在原型测试中得到充分验证，避免在试制、量产过程中进行设计更改。1.9 设计是否考虑了环境限制条件? 例： 产品开发中时刻要关注产品是否能制造出来，是否满足公司（包括外协商）制造能力（设备、场地、人员技能），确保产品能按计划走向市场。 考虑产品的运行环境，对防酸雾、盐雾、温度/湿度的需求，是否需要对环境敏感器件/部件进行涂敷等工艺处理。1.10 设计定义是否允许使用两个供应商的产品而得到相同的结果？例：在进行供应商替代时

6、，需明确采购的部件、OEM部件的规格，制定相应的质量检验标准，保证不同供应商供应的产品一致性，从而减少再组装时不匹配等问题带来的工艺变更。1.11 需要什么样的设计变更?例：对于可制造性、可装配性较差的设计，在满足产品功能需求的前提下，最大限度地进行可生产性设计变更，使制造过程简化，降低制造成本、提高制造质量的可靠性。2 设计方法论：2.1 设计变更是否通过良好的配置管理来得到适当控制?例：所有设计变更均需通过配置管理进行控制，使制造工艺更改与产品设计更改同步、及时、准确，变更次数减少。2.2 当前的BOM是否有阶段性的准确性要求？例：BOM进入试产阶段的准确率达98%，量产前达99.5%；确

7、保BOM中所有物料的供应商在产品生命周期内的供应能力（供应保障器件生命周期）。2.3 文挡（生产图纸、委托加工图纸、工艺路线、CAD/CAM数据、物料清单等）是否适合批量生产？例：指导生产的文档、设计图纸齐套，指导对外加工的文档、设计图纸齐套，及时归档与发布。确保计划、配料、生产加工有序进行。3 制造方法论：3.1 部件是否是标准的?例：产品组件的模块化、标准化是制造技术标准化、模块化的前提，机柜、配电系统和功能模块尽量采用平台产品，关注按客户定制集成的大规模生产模式。产品制造系统需在现有典型制造系统中进行选择。3.2 生产工艺是否受控? 例：产品制造过程是在严密地控制中按相应的工艺流程、作业

8、指导书进行的，设计人员需关注更改对正常生产的冲击、制造成本的增加以及制造质量可靠性的影响。3.3 可否使用J-I-T（Just-In-Time)技术? 例：关注设计中采用元器件的可获得性，采购部门保证及时供应满足品质要求的元器件，及时满足市场的前提下，尽量降低库存。3.4 可否使用规范的ERP系统？例：设计人员保证ERP系统中产品数据分层结构与生产模式相符，并对产品数据的准确度负责。数据信息是否符合ERP系统的字符、字段规范，比如型号不能多于21个字符（共24位，其中3位已占用），BOM的结构分层是否能正常录入到系统且便于制造系统操作。4 制造能力：4.1 单板加工整线设备工艺能力与单板/背板

9、压接设备选用 单板加工整线设备能力参照常规波峰焊双面混装整线工艺能力、单面混装整线工艺能力、单面贴装整线工艺能力、双面贴装整线工艺能力、选择性波峰焊双面混装整线工艺能力，从以下几个方面提具体需求： PCB尺寸和重量要求 单板生产整线对元器件的处理能力，包括元器件重量、贴片器件可吸附面积、器件尺寸、器件高度、贴片器件standoff、器件封装、贴片器件封装种类数量、贴片器件共面度 可压接的PCBA尺寸：见PCB工艺设计规范 连接器对压接孔径公差的要求和PCB的制作能力：见PCB工艺设计规范和PCB检验规范4. 2、工装夹具需求 对特殊器件/特殊形状的单板等需进行专用工装的考虑，并尽可能地选用已有

10、的工装夹具。对于SMT加工用钢网设计需要提供正确的光绘文件、单板装配图、原理图等。4. 3、特殊设备需求 最大限度的选用现有的设备，对一些高密度器件的应用，新型材料的采用、新结构的应用等需进行相应的专用制造设备、特殊的生产测试装备、特殊搬运装置的需求分析。4. 4、人员的专项培训 需要对从事制造的工程师/操作者进行产品基本知识、配置等方面的专项培训。4. 5、如何判断废品 从使用性能的角度提出制造缺陷在何种程度是可以接受的判别准则。5 生产可测性设计需求：5.1 是否提供系统级/板级测试控制台软硬件支持例：系统、单板设计要支持整机/单板测试必需的测试输入输出通道如标准串口、标准网口；系统主机软

