L'analogia que "els circuits integrats són només versions més petites de PCB multicapa" no està completament mancada de mèrit. A mesura que els processos es diferencien més entre els fabricants i els muntadors de PCB, el disseny de PCB pot començar a adoptar algunes de les mateixes filosofies utilitzades per la indústria del disseny de circuits integrats per fer front a la complexitat creixent. L'anàlisi de fabricació DFM és especialment important en els processos complexos de disseny i fabricació de PCB.
1. Concepte de disseny orientat a un propòsit
La clau per a un disseny sense DFM és fer coincidir les regles i restriccions de disseny amb les capacitats del proveïdor de fabricació i muntatge de PCB. Un cop establertes les regles i restriccions de disseny, es converteixen en les condicions de revisió que cal seguir en tot moment per garantir que el disseny sigui fabricable. Els problemes que sorgeixen durant el disseny són més fàcils d'identificar i corregir durant la fase de disseny. Tenir coneixement de DFM a la fase de disseny pot pagar grans dividends. Identificar els problemes de fabricació durant el disseny inicial també redueix la quantitat de temps dedicat a redissenyar a causa de desviacions del pla de desenvolupament. Com a resultat, els dissenyadors poden començar a dissenyar nous productes interessants en lloc de quedar-se encallats en un atollament de redisseny evitable.
Per tal de proporcionar una avaluació global del disseny definitiu (DFM), el DFM tradicional s'ha de complementar amb una avaluació de disseny per disponibilitat dels components. El dissenyador pot obrir la llista de materials (BOM) en qualsevol moment del procés de disseny per obtenir informació immediata en temps real sobre la disponibilitat dels components. Si un component important està fora d'estoc, el sistema crea automàticament un component a partir d'una selecció de peces classificades seqüencialment d'altres fabricants a la BOM. Aquest procés fa que l'aprovisionament de components sigui més flexible, permetent als dissenyadors centrar-se en el disseny alhora que proporciona un avís previ dels riscos de subministrament de components.
● Incorporar una visió global de la gestió digital de dades (DFM) al disseny també pot millorar les habilitats dels dissenyadors, com ara la manera d'evitar desencadenar una experiència DFM.
L'advertència és una prova del funcionament. Institucionalitzar una visió global de la DFM dins de l'equip de disseny pot ser una bona manera d'elevar el llistó per a tot l'equip de disseny. Aquest enfocament no només aconsegueix flexibilitat en la DFM, sinó que també aconsegueix el millor dels dos mons en no imposar una càrrega addicional als dissenyadors. A més, a mesura que els dissenyadors prenguin més consciència de la DFM, el seu valor a la indústria augmentarà.
2. Comprendre l'objectiu final
En adoptar la definició de "començar amb la fi en ment", queda clar que és essencial que el dissenyador tingui una comprensió clara de l'objectiu final del disseny. En la fabricació i el muntatge de PCB, això significa tenir una comprensió completa de les capacitats del proveïdor de fabricació i muntatge escollit. Normalment, el proveïdor detallarà aquesta capacitat en un document que l'enumera, que s'ha de traduir en un conjunt de regles i restriccions que s'apliquen a l'entorn de disseny de PCB.
Mentre que alguns fabricants presenten les seves capacitats de producció en forma de documents de normes que es poden utilitzar immediatament en l'entorn de disseny de PCB, no hi ha coherència entre els milers de fabricants de PCB i proveïdors de serveis d'assemblatge de tot el món. Al mateix temps, la complexitat del disseny, la fabricació i l'assemblatge de PCB continua augmentant, i la capacitat és cada cop més limitada.
