Η αναλογία ότι «τα ολοκληρωμένα κυκλώματα (IC) είναι απλώς μικρότερες εκδόσεις πολυστρωματικών PCB» δεν είναι εντελώς άνευ αξίας. Καθώς οι διαδικασίες γίνονται όλο και πιο διαφοροποιημένες μεταξύ κατασκευαστών και συναρμολογητών PCB, ο σχεδιασμός PCB μπορεί να αρχίσει να υιοθετεί ορισμένες από τις ίδιες φιλοσοφίες που χρησιμοποιούνται από τη βιομηχανία σχεδιασμού ολοκληρωμένων κυκλωμάτων για την αντιμετώπιση της κλιμακούμενης πολυπλοκότητας. Η ανάλυση κατασκευασιμότητας DFM είναι ιδιαίτερα σημαντική σε πολύπλοκες διαδικασίες σχεδιασμού και κατασκευής PCB.
1. Σκοποκεντρική σχεδιαστική αντίληψη
Το κλειδί για έναν σχεδιασμό χωρίς DFM είναι η αντιστοίχιση των κανόνων και των περιορισμών σχεδιασμού με τις δυνατότητες του προμηθευτή κατασκευής και συναρμολόγησης PCB. Μόλις καθοριστούν οι κανόνες και οι περιορισμοί σχεδιασμού, αυτοί καθίστανται οι συνθήκες αναθεώρησης που πρέπει να ακολουθούνται ανά πάσα στιγμή για να διασφαλιστεί ότι ο σχεδιασμός είναι κατασκευαστικός. Τα προβλήματα που προκύπτουν κατά τη διάρκεια του σχεδιασμού είναι πιο εύκολο να εντοπιστούν και να διορθωθούν κατά τη φάση του σχεδιασμού. Η επίγνωση του DFM στο στάδιο του σχεδιασμού μπορεί να αποφέρει τεράστια οφέλη. Ο εντοπισμός προβλημάτων κατασκευής κατά τον αρχικό σχεδιασμό μειώνει επίσης τον χρόνο που αφιερώνεται στον επανασχεδιασμό λόγω αποκλίσεων από το σχέδιο ανάπτυξης. Ως αποτέλεσμα, οι σχεδιαστές μπορούν να αρχίσουν να σχεδιάζουν συναρπαστικά νέα προϊόντα αντί να κολλήσουν σε ένα τέλμα επανασχεδιασμού που θα μπορούσε να αποφευχθεί.
Για να παρέχεται μια συνολική αξιολόγηση DFM, η παραδοσιακή DFM πρέπει να εμπλουτίζεται με μια αξιολόγηση Σχεδιασμού για Διαθεσιμότητα των εξαρτημάτων. Ο σχεδιαστής μπορεί να ανοίξει τον Πίνακα Υλικών (BOM) ανά πάσα στιγμή καθ' όλη τη διάρκεια της διαδικασίας σχεδιασμού για να λαμβάνει άμεσες πληροφορίες σε πραγματικό χρόνο σχετικά με τη διαθεσιμότητα των εξαρτημάτων. Εάν ένα σημαντικό εξάρτημα δεν είναι διαθέσιμο, το σύστημα δημιουργεί αυτόματα ένα εξάρτημα από μια επιλογή εξαρτημάτων από άλλους κατασκευαστές που έχουν ταξινομηθεί διαδοχικά στον Πίνακα Υλικών. Αυτή η διαδικασία καθιστά την προμήθεια εξαρτημάτων πιο ευέλικτη, επιτρέποντας στους σχεδιαστές να επικεντρωθούν στον σχεδιασμό, παρέχοντας παράλληλα έγκαιρη προειδοποίηση για τους κινδύνους προμήθειας εξαρτημάτων.
● Η ενσωμάτωση μιας σφαιρικής άποψης του DFM στο σχεδιασμό μπορεί επίσης να βελτιώσει τις δεξιότητες των σχεδιαστών, όπως το πώς να αποφύγουν την ενεργοποίηση μιας εμπειρίας DFM
Η προειδοποίηση αποτελεί απόδειξη της λειτουργίας. Η θεσμοθέτηση μιας σφαιρικής άποψης για το DFM εντός της ομάδας σχεδιασμού μπορεί να είναι ένας εξαιρετικός τρόπος για να ανέβει ο πήχης για ολόκληρη την ομάδα σχεδιασμού. Αυτή η προσέγγιση όχι μόνο επιτυγχάνει ευελιξία στο DFM, αλλά επιτυγχάνει επίσης το καλύτερο και των δύο κόσμων, μη επιβαρύνοντας ιδιαίτερα τους σχεδιαστές. Επιπλέον, καθώς οι σχεδιαστές θα αποκτούν μεγαλύτερη επίγνωση του DFM, η αξία του στον κλάδο θα αυξηθεί.
