阿昆谈在对电子产品DFM评审中关于物料选型评估维度与思路

一、概述

电子产品是由成百上千种类型的元器件、原材料组成，而利用的总数量达到了成千上万级别，由这些物料构成了产品的硬件本身的最基本单位。

小到阻容晶体管，大到电路板、连接器等，每一个物料都在发挥他们的基本浸染，任何一种物料的选择利用都决定了产品的质量可靠性、生产本钱，生产周期等，这些成分都直接影响着产品的可生产性问题。

为了更全面落实硬件产品的可生产性设计，以达到知足产品质量可靠性、加快生产周期，降落本钱等哀求，本部分将环绕物料可采购性、物料统一性问题、物料利用必要性、物料可靠性等多方面对物料进行多维度的评估思路辅导。

二、适用解释

1)适用于硬件产品设计阶段在DFM方面对物料的选择提出的规范哀求。

2)适宜作为技能部、采购部对硬件产品样机的物料选型的评审依据。

三、职责部门

1)采购部：对物料的可采购性(市情情形、交期、本钱等）进行评估。

2)技能部：对新物料的质量可靠性及关联的生产装置质量、效率、利用 本钱等综合评估。

四、评估维度与思路

（一）物料可采购性（DFP）评估

评估目的：物料可采购性办理的是物料在采购过程中存在的交期、本钱等问题，在知足质量的条件下，物料的交货期与本钱均达到干系哀求。

由采购部根据产品BOM清单对物料可采购性问题进行汇总评价，评审环绕与物料采购干系内容进行逐一确认，提出干系哀求以及给出干系建议，提交《物料可采购性评审表》。

评审项目

解释

处理原则

停产物料

厂家已经不生产，市情仅有少量存货

不予利用，探求新代替物料

冷门物料

厂家逐渐在减少产量，市场特定领域有需求，但用量少的冷门偏门物料，这一类物料每每本钱高。

不予利用，探求新代替物料，同时结合实际产品生产量评估。

紧缺物料

分外缘故原由市场行情缘故原由紧缺或本钱颠簸较大。

结合实际生产情形及物料类型（如芯片类还是非芯片类）评估是否利用或找干系代替方案。

货期长物料

因市场问题或厂家生产问题，交货期大于10周以上为长货期物料需考虑代替方案

（二）物料可统一性评估

评估目的：物料统一统目的是减少物料的种类，易于管理、降落采购难度、提升生产效率、降落公司生产本钱，加快产品上市周期。

物料统一性的评估从产品构造来说包括如下三种情形，按优先级别进行评审：

种别

优先评审顺序

解释

单板PCB上所利用的物料

A

以单板为单位。

只对单块PCB上所用的物料确认是否具备可统一性，减少单板物料总类，方便单板的采购配料生产。

整机产品利用的物料

B

以整机产品为单位。

对整机产品中（包括多个PCB、装置物料等）进行物料可统一性评估，减少整机利用的物料种类。

其它产品利用的物料

C

以公司所有产品为准（用公司产品范围内有用过的物料）。

这是从公司所有产品角度来评审不同硬件产品利用的物料可统一性（如利用的新物料可以利用其它产品在用的老物料代替），减少公司利用物料总类。

注：以上仅是减少物料总类，实现物料统一的基本原则思路，不可生搬硬套，需结合库存、本钱差异、设计变动难度、生产数量、物料质量、产品质量哀求、采购等综合考虑。

物料明细评审示例：

（解释：物料的统一须要结合物料本钱、电气性能、生产装置、可靠性等终于评估，避免过度统一）：

物料种别

评审项目种别

统一思路

无源器件

电阻

相同阻值电阻，不同封装或精度进行统一。

例：75欧0402和0603可统一成0402。

电容

相同容量的电容，耐压或封装不一样时能否统一。

例：100nF的0402和0603电容可统一成0402；10uF/50V和25V的两种电容可考虑统一为25V。

电感

（功率电感）

选用电流值靠近的电感利用

例：如电流值直接5A代替4A、评估3.2A代替代替3.4A

网络变压器

单口和多口的百兆、千兆变压器利用进行合并或取舍转换。

例：利用大量在用的贴片单口千兆变压器可用来代替双口百兆、多口集成千兆，在生产量较小情形也可直接代替单口百兆。

有源器件

二三极管

二三极管结合实际事情电压电流，在知足封装、可将参数差距不大的器件进行统一。

例：电流知足情形下，用开关二极管1N4148WS代替开关二极管1N4148W

线性电源芯片

相同事情电压情形下，结合实际利用电流、额定事情电流。

