电子产品设计工艺性

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1、电子产品设计工艺性目录1．设计工艺性的基本概念2.印制电路板设计工艺性3．电子元器件选用工艺性4．印制电路板组装件设计工艺性5．整机设计工艺性6．电缆组装件设计工艺性7.防护与加固设计工艺性8.电子产品调试（测试）设计工艺性9.静电防护技术10.无铅焊接及混装工艺探讨1、设计工艺性的基本概念产品设计工艺性是产品设计工作中一项重要因素，也是产品的固有属性之一。设计工艺性直接影响产品的可制造性，影响产品质量和可靠性，影响产品生产周期和生产效率。一般情况下，设计费用约占产品总成本的5%，但却决定了产品总成本的约70%，而约80%的设计差错要到制造和使用过程才能发现。制造业公认的“十倍定律”表

2、明，如果在概念设计阶段发现并改正一个错误所需费用为1，那来改正同一错误，在详细设计阶段所需费用为10，在生产制造阶段所需费用为100，这是公认的“十倍定律。”1.1设计工艺性的内涵设计工艺性与可制造性或可生产性，其概念基本一致。（1）MIL-STD1528《生产管理》：设计工艺性是多种特性的综合，即通过产品设计和生产策划，形成最有效和经济的方法，进行产品的制造、装配、检查、试验、安装、检验和验收。1.1设计工艺性的内涵（2）MIL-HDBK-727《可制造性设计原则》：可制造性是设计要素、特性和生产策划的综合，通过折中权衡，在满足质量和性能要求的前提下，使设计描述的产品，在最小可能成本

3、和最短时间的优化方案下进行生产和检验。（3）美国国防部指令5000.34《生产管理》：可制造性是相对容易地生产出受设计特性和要求规定的产品或系统，即采用可利用的生产技术经济地制造、装配、检查和试验产品或系统。（4）前苏联《航空制造工程手册——飞机结构工艺性指南》：结构工艺性是指设计的产品所具有的“在一定的产量和生产条件下，经综合权衡后，能以尽可能低的成本和短的周期制造出来，并能符合必须的使用性能和质量要求”的那些结构特性。结论：设计工艺性是产品的固有属性，产品的结构设计的各种要素都对设计工艺性产生影响；设计工艺性是对产品性能、生产周期、全寿命成本、可靠性、安全性和可维护性等的综合平衡优

4、化的结果，其目标是在满足产品性能和可靠性要求的前提下，满足经济高效生产的要求；设计工艺性不但与产品结构的要素相关，而且与工艺布局、设备条件等生产要素密切相关，同时与产品的生产批量密切相关。1.2设计工艺性相关要素1.3设计工艺性的规范化要求符合相关设计标准和工艺标准的规定和要求；符合现有设备和工艺技术能达到的能力；对新元器件、新材料、新设备、新工艺、新技术应通过工艺试验，工艺攻关，在转化为成熟工艺技术的条件下加以应用；对局部非规范设计，应通过充分的试验、验证、证明不会影响产品性能和可靠性；能严格防止设计技术更改，产品修复与改装的随意性。1.4电子产品设计工艺性审查流程1.5设计工艺存在

5、的问题对产品设计中对相关的工艺标准和工艺技术要求不了解；对产品设计工艺性与产品可靠性的相互依从关系认识不足；在产品设计中，非规范性内容没有得到有效控制；对产品设计工艺性审查不严，设计文件中缺少“设计工艺性分析”的内容；与设计工艺性要素相关细节的设计，细化、量化不到位；产品设计文件不齐套。2、印制板设计工艺性印制板是电子产品的基础部件，设计工艺性将会直接影响产品质量和可靠性。2.1印制板设计遵循的原则：电气连接的准确性（与电原理图一致）；可靠性（优化设计）可制造性（有利于加工、安装和维修）；经济性（在安全可靠性的基础上，遵循成本最低）；环境适应性（满足产品使用要求）；环保性。2.2印制板

6、设计师的任务将电原理图转换成印制板图；确定印制板的结构（尺寸、层数、布线等）；选择印制板基材（FR-4、FR-4改性、FR-5等）；设计导电图形和非导线图形（阻焊图形）；提出印制板加工要求（镀层、翘曲度、公差等）；提供印制板生产的全套设计文件。2.3对基材的选择基材选择的依据：印制板的使用条件；印制板的制造工艺；根据印制板的结构确定基材覆铜箔的面积；机械电气性能要求；依据印制板尺寸、单位面积承载元器件质量，确定基材的厚度；印制板是否有特殊性能要求（阻燃、高频等）；尽量选择玻璃化转变温度Tg较高的材料。常用基材的选择：尽量在GB4725标准中选择材料和类型和规格；军用电子产品的PCB一般

7、采用FR-4、FR-4改性，FR-5；高频和微波电路采用聚酰亚胺覆铜板、聚四氟乙烯覆铜板。2.4PCB的结构设计印制板结构是根据布线密度要求，整机给予印制板的空间尺寸和电气性能要求决定。PCB的外形、尺寸外形力求简单，一般为长宽比例不大的长方形，尺寸公差一般为±0.2mmPCB的厚度在满足安全使用的前提下，不选择过厚的基材坐标网格采用GB1360规定的网格系统导线宽度、长度和间距宽度由负载电流、允许升温和铜箔附着力决定。间距由导线之间绝缘和耐压