2. Κατανόηση του τελικού στόχου
Υιοθετώντας τον ορισμό της «αρχής με γνώμονα το τέλος», είναι σαφές ότι είναι απαραίτητο για τον σχεδιαστή να έχει σαφή κατανόηση του τελικού στόχου του σχεδιασμού. Στην κατασκευή και συναρμολόγηση PCB, αυτό σημαίνει ότι έχει πλήρη κατανόηση των δυνατοτήτων του επιλεγμένου προμηθευτή κατασκευής και συναρμολόγησης. Συνήθως, ο προμηθευτής θα περιγράψει λεπτομερώς αυτήν την ικανότητα σε ένα έγγραφο που την απαριθμεί, το οποίο πρέπει να μεταφραστεί σε ένα σύνολο κανόνων και περιορισμών που εφαρμόζονται στο περιβάλλον σχεδιασμού PCB.
Ενώ ορισμένοι κατασκευαστές παρουσιάζουν τις δυνατότητες παραγωγής τους με τη μορφή εγγράφων κανόνων που μπορούν να χρησιμοποιηθούν άμεσα στο περιβάλλον σχεδιασμού PCB, δεν υπάρχει συνέπεια μεταξύ των χιλιάδων κατασκευαστών PCB και παρόχων υπηρεσιών συναρμολόγησης σε όλο τον κόσμο. Ταυτόχρονα, η πολυπλοκότητα του σχεδιασμού, της κατασκευής και της συναρμολόγησης PCB συνεχίζει να κλιμακώνεται και η χωρητικότητα γίνεται ολοένα και πιο περιορισμένη.
● Σήμερα, ο σχεδιασμός και η κατασκευή PCB θεωρείται μια πολύ επικίνδυνη προσπάθεια λόγω του πολύ υψηλού κόστους της μη επαναλήψιμης μηχανικής. Το κόστος είναι τόσο υψηλό που είναι σημαντικό να γίνει σωστά από την πρώτη φορά. Για να επιτευχθεί αυτό, η βιομηχανία έχει υιοθετήσει μια σειρά μεθόδων και εργαλείων σχεδιασμού, εν μέρει χάρη στην υποστήριξη πολλαπλών προμηθευτών για την ανταλλαγή δεδομένων βιβλιοθηκών και σχεδιασμού. Αυτή η σχετικά ανοιχτή ανταλλαγή δεδομένων περιλαμβάνει ακόμη και τη φορητότητα «συνόλων κανόνων» που χρησιμοποιούνται από ανταγωνιστικά συστήματα φυσικής επαλήθευσης. Αναγκαστικά, η προσέγγιση λαμβάνει υπόψη την κατασκευή νωρίς στον κύκλο σχεδιασμού.
3. Γίνετε τολμηροίly
Η τάση προς αυξημένη πολυπλοκότητα, πυκνότητα και ταχύτητες ακμών των PCB δεν δείχνει σημάδια επιβράδυνσης, και υπάρχει ακόμη και έρευνα που σχετίζεται με τα PCB σε διασυνδέσεις χρησιμοποιώντας υβριδικό χαλκό και ενσωματωμένους πολυμερείς κυματοδηγούς. Συνδυάστε αυτό με την ευρύτερη χρήση στοιβαγμένων συσκευασιών και άλλων νεότερων συγκροτημάτων.
Σε συνδυασμό με την τεχνολογία, η κατασκευή PCB θα γίνει ακόμη πιο καλλιτεχνική από ό,τι είναι σήμερα. Όπως ακριβώς οι κατασκευαστές ημιαγωγών όπως η Intel, η Samsung και η TSMC φυλάσσουν στενά την πνευματική ιδιοκτησία κατασκευής τους για να διαφοροποιηθούν, αυτό θα συνεχίσει να έχει αντίκτυπο στον χώρο κατασκευής PCB. Οι κατασκευαστές και οι συναρμολογητές θα συνεχίσουν να διαφοροποιούνται μέσω των δυνατοτήτων κατασκευής τους και των ιδιόκτητων τεχνολογιών IP. Με ένα πλήρως συνδεδεμένο και υποστηριζόμενο από δεδομένα παγκόσμιο οικοσύστημα κατασκευαστών και συναρμολογητών, οι σχεδιαστές θα έχουν άμεση εικόνα των δυνατοτήτων παραγωγής ενός κατασκευαστή ή ενός παρόχου υπηρεσιών κατασκευής ηλεκτρονικών ειδών, μόλις επιλέξουν έναν. Ανάλογα με τις δυνατότητες του κατασκευαστή-στόχου, ο χώρος σχεδιασμού θα προσαρμοστεί στους εγγενείς κανόνες και περιορισμούς που πρέπει να εφαρμοστούν στον σχεδιασμό τους. Αυτή η ιδέα είναι παρόμοια με τον τρόπο που προβάλλονται οι αλλαγές στο παράθυρο διαλόγου "Εκτύπωση" όταν επιλέγονται διαφορετικοί εκτυπωτές. Όταν επιλέγετε έναν εκτυπωτή που υποστηρίζει έγχρωμη εκτύπωση, η οθόνη προεπισκόπησης αλλάζει μαζί με τις διαθέσιμες αναλύσεις γραφικών, τα μεγέθη σελίδων και άλλα χαρακτηριστικά που αφορούν τον εκτυπωτή.