如：在电流哀求不大情形下，利用量产的78M05代替很少有物直插7805

装置

排线及排线座

根据P数、脚距、线长、方向等确承认否统一，

例：同规格不同长度的线，一条18CM，一条15CM，可统一成18CM，统一反向。
6P代替4P等

螺丝螺帽

螺丝根据圆头、沉头、长度、装置位置、颜色等参数确承认否统一。

例：打PCB板的螺丝是否能和打外壳的螺丝统一，新螺丝能否用已量产的螺丝代替。

芯片

功能芯片

相同功能芯片可以代替，功能、性能上知足哀求，只是可能封装、外围有差异。

例：触摸芯片、电位器等。

包材与散热器

包材、散热片

防潮袋、纸盒纸箱能否统一。
散热材料能否统一材料、或尺寸。

例：一款防潮袋该当覆盖一定范围尺寸的产品。
对付生产量少，不影响装置情形下可以考虑用大尺寸散热材料代替小尺寸。

连接器

音频座、USB座、电源开关、DC座等

干系连接器能否在知足质量、装置等根本情形下利用原物料。

例：DC座统一用2.5规格，避免利用新规格，一是统一物料，实在防止搞混。

（三）物料利用必要性评估

评估目的：产品设计开拓中，会存在部分仅用来方便调测的物料，这些物料仅仅在开拓设计过程中发生浸染，实际量产中基本产生不了功能，对付这一类物料，优先在BOM中删除，紧张办理两个问题：

1、降落本钱（包括物料采购本钱、物料背后的加工本钱、物料管理本钱）

2、降落利用风险（多一个物料就会多一个利用风险，或者间接带来其它不必要的问题影响）

类型

评审项目

干系物料

调试物料

仅开拓阶段调试用的器件

LED指示灯、程序调试用插针、0欧电阻、轻触开关等

外围器件

预留功能芯片的外围器件

预留某个功能，防止后期为了须要在已经做好的成品上临时增加某功能或者做兼容而放空了主芯片，但保留了周围的阻容、二三极管等器件。

根据实际情形确认用上的可能性，不建议预留。

装置物料

散热物料

机箱内部热量程度不需须要散热器，如散热风扇、散热片等

排线

排线直接用PCB走线代替，节省排线和排线座或合并多根排线为一根。

紧固件

如螺丝螺帽等紧固用物料是否须要，或数量得当

未起浸染

晶振

如32.768K晶振在终端中用处不大

注：干系物料并非表示必需删除，而是指这一类物料较多情形下属于可能可以删除不会对质量、采购、生产带来任何影响的元件，须要结合实际情形综合评估。

（四）物料生产工艺评估

评估目的：物料生产工艺是指物料本身是否适宜当前的生产工艺如焊接、装置等哀求，是否能确保质量与生产效率。

详见《物料生产工艺评估规范》

评审项目

解释

优选贴片封装

产品质量、工艺质量正常、综合本钱较低情形下，原则上优选贴片封装物料，利于自动化生产。

常规情形下不建议利用0201及以下或CSP等工艺难度大的封装。

插件料

优选宽脚距、短引脚料降落连锡率。
运用中若有高强度连接哀求，优先选用直插件

优选BGA类封装

超100脚的QFP类型、QFN器件尽可能优选 BGA封装提升焊接合格率

程序烧录工具适配性

需烧录程序的芯片有对应的下载线或编程器，优选知足现烧录工具的型号

（五）物料可靠性子量评估

物料可靠性是指物料本身质量、构造、电气性能可靠，和产品本身哀求匹配兼容，利用寿命更长、更稳定。

评审项目

解释

有无利用过的生产非常物料

生产、工程中生产中利用中涌现有质量非常的物料，如规格、型号、品牌等

连接器与线材

电子产品系统设备中， 连接器/线材分布各个别系和部位， 卖力旗子暗记和电源的传输， 对产品在功能利用中的可靠性、 生产装置效率、 移动运输的稳定性存在主要影响，详见《连接器\线材选型利用规范》

连接器材质

针对干系连接器的外壳材质、厚度、镀金、盐雾、端子构造、金针厚度等作出哀求。

参考《连接器类物料关键参数哀求》

连接器封装

对付有连接强度哀求的如常常插拔的连接器可优选插件物料。

元器件降额

为提高元件利用寿命，提高可靠性，对付阻容、晶体管等元器件提出参数哀求，尽可能让其事情在高限定哀求以下，详见《元器件降额利用规范》

装置类模块化板核心板

装模块板存在连接可靠性问题、同时本钱高，应减少利用，条件容许情形下做PCB集成。

例：ARM核心板

综合

针对所有物料列出干系参数规格重点项，确保关键参数哀求的评估，参考《物料分类与选型重点项》

如：AC带灯插座，内部指示灯哀求为氖灯。