● Avui dia, el disseny i la fabricació de PCB es considera una tasca molt arriscada a causa de l'elevat cost de l'enginyeria no repetible. Els costos són tan elevats que és important fer-ho bé a la primera. Per aconseguir-ho, la indústria ha adoptat una sèrie de mètodes i eines de disseny, en part gràcies al suport multiproveïdor per a l'intercanvi de dades de disseny i biblioteques. Aquest intercanvi de dades relativament obert inclou fins i tot la portabilitat dels "conjunts de regles" utilitzats pels sistemes de verificació física de la competència. Per necessitat, l'enfocament considera la fabricació al principi del cicle de disseny.
3. Atreveix-tely
La tendència cap a l'augment de la complexitat, la densitat i les velocitats de vora de les PCB no mostra signes de desacceleració, i fins i tot hi ha investigacions relacionades amb les PCB sobre interconnexions que utilitzen guies d'ona de coure híbrides i polímers integrats. Combineu això amb l'ús més ampli de paquets apilats i altres conjunts més nous.
Combinada amb la tecnologia, la fabricació de PCB esdevindrà encara més artística del que és avui. De la mateixa manera que els fabricants de semiconductors com Intel, Samsung i TSMC protegeixen de prop la seva propietat intel·lectual de fabricació per diferenciar-se, això continuarà tenint un impacte en l'espai de fabricació de PCB. Els fabricants i muntadors continuaran diferenciant-se a través de les seves capacitats de fabricació i tecnologies de propietat intel·lectual pròpies. Amb un ecosistema global de fabricants i muntadors totalment connectat i amb suport de dades, els dissenyadors tindran visibilitat immediata de les capacitats de producció d'un fabricant o proveïdor de serveis de fabricació d'electrònica un cop n'hagin seleccionat un. Depenent de les capacitats del fabricant objectiu, l'espai de disseny s'ajustarà a les regles i restriccions inherents que s'han d'aplicar al seu disseny. Aquest concepte és similar a la manera com es visualitzen prèviament els canvis al quadre de diàleg Imprimeix quan es seleccionen diferents impressores. Quan seleccioneu una impressora que admet la impressió en color, la pantalla de visualització prèvia canvia juntament amb les resolucions gràfiques disponibles, les mides de pàgina i altres funcions específiques de la impressora.
Aquest ecosistema global basat en dades pot integrar la consciència de la fabricació en el procés de desenvolupament de productes al principi del procés de disseny, augmentant la consciència de les capacitats de fabricació i reduint o evitant la comunicació en etapes avançades eliminant la necessitat de comunicar-se fàcilment a través de reunions en línia o correu electrònic. Suposant que un muntador afegeix una línia de muntatge més potent, els dissenyadors implicats s'adonen immediatament que han d'actualitzar les seves regles i restriccions per tenir-ho en compte.
● Si el disseny està complet, imagineu-vos poder enviar el vostre disseny de PCB a fabricants i muntadors de PCB d'arreu del món amb un clic del ratolí i, a continuació, trobar el proveïdor més adequat per produir el disseny. Després d'enviar el fitxer, rebreu una llista d'empreses amb requisits que el poden fabricar tot complint factors com ara terminis de lliurament, objectius de costos, capacitat actual i ubicació geogràfica.
4. Conclusió sobre la DFM a la indústria electrònica
El disseny de primera passada, els alts rendiments, l'optimització de costos i la fabricació i el muntatge fiables de PCB són els objectius desitjats; identificar i corregir ràpidament els problemes de DFM durant la fase de disseny és clau per evitar la presentació de dissenys no fabricables. Millorar la inspecció DFM tradicional amb intel·ligència de components en temps real ajuda a eliminar les sorpreses d'escassetat de components que caracteritzen moltes línies de muntatge actuals.
Aquesta consciència global de la DFM aplicada al disseny de PCB estableix les bases d'un procés de disseny que no només s'adapta als reptes del disseny, sinó que també evita comprometre la rendibilitat, els calendaris de desenvolupament de productes i la reputació de la indústria. A mesura que la complexitat del producte augmenta amb el temps, la consciència global de la DFM continua sent una capacitat estratègicament important que contribueix a la certesa de la realització de productes electrònics.
