“面向…的设计”这一术语近年来使用越来越广泛，
特别是在创客、爱好者和初创企业中。
这或许要归功于经济实惠的一站式制造商的兴起
（也希望部分归功于Seeed Fusion DFM手册：D）。但
关于它在快速原型和敏捷制造环境中的真正含义，仍存在很多困惑。如果有人向您提供DFM或DFA审查
服务，这究竟意味着什么？
传统上，”面向X的设计”这一术语在工业界流传
——那些从事大规模生产的企业之间。
维基百科关于”面向X的设计”或”面向卓越的设计”的页面将其定义为一套特征或指南的方法论，其中”设计中的X是一个变量，可以有多种可能值…包括：可制造性、功耗、变异性、成本、产量或可靠性。”
因此，例如，面向检验的设计（DFI）可能关注改进产品的各个方面，以便高效识别错误和故障。面向制造或可制造性的设计（DFM）关注大规模生产前制造过程中可能出现的潜在问题。本质上，您可以针对任何方面进行设计，管理者应该考虑覆盖多个不同方面，以推出优质产品并避免日后昂贵的修复。
“产品开发的基本规则很简单：发现问题越晚，修复成本越高。关键在于主动预测并尽早发现问题。”
Seeed装配车间经理
面向卓越设计的价值
想象一个拥有自己工厂的大品牌。所有者将完全控制所有流程，并直接了解什么有效、什么无效。设计师可以从项目第一天起就与生产车间的技术人员密切合作。但随着逐渐转向小批量生产以及随后出现的独立、低成本、临时工厂的出现，DFX的价值已经减弱并被低估。
“许多没有制造背景的人将这个过程视为购买定制T恤。他们没有为可能发生的问题做好准备。我想这就是营销方式，但这导致客户和生产线都感到很多沮丧和延迟。”
“不点名道姓，但国外客户特别容易出现设计错误。错误的封装、BOM数量，所有这些东西。然后还有那些对少数几件产品的价格咄咄逼人的客户。”
“也许这是因为零件不像深圳这样的地方那么容易获得。制造中的概念可能看起来有些陌生。我们都习惯了东西便宜得要命。”
面向装配设计的价值
Seeed Fusion开始提供免费的面向装配设计服务，作为其快速周转PCB装配服务的一部分。所有接受的加急订单都进行了审查，代价是增加一天左右的交货时间。结果既令人震惊又令人欣慰。
几乎所有订单都有高度或中度关注的问题，约70%的订单存在不匹配的焊盘图案，导致零件无法放置。”
虽然封装不匹配问题起初可能看起来不那么可怕，
但其影响可能决定一个项目的成败。
Seeed Fusion对错误封装的后果并不陌生。事实上，许多生产延迟和停滞都是由于错误的焊盘图案造成的。
“我们已经习惯了这种情况，甚至开发了一些技巧来’让它们适合’。USB连接器是最糟糕的，例如当通孔引脚是长条形状但板上只有两个小钻孔时。有时挽救电路板的唯一方法是剪断引脚或弯曲它们，使连接器能够平放在电路板上。这绝对不理想，但对于原型来说，有时对客户来说已经足够了。”
“然后还有一些愚蠢的问题，例如当零件是0603时，您却使用了0402的焊盘图案。如果幸运的话，这只是一个通用电阻，我们只需要从货架上拿一个替代品。”
“0号单元”手工焊接团队经理
如果在最后一刻发现不匹配的封装，可能会对项目造成灾难性后果。考虑到进口零件可能需要几周时间才能到达，如果需要重新购买，一个错误的零件可能会有效地使交货时间翻倍。绝对最坏的情况可能发生在装配的最后阶段才发现不匹配的零件时。通常表面贴装零件先焊接，但假设技术人员在所有表面贴装零件焊接后发现一个重要的通孔零件不合适。如果找不到解决方案，唯一的选择就是报废电路板，修复设计并从头开始。
这类设计错误也造成了装配商的大量积压订单和生产车间延迟，因此他们也有兴趣尽早进行全面审查。延迟不仅影响相关订单，还影响队列中的所有其他订单，特别是如果需要投入大量时间和人力来解决问题。
“这是敏捷制造固有的问题，我们多年来一直在努力解决，或者至少使其不那么痛苦。我们过去曾险些错过截止日期。”
“DFA审查包含在快速PCBA服务中的主要原因之一是它消除了最大的不确定性来源。如果我们能确保一切都正确，那么其余的就可以按部就班地进行了。”
Seeed Fusion产品经理
