De term DFM (Design For Manufacturing) verwijst naar het proces waarbij een product wordt ontworpen met het precieze doel de productie ervan te vereenvoudigen, zodat een beter product ontstaat tegen lagere kosten. Idealiter wordt DFM al toegepast tijdens de eerste fasen van het project en wordt het hele productontwikkelingsteam erbij betrokken en niet alleen de hardware-ontwerpers. Naarmate het project vordert in de verschillende stadia van de levenscyclus van het product, neemt elke wijziging aan het oorspronkelijke project steeds meer gewicht en kosten met zich mee, en soms kan het zelfs bijzonder complex worden om het uit te voeren. Anderzijds kan door de toepassing van DFM in de beginfase van de ontwikkeling van een printplaat elke mogelijke wijziging snel worden doorgevoerd, tegen zo laag mogelijke kosten en met behoud van de oorspronkelijke prestaties van het product. Technologie speelt een sleutelrol in veel aspecten van ons leven. Smartphones, smartwatches, huishoudelijke apparaten, verbonden auto’s, ... alles maakt gebruik van slimme technologie en connectiviteit. Deze en andere toepassingen vereisen printplaten van toenemende complexiteit, met de vraag om ze te produceren tegen de laagste kosten, in de kortst mogelijke tijd en met een hoog kwaliteitsniveau.
Aangezien de productie van printplaten in verschillende stappen verloopt, moet men er ruim op voorhand zeker van zijn dat er geen ‘Design for Manufacturing’ (DFM)-kwesties zijn met de printplaat die
ernstige problemen kunnen veroorzaken. Tijdens de ontwikkelingsfase moeten de ontwerpers rekening houden met elektrische beperkingen, zoals de waarde van de betrokken spanningen en stromen, het stroomverbruik en het thermisch beheer. In de echte wereld spelen echter ook andere factoren een rol, zoals de nauwkeurigheid of de tolerantie van de machines voor de productie van printplaten en de kenmerken van de gebruikte materialen. DFM is nu juist het proces dat het mogelijk maakt de lay-out van de printplaat te organiseren met de bedoeling er zeker van te zijn dat hij kan worden geproduceerd. Een voorbeeld hiervan is de ringvormige ring, of het koperen padgebied dat overblijft nadat er een gat in is geboord. De ring wordt gemeten van de rand van de pad tot de rand van het gat en vormt een fundamentele parameter in het ontwerp van de printplaat, omdat de plating die erop wordt aangebracht de elektrische verbinding tussen de ene en de andere zijde van het gat mogelijk maakt. In het geval van meerlagige kaarten moeten de ringvormige ringen worden uitgelijnd met een voldoende overlapping om de verbinding tussen de verschillende lagen mogelijk te maken. Een perfecte uitlijning bestaat alleen op papier: zelfs de modernste laserboren kunnen geen nauwkeurigheid van 100% bereiken. Het DFM-proces zorgt ervoor dat de breedte van de ringvormige ring zodanig is dat een kleine afwijking tussen de lagen mogelijk is zonder de elektrische verbinding in gevaar te brengen.
De belangrijkste voordelen van DFM toegepast op het ontwerp en de productie van printplaten zijn de volgende
Printplaatontwerpers voeren vaak een procedure uit die Design Rule Checking (DRC) wordt genoemd. We kunnen ons dan ook afvragen of, na het succesvol uitvoeren van de DRC, er een noodzaak is om ook de DFM uit te voeren. Het antwoord op die vraag is ja, want de twee procedures zijn eigenlijk verschillend, en beide zijn nodig om het project van een printplaat met succes in productie te brengen. DRC is immers een automatisch analyseproces dat het project vergelijkt met de regels die door de gieterij zijn opgelegd. Deze regels bepalen de minimale fysieke vereisten voor de printplaat, de lagen en de netten, die een invloed kunnen hebben op de prestaties van het systeem. Het doel van de DRC is om eventuele afwijkingen of fouten op te sporen. De DFM identificeert dan weer alle aspecten die problemen kunnen veroorzaken tijdens het productieproces van de printplaat. Als het DRV-proces een fout detecteert, zal deze op elk exemplaar van de printplaat aanwezig zijn. De problemen waarop DFM daarentegen stuit, kunnen zich slechts voordoen op enkele exemplaren van de printplaat en zelfs pas een lange tijd na de productie.
Hoewel de normen voor de productie van printplaten voor elke fabrikant anders kunnen zijn, zijn er enkele algemene DFM-regels waaraan moet worden voldaan voordat een productieproces wordt toegepast. Om een printplaatontwerp klaar voor productie te verklaren, moeten enkele basis-DFM-beginselen worden toegepast. Hier is een lijst van de meest relevante richtlijnen: