Analogie, že „integrované obvody jsou jen menší verze vícevrstvých desek plošných spojů“, není zcela bezpředmětná. S tím, jak se procesy mezi výrobci a montéry desek plošných spojů více liší, může návrh desek plošných spojů začít přijímat některé ze stejných filozofií, které používá průmysl návrhu integrovaných obvodů k řešení rostoucí složitosti. Analýza vyrobitelnosti DFM je obzvláště důležitá v procesech návrhu a výroby složitých desek plošných spojů.
1. Koncept designu zaměřený na účel
Klíčem k návrhu bez DFM je sladit pravidla a omezení návrhu s možnostmi dodavatele výroby a montáže desek plošných spojů. Jakmile jsou pravidla a omezení návrhu stanovena, stávají se kontrolními podmínkami, které je třeba vždy dodržovat, aby se zajistila vyrobitelnost návrhu. Problémy, které vznikají během návrhu, se nejsnadněji identifikují a opravují ve fázi návrhu. Povědomí o DFM ve fázi návrhu se může obrovsky vyplatit. Identifikace výrobních problémů během počátečního návrhu také zkracuje čas strávený redesignem v důsledku odchylek od vývojového plánu. Díky tomu mohou návrháři začít navrhovat zajímavé nové produkty, místo aby uvízli v bažině redesignu, které se lze vyhnout.
Aby bylo možné provést globální posouzení DFM, je třeba tradiční DFM doplnit o posouzení komponent metodou Design for Availability (Návrh s ohledem na dostupnost). Konstruktér si může kdykoli v průběhu návrhu otevřít kusovník (BOM) a získat tak okamžité informace o dostupnosti komponent v reálném čase. Pokud je některý z hlavních komponent vyprodaný, systém automaticky vytvoří komponent z výběru sekvenčně seřazených dílů od jiných výrobců v kusovníku. Tento proces zvyšuje flexibilitu získávání komponent, což umožňuje konstruktérům soustředit se na návrh a zároveň poskytuje včasné varování před riziky v dodávkách komponent.
● Zavedení globálního pohledu na DFM do designu může také zlepšit dovednosti designérů, například jak se vyhnout spuštění DFM zkušenosti
Varování je důkazem fungování. Institucionalizace globálního pohledu na DFM v rámci designérského týmu může být skvělým způsobem, jak zvýšit laťku pro celý designérský tým. Tento přístup nejen dosahuje flexibility DFM, ale také dosahuje toho nejlepšího z obou světů tím, že na designéry neklade mnoho další zátěže. Navíc, jak si designéři více uvědomují DFM, jejich hodnota v oboru se bude zvyšovat.
2. Pochopení konečného cíle
Přijetím definice „začít s cílem na mysli“ je zřejmé, že je nezbytné, aby konstruktér měl jasnou představu o konečném cíli návrhu. V oblasti výroby a montáže desek plošných spojů to znamená důkladné pochopení schopností vybraného dodavatele výroby a montáže. Dodavatel obvykle tyto schopnosti podrobně popíše v dokumentu, který je uvádí, a který musí být přeložen do souboru pravidel a omezení, které se uplatňují v prostředí návrhu desek plošných spojů.
Zatímco někteří výrobci prezentují své výrobní možnosti ve formě dokumentů s pravidly, které lze okamžitě použít v prostředí návrhu desek plošných spojů, mezi tisíci výrobci desek plošných spojů a poskytovateli montážních služeb po celém světě neexistuje jednotný postup. Zároveň se složitost návrhu, výroby a montáže desek plošných spojů neustále zvyšuje a kapacita je stále omezenější.
● Návrh a výroba desek plošných spojů je dnes považována za velmi riskantní záležitost kvůli velmi vysokým nákladům na neopakovatelné inženýrství. Náklady jsou tak vysoké, že je důležité udělat vše správně hned napoprvé. Aby toho bylo dosaženo, průmysl přijal řadu návrhových metod a nástrojů, částečně díky podpoře knihoven a výměny návrhových dat od více dodavatelů. Tato relativně otevřená výměna dat zahrnuje dokonce i přenositelnost „sad pravidel“ používaných konkurenčními systémy fyzického ověřování. Tento přístup nutně zohledňuje výrobu v rané fázi návrhového cyklu.
