电子智能硬件DFX设计

电子智能硬件电子产品DFX设计智能硬件组装的新工艺为什么智能硬件产品特别需要DFx?DFx在智能硬件设计中如何开展？智能硬件产品的新特点DFx是什么？课程目录电子制造分级CHIP件越来越小IC器件I/O越来越多IC器件功率越来越大PCB越来越复杂更轻更小更薄多功能1.智能硬件产品的新特点新特点带来新挑战元器件与PCB的新特点

大功率 高密度

微型化八芯片堆叠多芯片封装封装LSIIC基底大功率器件焊球环境封装印刷电路板挑战：

3D封装的散热问题芯片芯片

基板

焊球环境芯片挑战：

薄板越来越多

线宽线间距小

厚径比大高密度:PCBHDI的过孔Microvia＞0.

0

75mmLaser

or

Photo

MicroviaHighDensity

Build-upLayersDrilledBuriedViaMechanicallyHole

inPad区区SMT

DeviceSolder

ResistMicroviasPre-pregStackedPTHGoldFR-4BGA间距越来越小,焊球越来越小,

组装质量的管理

越来越重要!焊点的可靠性越来越重要！高密度:器件组装难度越来越大！元件微型化工艺缺陷越来越多！英制02010402060308051206公制mm0.6*0.31*0.51.6*0.82.0*1.253.2×1.6英制0402:0.04英寸×0.02英寸对应公制尺寸:1mm（

0.04×25.4

）

*0.5mm微型化智能硬件组装的新工艺DFx在智能硬件设计中如何开展？为什么智能硬件产品特别需要DFx?智能硬件产品的新特点DFx是什么？课程目录2.智能硬件制造的新工艺 组装与封装一体化 焊膏喷印技术 钢网新技术:阶梯钢网、纳米钢网 底部填充UNDERFILL优点：组装密度好，工艺成熟。

不需额外的Bumping工序。缺点：无尘工艺。热处理有限制。需高质量的基板（镀金）。

裸芯片处理。组装与封装一体化板上芯片COB

：(Chip-On-Board)组装与封装一体化:POP

优点:

不需要钢网

每分钟可喷印3万点

换线快

锡膏涂敷效果好

保证细间距印刷新的焊膏涂敷方法:焊膏喷印阶梯钢网Step

Stencil160um间距,激光、电抛光、镀镍、纳米印刷对比激光、电抛光、镀镍、纳米开孔残留对比纳米钢网案例：

一个器件与一亿元！！！元件方向——分板应力对元件布局的影响分板时对不同方向的元件产生不同的应力——元件方向应尽量与辅助边平行Breakaway

zoneKeep-out

zonespreferredorientationBreakaway25mmedge

组装过程：印刷、贴片、分

板、打螺钉

测试过程：

ICT、振动、跌

落 产品使用过程：不当着力、跌落机械应力的来源与危害智能硬件组装的新工艺为什么智能硬件产品特别需要DFx?DFx在智能硬件设计中如何开展？智能硬件产品的新特点DFx是什么？课程目录x?M、A、R、T、S、E

…

…

..DFA可装配性设计3.什么是DFX？Design

For

x-------DFxDFT可测试性设计DFS可维修性设计DFE环保性设计DFR可靠性设计DFx可制造性设计DFM产品设计要素DFV——价格设计DesignforValue(performance/priceratio)DFR——可靠性设计(DesignforReliability)DFM——可制造性设计(DesignforManufacturability)DFA——可装配性设计(DesignforAssembly)DFT

——可测试设计(DesignforTestability)DFS——可维护性设计(DesignforServicability)不同的产品有不同的考虑重点产品的可制造性.

高的生产效率.产品的高稳定性.生产线可接受的缺陷率产品的高可靠性适应不同环境的变化产品维持一定的使用周期d优良制造性的标准什么是面向装配的设计DFA？可靠性设计DFR

产品的可靠性是指：产品在规定的条件下、

在规定的时间内完成规定的功能的能力！ 可靠性的评价可以使用概率指标或时间指

标，这些指标有：可靠度、失效率、平均

无故障工作时间等。典型的失效率曲线是

浴盆曲线，分三个阶段：早期失效区、偶然失效区、耗损失效区。八芯片堆叠多芯片封装封装LSIIC基底焊球电子工艺可靠性的新挑战

产品复杂

元器件复杂

PCB复杂工艺可靠性设计的困难 理论不完善

难于建立完整的数学模型提高电子工艺可靠性的策略 基于DFx及FA分析的可靠性逐步提高策略PCBA质量与可靠性筛选PCBA制造过程质量保证元器件及PCB的工艺性保障、

可制造性设计、可靠性设计如何提高电子产品的质量与可靠性高可靠性的产品为什么智能硬件产品特别需要DFx?智能硬件组装的新工艺DFx在智能硬件设计中如何开展？智能硬件产品的新特点DFx是什么？课程目录4.为什么智能硬件产品特别需要DFx?快速迭代智能硬件产品为什么要快速迭代？快鱼吃慢鱼！产品更新换代快客户需求多样化IC升级速度加快产品不完美PCB制造，器件备货，SMT组装、测试等刚性周期无法缩短！智能硬件产品快速迭代的困难来自客户的产品迭代需求的反馈周期长！设计周期越来越长硬件产品：快速迭代难！迭代成本高！PCB越来越

复杂器件越来越多产品功能越

来越多如何实现硬件产品的快速迭代？

产品的设计过程从串行设计向并行设计转变！

并行设计（CE—Concurrent

Engineering）：集

成地、并行地设计产品及其相关过程（包括制造过

程和支持过程）的系统方法。要求产品开发人员在

一开始就考虑产品整个生命周期中从概念形成到产

品报废的所有因素，包括质量、成本、进度计划和

用户要求。并行设计的核心：DFxWHY

DFX?

产品越来越复杂！Why

DFX?

后期变更成本太高！WHY

DFX?时间浪费不起!智能硬件组装的新工艺为什么智能硬件产品特别需要DFx?DFx在智能硬件设计中如何开展？智能硬件产品的新特点DFx是什么？课程目录5.

DFx在智能硬件产品设计中如何开展?

理念

方法

流程

工具DFx在智能硬件设计中的开展：理念DFx设计的重要性前阶段

加工过程

后阶段设计是整个产品的第一站——设计缺陷流到后工序，