Ihr PLM kennt das Design, Ihr Fertiger kennt die Halle. Die Zahl dazwischen kommt zu spät.

So läuft eine DFM-Analyse

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   Layout übergeben

   ODB++, IPC-2581 oder Gerber, oder direkt aus KiCad und Altium heraus, ohne den Editor zu verlassen. ODB++ und das native Layout tragen den Lagenaufbau mit, und er wird gelesen. Ein reiner Gerber-Satz trägt ihn nicht, dann werden Basismaterial, Dicke und Kupferstärke zu Annahmen. Eine angenommene Kupferstärke geht unmittelbar in den Leiterplattenpreis.

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   Regelverstöße mit Grenzwert und Stelle

   Das Layout läuft gegen einen Katalog aus 20 Fertigungsregeln. Jeder Befund nennt den überschrittenen Grenzwert und die Koordinate auf der Leiterplatte, nicht nur eine Regelnummer.

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   Was der Verstoß im Prozess auslöst

   Ein zu enges Rastermaß ist kein Fehler, sondern ein Handbestückplatz. Ein Prüfpunkt ohne Zugang ist kein Fehler, sondern ein entfallener In-Circuit-Test. Jeder Befund sagt, welcher Fertigungsschritt sich dadurch ändert.

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   Alternative mit Stückzahlgrenze

   Zu jedem bezifferbaren Befund ein benannter Gegenvorschlag, was er kostet und ab welcher Stückzahl er sich rechnet. Trägt die Messung keine belastbare Zahl, steht der Befund ohne Preis da statt mit einem geschätzten. Bei zehn Prototypen lohnt sich fast keine Änderung, bei fünftausend Stück fast jede.

Was ein Entwicklungsteam daraus mitnimmt

20

Fertigungsregeln im Katalog, jede mit Grenzwert und Stelle

5

Layoutformate gelesen: ODB++, IPC-2581, Gerber, KiCad, Altium

3

Stufen je Befund: Verstoß, Prozessfolge, Alternative mit Preis

1

Übergabe für Regelprüfung, Kosten und Lieferrisiko zusammen

Was daneben gehört

Die DFM-Analyse ist ein Schritt in einer Kette. Diese drei Seiten beschreiben, was davor und danach passiert.

Häufige Fragen

Was ist eine DFM-Analyse?

Design for Manufacturing, also die Prüfung, ob sich ein Entwurf mit vertretbarem Aufwand fertigen lässt. Geprüft werden Größen, die im Schaltplan nicht vorkommen: Rastermaß und Bauteilabstände gegen das, was ein Bestückautomat sicher setzt, Bohrungsdurchmesser und Restringe gegen das, was der Leiterplattenhersteller hält, Prüfpunkte gegen die Zugänglichkeit für den Nadeladapter, Lagenaufbau gegen die Impedanzvorgabe. Das Ergebnis ist kein Ja oder Nein, sondern eine Liste von Stellen mit Grenzwert, Überschreitung und Koordinate.

Was prüft die Analyse, was der DRC in meinem Layouteditor nicht prüft?

Der DRC prüft gegen die Regeln, die Sie selbst im Projekt hinterlegt haben, und er kennt keine Fabrik. Die DFM-Analyse prüft gegen die Grenzen der Anlagen, die die Baugruppe später bauen: welchen kleinsten Bauteiltyp der Bestückautomat sicher setzt, welche Zuführungen belegt sind, welcher Prüfpunkt vom Nadeladapter erreichbar ist, ob der Lagenaufbau lieferbar ist. Ein Layout kann DRC-sauber sein und trotzdem einen zusätzlichen Handarbeitsplatz erzwingen.

Wie unterscheidet sich Design Advisory von einem reinen DFM-Check?

Ein DFM-Check sagt, ob sich etwas fertigen lässt. Design Advisory sagt zusätzlich, was es kostet, wie viel CO2 es verursacht, ob es konform ist und wie sicher die Versorgung ist, bezogen auf einen konkreten Maschinenpark und nicht auf einen allgemeinen Regelsatz. Der DFM-Check ist darin enthalten; die Kostenaussage ist der Teil, den ein Regelwerk allein nicht liefern kann.

Warum ist der CO2-Fußabdruck eine Frage an die Entwicklung und nicht an den Fertiger?

Weil der Fertiger daran fast nichts ändern kann. Er baut die Baugruppe mit den Bauteilen, dem Basismaterial und der Lagenzahl, die im Layout stehen; beeinflussen kann er den Strom seiner eigenen Maschinen. Alles andere ist im Entwurf festgelegt: Bauteilauswahl, Leiterplattenfläche, Lagenaufbau, Anteil bedrahteter Bauteile. Deshalb steht der Product Carbon Footprint hier neben der Designentscheidung, die ihn verursacht. Der Materialanteil kommt aus der Stückliste, der Fertigungsanteil aus Maschinenzeit mal Leistungsaufnahme mal Emissionsfaktor. Dieselbe Stücklistenposition trägt RoHS-Status und REACH/SVHC-Erklärung, sodass eine CSRD-Berichtspflicht oder die Konformitätsanfrage eines Kunden aus dem Entwurf heraus beantwortet wird und nicht aus einer nachträglich gefüllten Tabelle.

Welche Daten braucht die Analyse von mir?

Die Fertigungsdaten, nicht den Schaltplan. Also Geometrie, Bestückkoordinaten und die Stückliste, in ODB++, IPC-2581 oder Gerber. Am vollständigsten ist ODB++ und das native Layout aus KiCad oder Altium: Dort steht der Lagenaufbau im Datensatz, also Reihenfolge, Basismaterial, Dicke und Kupferstärke je Lage, und er wird ausgelesen. Ein reiner Gerber-Satz trägt diese Angaben nicht mit, dann werden sie zu Annahmen, und eine angenommene Kupferstärke geht unmittelbar in den Leiterplattenpreis.

Ab welcher Stückzahl lohnt sich eine Designänderung?

Das ist die Frage, die der Befund selbst beantwortet, und die Antwort schwankt stark. Eine Änderung kostet einmalig: Layoutarbeit, eine Freigabeschleife, gegebenenfalls eine neue Musterrunde. Sie spart je Stück. Bei zehn Prototypen trägt fast keine Änderung diese Einmalkosten, bei fünftausend Stück fast jede. Deshalb steht neben jedem Gegenvorschlag die Stückzahl, ab der er sich rechnet, und nicht nur die Ersparnis je Stück.