高可靠性电子产品工艺设计及案例分析
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2.5 电子产品工艺设计内容

按照产品全寿命周期设计DFX的概念,电子产品工艺设计工作应该贯穿于产品设计、制造和使用维护的全过程。内容涉及DFM、DFA、DFT、DFS等诸多方面。

本书将从上述几方面对电子产品的工艺设计的相关内容进行介绍,最终目的是通过科学、合理的工艺设计手段提高产品的可靠性。原则上,产品的组装工艺也是工艺设计的一部分内容,但为了强调“设计”的概念,与组装工艺类的书籍相区别,本书对组装工艺的内容不做重点介绍。

本书主要内容包括以下几个方面。

(1)原材料的工艺选型

原材料的性能是决定电子产品固有可靠性的重要因素,也是工艺设计的重要内容。本书将对构成电子产品的几种最常见的原材料进行重点介绍,包括电子元器件(第3章)、印制板(第4章)、导线/电缆线与电连接器(第5章)。由于电子产品制造中的辅助材料大多集中于组装环节,因此不做相关介绍。

(2)可制造性设计

可制造性设计是面向制造过程的设计,也是工艺设计最核心的内容。本书对可制造性设计内容进行了分层次的介绍,内容包括PCB可制造性设计(第6章)、PCBA可制造性设计(第7章)、低频电缆组装件工艺设计(第8章)。其中,PCB可制造性设计侧重制作性设计的内容;PCBA可制造性设计侧重可装配性设计的内容;而低频电缆组装件工艺设计则介绍了部分制作工艺。

(3)结构工艺设计

电子产品包括电路和结构两部分内容。电子产品的结构设计除形成产品形态外,还要重点考虑与电路的协调。由于专业原因,本书主要侧重介绍电子产品对结构设计的工艺性要求、设计流程和注意事项等(第9章),对结构设计的内容未做深入介绍,另外对几种典型结构件的设计进行了介绍,内容仍然立足于工艺设计。

(4)产品防护设计

电子产品的可靠性受到诸多环境因素的影响。要提高产品可靠性,必须在设计过程中加强防护与保护。本书介绍了四种典型的环境因素的防护设计(第10章),包括热设计、抗振/缓冲设计、电磁兼容性设计和“三防”设计。原则上,“三防”设计的概念十分广泛,篇幅原因,本书只局限于防潮湿、防霉菌、防盐雾的范畴,内容主要以工艺性要求为主,具体的设计内容未做详细介绍。