Αυτό το παγκόσμιο οικοσύστημα που βασίζεται σε δεδομένα μπορεί να ενσωματώσει την ευαισθητοποίηση σχετικά με την κατασκευή στη διαδικασία ανάπτυξης προϊόντων νωρίς στη διαδικασία σχεδιασμού, αυξάνοντας την ευαισθητοποίηση σχετικά με τις δυνατότητες κατασκευής και μειώνοντας ή αποφεύγοντας την επικοινωνία σε μεταγενέστερο στάδιο, εξαλείφοντας την ανάγκη για άμεση επικοινωνία μέσω διαδικτυακών συναντήσεων ή ηλεκτρονικού ταχυδρομείου. Υποθέτοντας ότι ένας συναρμολογητής προσθέτει μια πιο ισχυρή γραμμή στήριξης, οι εμπλεκόμενοι σχεδιαστές συνειδητοποιούν αμέσως ότι πρέπει να ενημερώσουν τους κανόνες και τους περιορισμούς τους ώστε να το λάβουν αυτό υπόψη.
● Εάν ο σχεδιασμός είναι ολοκληρωμένος, φανταστείτε να μπορείτε να υποβάλετε τον σχεδιασμό του PCB σας σε κατασκευαστές και συναρμολογητές PCB σε όλο τον κόσμο με ένα κλικ του ποντικιού και, στη συνέχεια, να βρείτε τον προμηθευτή που είναι καταλληλότερος για την παραγωγή του σχεδιασμού. Αφού υποβάλετε το αρχείο σας, θα λάβετε μια λίστα με εταιρείες με απαιτήσεις που μπορούν να το κατασκευάσουν, πληρώντας παράλληλα παράγοντες όπως οι χρόνοι παράδοσης, οι στόχοι κόστους, η τρέχουσα χωρητικότητα και η γεωγραφική θέση.
4. Συμπέρασμα σχετικά με τα DFM στη βιομηχανία ηλεκτρονικών ειδών
Ο σχεδιασμός πρώτου σταδίου, οι υψηλές αποδόσεις, η βελτιστοποίηση του κόστους και η αξιόπιστη κατασκευή και συναρμολόγηση PCB είναι οι επιθυμητοί στόχοι. Ο γρήγορος εντοπισμός και η διόρθωση προβλημάτων DFM κατά τη φάση σχεδιασμού είναι το κλειδί για την αποφυγή υποβολής μη κατασκευαστικών σχεδίων. Η βελτίωση της παραδοσιακής επιθεώρησης DFM με πληροφορίες εξαρτημάτων σε πραγματικό χρόνο βοηθά στην εξάλειψη των εκπλήξεων έλλειψης εξαρτημάτων που χαρακτηρίζουν πολλές γραμμές συναρμολόγησης σήμερα.
Αυτή η παγκόσμια ευαισθητοποίηση σχετικά με το DFM, που εφαρμόζεται στο σχεδιασμό των PCB, θέτει τα θεμέλια για μια διαδικασία σχεδιασμού που όχι μόνο προσαρμόζεται στις προκλήσεις του σχεδιασμού, αλλά και αποφεύγει τον κίνδυνο κερδοφορίας, χρονοδιαγραμμάτων ανάπτυξης προϊόντων και φήμης του κλάδου. Καθώς η πολυπλοκότητα των προϊόντων αυξάνεται με την πάροδο του χρόνου, η παγκόσμια ευαισθητοποίηση σχετικά με το DFM εξακολουθεί να αποτελεί μια στρατηγικά σημαντική ικανότητα που συμβάλλει στη βεβαιότητα της υλοποίησης ηλεκτρονικών προϊόντων.