3. Buďte odvážníly
Trend směrem ke zvyšující se složitosti, hustotě a rychlosti hran desek plošných spojů nevykazuje žádné známky zpomalení a dokonce probíhá výzkum propojení desek plošných spojů s využitím hybridních měděných a zabudovaných polymerových vlnovodů. K tomu se přidává širší využití vrstvených pouzder a dalších novějších sestav.
V kombinaci s technologiemi se výroba desek plošných spojů (PCB) stane ještě umělečtější než dnes. Stejně jako výrobci polovodičů, jako jsou Intel, Samsung a TSMC, pečlivě střeží svá výrobní duševní vlastnictví, aby se odlišili, bude to mít i nadále dopad na oblast výroby desek plošných spojů. Výrobci a montéři se budou i nadále odlišovat prostřednictvím svých výrobních kapacit a proprietárních technologií duševního vlastnictví. Díky plně propojenému a datově podporovanému globálnímu ekosystému výrobců a montérů budou mít konstruktéři okamžitý přehled o výrobních možnostech výrobce nebo poskytovatele smluvních služeb v oblasti výroby elektroniky, jakmile si ho vyberou. V závislosti na možnostech cílového výrobce se návrhový prostor přizpůsobí inherentním pravidlům a omezením, která je třeba na jeho návrh aplikovat. Tento koncept je podobný způsobu, jakým se změny zobrazují v dialogovém okně Tisk při výběru různých tiskáren. Když vyberete tiskárnu, která podporuje barevný tisk, obrazovka náhledu se změní spolu s dostupnými grafickými rozlišeními, velikostmi stránek a dalšími funkcemi specifickými pro danou tiskárnu.
Tento globální ekosystém založený na datech dokáže integrovat povědomí o výrobě do procesu vývoje produktu v rané fázi návrhu, čímž se zvýší povědomí o výrobních možnostech a omezí nebo se zcela vyhne komunikaci v pozdní fázi tím, že se eliminuje potřeba snadné komunikace prostřednictvím online schůzek nebo e-mailu. Za předpokladu, že montážní firma přidá výkonnější montážní linku, si zúčastnění konstruktéři okamžitě uvědomí, že musí aktualizovat svá pravidla a omezení, aby to zohlednili.
● Pokud je návrh hotový, představte si, že byste mohli jediným kliknutím myši předložit svůj návrh desek plošných spojů výrobcům a montérům desek plošných spojů po celém světě a poté najít dodavatele, který je pro jeho výrobu nejvhodnější. Po odeslání souboru obdržíte seznam společností s požadavky, které jej dokáží vyrobit a zároveň splnit faktory, jako jsou dodací lhůty, cenové cíle, aktuální kapacita a geografická poloha.
4. Závěr o DFM v elektronickém průmyslu
Cílem je návrh v prvním průchodu, vysoká výtěžnost, optimalizace nákladů a spolehlivá výroba a montáž desek plošných spojů. Rychlá identifikace a oprava problémů s DFM (Design for Missing - DFM) během fáze návrhu je klíčem k zamezení předkládání nevyrobitelných návrhů. Vylepšení tradiční DFM kontroly o informace o součástkách v reálném čase pomáhá eliminovat překvapení spojená s nedostatkem součástek, která jsou dnes charakteristická pro mnoho montážních linek.
Toto globální povědomí o DFM (Designed Facility Model - Vývojová metoda pro návrh) aplikované na návrh desek plošných spojů (PCB) pokládá základ pro návrhový proces, který se nejen přizpůsobuje konstrukčním výzvám, ale také zabraňuje kompromisům v ziskovosti, harmonogramech vývoje produktů a reputaci v oboru. S rostoucí složitostí produktů v průběhu času zůstává globální povědomí o DFM strategicky důležitou schopností, která přispívá k jistotě realizace elektronických produktů.
