
DFM(可制造性设计)关心的是每个零件能不能做好。另外两个相关的概念接着往下管:
- DFA,可装配性设计: 工人能不能把所有零件又快、又一致、又不出错地装起来?
- DFT,可测试性设计: 工厂能不能快速检测每一台,在装盒之前把坏的挑出来?
从几台手板走到几百、几千台时,这两件事最重要。你在桌上小心花两分钟的一个步骤,重复5000次,就成了实实在在的成本,也成了出错的来源。
为什么组装和测试值得花设计时间
在产线上,每台产品都要经过一系列工位:一个人装板,下一个人锁盖,再下一个人测试。每多一步就多一份人工成本;每一个可能装错的步骤,迟早会被装错。
做好DFA和DFT,可以带来:
- 更低的单台人工成本
- 更高的良率:一次下线就合格的比例更高
- 更少的不良品流到客户手里
- 试产更顺利,因为问题更容易定位
可装配性设计:核心规则
1. 零件更少。 让组装变简单的最好办法,就是要装的东西更少。对每个零件问一问:它和相邻零件之间有相对运动吗?必须用不同材料吗?维修时必须拆下来吗?都不是的话,也许可以和别的零件合并。
2. 紧固件种类更少。 一定要用螺丝的话,全机统一一种规格、一种头型。工人不用换批头,也不可能锁错螺丝。更好的是,在永远不需要拆的地方用卡扣(注塑件上一体成型的弹性扣位)代替螺丝。
3. 让零件只能一种方向装进去。 看起来对称其实不对称的零件,迟早会被装反。要么做成完全对称,方向无所谓;要么做成明显不对称,用缺口、键位或定位柱,让它装反就装不进去。这叫防呆设计。
4. 让零件自己找准位置。 倒角、导向斜面和定位柱,能让零件不用仔细对准也能滑到正确位置。
5. 从一个方向组装。 最理想的是自上而下叠装:先放底座,再把每个零件从上方放进去。装到一半要翻面、或者要从侧面伸手进去,都会变慢。
6. 分模块组装。 把零件分成可以单独组装、单独测试的模块,再合在一起。一块测过的主板装进一个测过的外壳,比一堆散件好排查得多。
7. 当心线材和胶水。 散线走线慢、容易被压到。板对板连接器或FPC软排线通常更快。胶水要固化时间、很难打得一致,能用卡扣或螺丝的地方就别用胶。
8. 给手和工具留空间。 一颗只能斜着、用特殊批头才能锁的螺丝,每台都会是麻烦。
可测试性设计是什么意思
每台下线的产品都要检测。DFT就是把产品设计得检测起来快、可靠、而且不需要资深工程师。
电路板测试
SMT贴片(机器贴装和焊接元器件)之后,板子要检查和测试。见PCBA是什么?。
- 加测试点。 测试点是连到重要信号和电源上的小块裸露铜皮,测试设备用带弹簧的探针(顶针/pogo pin)压在上面。
- 测试点尽量放在同一面, 间距足够让探针下得去。
- 预留烧录接口或焊盘,产线上能快速烧录固件。
- 做好标识。 板上清楚的丝印方便工人和检验员。
常见测试方法有AOI(自动光学检测:用相机检查焊点)、飞针测试(移动的探针逐点接触测试点,适合小批量)和ICT(在线测试:用定制的针床一次测完整块板,适合较大批量)。
整机测试
最后的功能测试检查组装好的产品是否正常:能开机、能连接、能充电、按键有效、指示灯亮。要让它快:
- 在固件里做一个测试模式, 自动跑一遍检测并显示通过或失败。
- 组装后仍然能接入测试, 比如通过充电口。
- 每台都有序列号, 并和测试结果一起记录。以后出了问题,能追溯到是哪一批。
测试治具
治具是专门做的工装,在组装或测试时把产品或电路板固定在准确的位置。深圳工厂几乎每个产品都要做治具,而治具可能和模具一样费时。要在EVT阶段就规划,而不是等到PVT。见EVT、DVT、PVT是什么。
DFA与DFT对比
| DFA | DFT | |
|---|---|---|
| 要回答的问题 | 能不能又快又对地装起来? | 能不能快速、可靠地检测每一台? |
| 主要手段 | 减少零件、卡扣、防呆、模块化 | 测试点、烧录口、测试固件、治具 |
| 谁来评审 | 代工厂的工艺工程师 | 代工厂的测试工程师 |
| 最佳时机 | 设计和手板阶段 | 电子设计和EVT阶段 |
怎样获得DFA和DFT意见
- EVT之前请代工厂做装配评审。 他们最了解自己的产线和工人。
- 找一个从没见过产品的人组装一台手板。 他每一次犹豫,都是一个DFA问题。
- 量产批之前请PCBA厂检查电路板的可测试性。 见怎样下单PCBA贴片。
- 写一份简单的测试方案: 每个工位测什么、怎么测、怎样算通过。
常见问题
DFM和DFA有什么区别? DFM看的是单个零件怎么做;DFA看的是零件怎么装在一起。两者合起来常叫DFMA。
小批量也需要DFT吗? 哪怕只有100台,几个测试点加一个测试模式也能省下好几个小时。到了1000台,就是必须的。
测试治具谁来做? 通常是代工厂或专门的治具厂,根据你的电路板文件和测试方案来做。要事先说清楚谁付钱、归谁所有。
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更新于 2026年10月3日