由于客户反馈积极以及装配线效率大幅提高，Seeed Fusion决定为所有PCBA订单提供免费的DFA审查。从那时起，几乎所有客户都体验到了更快的交付和更高的可靠性。人们只能想象有多少订单免于彻底灾难，以及节省了多少时间和金钱。
DFA涵盖哪些DFM没有的内容？
在传统工程领域，面向制造的设计可以涵盖产品硬件构建的所有方面，包括装配。然而，为了更好地将面向X的设计与现代PCB一站式制造实践联系起来，我们根据分析内容和人员来区分DFM和DFA：
DFM审查仅限于Gerber文件和其他支持文档中包含的内容，通常通过异常模式检查表来查找问题。虽然可能没有短路或缺少阻焊层开口，但PCB工程师不一定具备PCB设计和装配的知识，也不知道设计意图使用哪些零件。
对于DFA，至少需要Gerber文件和BOM文件，可能还需要拾放文件和原理图。审查更完整和深入，将设计的所有部分组合成一个半成品设备。DFA审查需要具有PCB布局和生产线经验的合格电气工程师来完全理解文档及其后果。因此，很少有供应商慷慨地免费提供这项服务。
“本质上，这是每个初学者甚至经验丰富的PCB设计师都想要的。专家的第二意见。我们有不少人把所有文件都交给我们，要求我们检查是否有任何问题，但这绝非易事。对于复杂设计，这可能需要半天甚至一整天的工作。即使经过所有检查后没有发现任何问题，至少您可以放心，您的设计获得了全部批准。”
“但不要认为您已经获得了全部批准。DFM也能发现DFA发现不了的问题。当不同阶段涉及不同工厂和专业领域时，这是可以预料的。他们会有不同的工具可用，不同的生产流程和不同的利益。”
DFA检查清单
具体细节会因供应商而异，但Seeed的专业DFA工程师目前提供以下检查，但不限于：
封装验证： 封装验证是最重要的，有些人认为也是最费力、最繁琐的。也许这就是这类错误最普遍的原因。DFA工程师可用的某些数据库和程序旨在使这一过程更快、更容易，本质上是比较PCB焊盘图案与制造商规格。在供应严重短缺的时代，当最后时刻进行元件替换时，封装验证变得更加重要。
整体元件布局： 除了单个元件外，还分析元件之间的相对间距及其在板上的整体位置，考虑元件的特性和功能及其对装配的影响。这包括元件之间的间距（如果需要波峰焊接则特别重要）、易损元件在板上脆弱区域的放置、避免板翘曲的重量考虑、功能元件的访问（如SD卡插槽）或如果包含外壳时的适配性，以及考虑板上可能需要的潜在返工。
PCB特性： 根据要安装的元件类型，工程师将确定PCB板是否需要特定特性或修改。例如，为特定零件或焊盘间距选择表面处理以提高首次通过率和长期可靠性，采用额外处理或技术以提高焊点质量，如何保留阻焊层堤坝、焊盘和过孔设计等。
数据的完整性和正确性： 涉及检查所有必要的制造文件是否存在，BOM数量和MPN是否清晰一致，是否有足够的信息确定所有元件的位置和方向，验证拾放文件，丝印文本的清晰度等。
拼板考虑因素： 对于小批量装配，几乎总是需要将单个电路板拼板成带有工具边缘的大板，以便机器装配。设计者必须考虑可能影响机器装配的特性，如悬垂部件、拼板尺寸、连接类型、元件重量等。DFA工程师最能预见此类问题并告知PCB制造商如何设计拼板。客户完全不需要考虑这一点。拼板不当可能导致某些部件或整个电路板需要手工焊接、电路板翘曲、拼板断裂，从而导致延迟和额外的返工成本。
面向装配设计的价值不可低估。无论您是经验丰富的设计师还是谨慎的初学者，每个人都容易犯错误，这些错误可能在时间或金钱方面变得非常昂贵。
现在您可以利用Seeed Fusion提供的面向装配设计服务，由Seeed自己的工程师免费提供。获得安心，确保您的项目成功，与专业的装配合作伙伴合作。
Seeed Fusion还提供许多其他增值服务，以最大化产量、缩短交货时间并降低成本。功能测试验证整个一站式装配过程，确保您的电路板在生产线下线后即按预期工作，而Seeed开放元件库提供数千种低成本、交货时间快的元件。立即通过Seeed Fusion获取即时在线报价！
Seeed Fusion还提供多项赞助计划，包括为创客/商业用户提供免费原型，如果您想参与，请通过fusion@seeed.io向我们发送电子邮件。