11、件、单板软件、底层驱动要提供必需的测试命令集、权限、定向、执行控制、信息存储等管理功能。5.2 是否提供系统级/板级BIST软硬件支持例：单板软硬件设计要支持自测试必需的测试数据源的产生、数据的输入通道、业务通道/管理通道相关芯片的分层环回和控制、测试的实现、测试结果的上报方式；提供器件的BIST支持；提供关键器件的状态检测功能的软硬件支持；提供整机系统板间/框间测试通道、环回测试的软硬件支持等。5.3 是否提供系统级/板级能观性软硬件支持例：需要在系统/单板的软硬件设计上支持对系统/单板配置信息、运行状态、链路/端口状态、系统资源状态的实时监测功能，用监测点提供的信息作为生产测试的附加判断依

12、据。5.4 是否提供系统级/板级能控性软硬件支持例：要求系统/单板软硬件设计能提供对测试用信令和业务、指定链路的控制；提供对业务数据流的设定以及控制消息的外部设置；提供多种消息观察、告警显示的通道（如串口、网口等）；提供数据业务通道和电路交换业务测试通道的建立等。5.5 是否提供板级隔离性软硬件支持例：需要单板提供可独立运行、提供离线加载功能、业务通道的通断使能和环回的软硬件支持以及模块隔离性软硬件设计支持。5.6 是否提供存储器测试软件支持例：生产测试需要对单板的所有RAM、FLASH、NVRAM、E2ROM等存储器件进行全检，对BOOTROM等存储单元能够进行校验。提供对硬盘、FLASH盘

13、等存储设备的测试。测试和校验算法要符合公司的存储器测试规范。5.7 是否提供板级FLASH用JTAG加载软硬件支持例：为解决因芯片插座接触不良带来的可靠性问题以及简化生产工序，FLASH采用贴片封装直接焊到单板上，需要利用JTAG链对FLASH进行软件加载。FLASH的地址线 、数据线、读写线必须连到有JTAG接口(注：针对FBGA的检测的接口)的器件上，实现JTAG加载。硬件设计符合采用JTAG接口进行FLASH加载的OBP规范5.8 是否提供板级JTAG测试硬件支持例：单板尽可能选择有JTAG功能的芯片。JTAG电路的设计要符合JTAG接口电路设计规范以及ICT-DFT设计规范中JTAG相

14、关内容。6 制造需求列表 优先级（15）（5表示最重要）需求项需求 子项需求分解元素建议优先级6.1 制造方法的模块化、通用化、标准化的要求6.1.1CBB列表 研发在本年底共建设30个6.1.2器件归一化 现有器件的种类见”YF器件库”6.1.3可制造性设计、可测试性设计、可服务（维护）性设计、可靠性设计、EMC设计的相关规范 研发05年4季度完成6.1.4工艺标准 工艺小组正在建议中，计划8月底6.1.5转产标准（或规范） 工艺小组正在建议中，计划9月底ERP系统基础主数据字段与符号要求 工艺部，计划8月底6.2 文件与培训的可制造性需求按照研发提供的工艺要点生产工程师是否可以完成测试工作

15、。按照研发提供的质量要点质检工程师是否可以完成检验工作。所提供的工装方案是否合理，以满足最少工装最大测试量。针对制造调测维修和制造业务管理人员的培训是否已安排。设计输出的全部文件要求是否到位，如：设计元件清单（包括产品清单，模块清单）、原理图、产品信息单（版本配置表，软件信息表）、工艺文件（工艺要点检验要点、焊接要点等）、包装图、丝印图、机箱结构图、网关软件、制版文件、烧录程序、说明书、设备配置表、新器件规格书等输出文件是否齐全和具有可操作性。6.3 整机/部件可制造性需求6.3.1产品外观形象和品质要求符合公司VI形象设计的基本要求，参阅公司文件GW VI系统介绍整机装配完成后不应出现外观不

16、协调，色彩搭配不合理的情况。配置标签的格式和纸质符合公司的统一要求，格式由市场部统一确定6.3.2可装配性需求 所有的壳体是否容易拆装。针对螺丝孔其下板的焊盘要设计为梅花状。整体结构是否简洁紧凑，结构件搭配是否合理。尽量使装配只沿着一个参考方向，优先考虑垂直方向的装配。简化设计，减少零件数量和种类，尽可能的使装配零件对称。尽量避免组件的重新定位、两个零件或组件的同时装配、从下往上安装紧固件等。尽可能地使用模块化的装配系统，采用预装配的方式设计线组件或其它组件，尽量使用YF器件库中已有的组件。每一种产品的标准件螺钉尽可能做到不多于3种所有的拆装线组件是否容易理线（在布线时不易缠绕）。6.3.3可

17、搬运、运输需求考虑生产过程中各工序之间转换的搬运，也就是要考虑各模块单元的重量、体积、搬运载体、安全性等。结构、包装是否适应一般的运输条件，是否考虑了带板运输或单盘运输模式下的承重设计，防潮、防震、放置方向的设计。搬运或运输过程尽可能地考虑已有的或标准的工具或运输设备搬运运输过程中的锁付设计。6.4 单板/背板可制造性需求6.4.1元器件工艺要求封装要求、单板优选贴片器件，见YF器件库的此项说明器件的包装与储存要求器件的静电防护等级要求器件的潮湿敏感性要求可焊性要求优选 JTAG器件来料检验要求外形尺寸、共面性和重量要求热处理要求压接件选用防误插、导向装置的器件尽量选用贴片器件，贴片率需达到8

18、5（电源板，背板，欧式插座除外）以上，尽量减少补焊器件,尽量少用插装器件.对于不能过波峰焊的单板，单板上用插装件建议采用适应穿孔回流焊工艺的接插件。器件种类要是否尽量少小封装的IC包装，尽量用盘式包装。否则丢件率较高6.4.2PCB可加工性要求 PCB的外形尺寸1）最大PCB尺寸500mmx 381mm。从生产的角度考虑，理想的尺寸范围是宽（200 mm250 mm）×长（250 mm350 mm）；2）对波峰焊，PCB 的外形必须是矩形的（四角为R=1 mm2 mm的圆角更好），如果PCB板有缺槽，要用工艺边的形式补齐缺槽。3）对纯SMT 板，允许有缺口，但缺口尺寸须小于所在边长度

19、的1/3，应该确保PCB 在链条上传送平稳。4）PCB的尺寸应尽量靠标准系统的尺寸，减少特例。PCB的厚度通常采用3mm、2mm、1.6mm、（标准）1.5 mm（国产）厚1） 建议一般只装配集成电路、小功率晶体管、电阻、电容等小功率无器件的没有较强负荷振动的产品采用1.6mm；2） 板面较大质量如电源盘类选择2mm。PCB的拼板对PCB 长边尺寸小于125mm、或短边小于100mm 的PCB，建议采用拼板的方式，使之转换为符合生产要求的理想尺寸，以便插件和焊接。PCB的材料FR4、FR5、聚四氟乙烯PCB的表面处理：铅锡、Ni/Au、OSPPCB的定位孔每一块PCB 应在其角部位置设计至少三

20、个定位孔，以便在线测试和PCB 本身加工时进行定位。如果作拼板，可以把拼板也看作一块PCB，整个拼板只要有三个定位孔即可。PCB的夹持边1） 作为PCB 的传送边的两边应分别留出3.5mm（138mil）的宽度，传送边正反面在离边3.5 mm（138 mil）的范围内不能有任何元器件或焊点；能否布线视PCB 的安装方式而定，导槽安装的PCB 一般经常插拔不要布线，其他方式安装的PCB可以布线。2） 对需要进行波峰焊的宽度超过200 mm（784 mil）的板，除与用户板类似的装有欧式插座的板外，一般非送边也应该留出3.5mm(138mil)宽度的边；在B 面（焊接面）上，距挡条边8mm 范围内

21、不能有元件或焊点，以便装挡条。如果元器件较多，安装面积不够，可以将元器件安装到边，但必须另加上工艺挡条边（通过拼板方式）。PCB的MARK点1） MARK点的数量，在有贴片元器件的PCB 面上，必须在板的四角部位选设3个光学定位基准符号，以对PCB 整板定位。对于拼版，每块小板上对角处至少有两个。2） 引线中心距0.5 mm（20 mil）的QFP 以及中心距0.8 mm（31 mil）的BGA 等器件，应在通过该元件中心点对角线附近的对角设置光学定位基准符号，以便对其精确定位。3） 如果上述几个器件比较靠近(<100mm)，可以把它们看作一个整体，在其对角位置设计两个光学定位基准符号。

22、4） 如果是双面都有贴装元器件，则每一面都应该有光学定位基准符号。5） MARK点的位置，Mark点距PCB边缘应不小于5MM.如果只有两个Mark点则要求为两点是非对称的。6） MARK符号优选设计成1.5mm的实心圆形，一般为PCB上覆铜箔腐蚀图形。考虑到材料颜色与环境的反差，留出比光学定位基准符号大1 mm（40 mil）的无阻焊区，也不允许有任何字符。同一板上的光学定位基准符号其内层背景要相同，即三个基准符号下有无铜箔应一致。周围10mm 无布线的孤立光学定位符号应设计一个内径为3mm环宽1mm的保护圈。7） 特别注意，光学定位基准符号必须赋予坐标值（当作元件设计），不允许在PCB 设

23、计完后以一个符号的形式加上去。PCB的焊盘焊盘大小尺寸应合适，当孔径与引线宽在0.05-0.2mm,焊盘直径为孔径的2-2.5倍。对于金手指的设计要求，除了插入边按要求设计倒角外，插板两侧边也应该设计（11.5）×45度的倒角或R1R1.5 的圆角，以利于插入。集成电路器件，焊盘的中心应与IC引脚中心重合，焊盘长度比引脚长度每端至少大于0.6mm;细间距焊盘不宜太长，表面贴装插座引脚可适当加长。阻容件焊盘应设计合理，以形成弯月型焊点为准。细间距焊盘最好为裸铜，镀锡焊盘须经热风整平所有表面贴装器件的焊盘上不能有过孔，焊盘上不能有任何印刷符号为了尽量去除”阴影效应”，SMD的焊端或引脚应

24、正对着锡流的方向，以利于与锡流的接触，减少虚焊和漏焊。对有可能产生阴影效应的PCB，建议有指示过波峰的方向>。确定过波峰的方向后，应尽量做到较小的元件不应排在较大的元件后。从减少焊接时PCB 的变形，对不作拼版的PCB，一般将其长边方向作为传送方向；对于拼版也应将长边方向作为传送方向。对于短边与长边之比大于80的PCB，可以用短边传送。无铅焊接的可靠性设计6.4.3单板装联需求 有无各板的防误插设计热设计，有无散热性能的考虑各零件及 PCB 板标识必须齐全、清楚，不应有错误或重复现象。大型焊接类零件下面不得存在其他类的焊接零件（即不得存在两颗零件相互叠压得情况）。对于插装类零件，拆装时是

25、否能做到方便，特别是要留有插PIN的线材或PIN座的手动空间。大型器件的四周要留出2.5MM以上的空间供维修使用。手工补装的零件如光器件，在其焊接面零件脚四周2mm范围内部不可有贴片零件。设备的外型是否在调试时所有的操作符合人机原理（如：满足不长时间站立作业，多频次的弯腰，侧身，前趴，起立等）。插卡类板子是否存在焊接面有高度过高的贴片或插装类零件，不利于插板。拨码开关旁边4mm旁是否有本体较高的立式元件。保险管旁边4mm内是否有立式和不牢靠元件。标签位置旁边4mm范围内是否由立式的零件。新产品的板子在LAYOUT布局上是否预留出来了贴条码标签、型号标签、设备号标签的空间发热体元件与发热体元件、

26、发热体元件与电解电容之间距不得近于5mm，否则易加速电容电解液被烤干烫伤电容,和散热元件散热不良。220V电源处是否存在安全隐患；针对需打胶固定的零件，在结构设计上胶枪头是否容易触到零件位置所有的电阻类、电容类贴片零件是否在尽量使用公司常用的封装零件（如0603）。PC板上点位的标示和极性元件的标示方向符号插件后不可被元件的本体遮住。螺丝孔、定位孔周围5mm内是否有贴片元件和线路（容易造成线路和元件损伤）。按照一个栅格图样位置以行和列的形式安排元件，所有轴向元件应相互平行，这样轴向插装机在插装时就不需要旋转PCB，因为不必要的转动和移动会大幅降低插装机的速度。相似的元件在板面上应以相同的方式排

27、放。例如使所有径向电容的负极朝向板件的右面，使所有双列直插封装(DIP)的缺口标记面向同一方向等等，这样可以加快插装的速度并更易于发现错误。将双列直插封装器件、连接器及其他高引脚数元件的排列方向与过波峰焊的方向重直，这样可以减少元件引脚之间的锡桥。元件离板边缘至少有3.5mm(最好为5mm)的距离，这将使线路板更加易于进行传送和波峰焊接，且对外围元件的损坏更小。避免在PCB两面均安放元件，因为这会大幅度增加装配的人工和时间。如果元件必须放在底面，则应使其物理上尽量靠近以便一次完成防焊胶带的遮蔽与剥离操作。尽量使元件均匀地分布在PCB上，以降低翘曲并有助于使其在过波峰焊时热量分布均匀。PCB上元器件（特别是大质量的器件）分布应尽可能地均匀。上的安装孔基本都是金属化的安装孔，在生产外协焊接时，要增加一道工序，就是要堵安装孔以免