La analogía de que "los circuitos integrados son simplemente versiones reducidas de las PCB multicapa" no carece de fundamento. A medida que los procesos se diferencian más entre fabricantes y ensambladores de PCB, el diseño de PCB podría empezar a adoptar algunas de las mismas filosofías empleadas por la industria del diseño de circuitos integrados para abordar la creciente complejidad. El análisis de fabricabilidad DFM es especialmente importante en procesos complejos de diseño y fabricación de PCB.
1. Concepto de diseño orientado a un propósito
La clave para un diseño sin DFM reside en adecuar las reglas y restricciones de diseño a las capacidades del proveedor de fabricación y ensamblaje de PCB. Una vez establecidas, estas se convierten en las condiciones de revisión que deben seguirse en todo momento para garantizar la viabilidad de fabricación del diseño. Los problemas que surgen durante el diseño son más fáciles de identificar y corregir durante la fase de diseño. Conocer el DFM en la etapa de diseño puede ser muy beneficioso. Identificar problemas de fabricación durante el diseño inicial también reduce el tiempo dedicado al rediseño debido a desviaciones del plan de desarrollo. Como resultado, los diseñadores pueden comenzar a diseñar nuevos productos emocionantes en lugar de atascarse en un atolladero de rediseño evitable.
Para proporcionar una evaluación global del DFM, el DFM tradicional debe complementarse con una evaluación de Diseño para Disponibilidad de los componentes. El diseñador puede acceder a la Lista de Materiales (BOM) en cualquier momento del proceso de diseño para obtener información inmediata y en tiempo real sobre la disponibilidad de los componentes. Si un componente principal está agotado, el sistema crea automáticamente un componente a partir de una selección de piezas de otros fabricantes, ordenadas secuencialmente, en la BOM. Este proceso flexibiliza el abastecimiento de componentes, permitiendo a los diseñadores centrarse en el diseño y a la vez detectar con antelación los riesgos de suministro de componentes.
● Incorporar una visión global de DFM al diseño también puede mejorar las habilidades de los diseñadores, por ejemplo, cómo evitar desencadenar una experiencia DFM.
La advertencia es una prueba de la operación. Institucionalizar una visión global de DFM dentro del equipo de diseño puede ser una excelente manera de elevar el nivel de exigencia para todo el equipo. Este enfoque no solo logra la flexibilidad de DFM, sino que también logra lo mejor de ambos mundos al no imponer una carga adicional excesiva a los diseñadores. Además, a medida que los diseñadores conozcan mejor DFM, su valor en la industria aumentará.
2. Comprender el objetivo final
Al adoptar la definición de "empezar con el fin en mente", es evidente que es esencial que el diseñador comprenda claramente el objetivo final del diseño. En la fabricación y el ensamblaje de PCB, esto implica comprender a fondo las capacidades del proveedor de fabricación y ensamblaje elegido. Normalmente, el proveedor detallará esta capacidad en un documento que la enumera, lo cual debe traducirse en un conjunto de reglas y restricciones que se aplican en el entorno de diseño de PCB.
Si bien algunos fabricantes presentan sus capacidades de producción en forma de documentos normativos que pueden utilizarse inmediatamente en el entorno de diseño de PCB, no existe uniformidad entre los miles de fabricantes de PCB y proveedores de servicios de ensamblaje de todo el mundo. Al mismo tiempo, la complejidad del diseño, la fabricación y el ensamblaje de PCB continúa aumentando, y la capacidad es cada vez más limitada.
Hoy en día, el diseño y la fabricación de PCB se consideran una tarea muy arriesgada debido al elevado coste de la ingeniería no repetible. Los costes son tan elevados que es fundamental acertar a la primera. Para lograrlo, la industria ha adoptado diversos métodos y herramientas de diseño, gracias en parte al apoyo de múltiples proveedores para el intercambio de datos de bibliotecas y diseño. Este intercambio de datos relativamente abierto incluso incluye la portabilidad de los conjuntos de reglas utilizados por los sistemas de verificación física de la competencia. Por necesidad, este enfoque considera la fabricación en las primeras etapas del ciclo de diseño.
3. Sea atrevidoly
La tendencia hacia una mayor complejidad, densidad y velocidad de borde de las PCB no muestra signos de desaceleración, e incluso existen investigaciones relacionadas con las PCB que buscan interconexiones mediante cobre híbrido y guías de onda de polímero integradas. Esto se combina con el uso generalizado de encapsulados apilados y otros ensamblajes más recientes.
Combinada con la tecnología, la fabricación de PCB será aún más artística que hoy. Al igual que fabricantes de semiconductores como Intel, Samsung y TSMC protegen celosamente su propiedad intelectual de fabricación para diferenciarse, esto seguirá teniendo un impacto en el sector de la fabricación de PCB. Los fabricantes y ensambladores seguirán diferenciándose por sus capacidades de fabricación y tecnologías de propiedad intelectual patentadas. Con un ecosistema global de fabricantes y ensambladores totalmente conectado y basado en datos, los diseñadores tendrán visibilidad inmediata de las capacidades de producción de un fabricante o proveedor de servicios de fabricación de productos electrónicos una vez que lo hayan seleccionado. Dependiendo de las capacidades del fabricante objetivo, el espacio de diseño se ajustará a las reglas y restricciones inherentes que deben aplicarse a su diseño. Este concepto es similar a la forma en que se previsualizan los cambios en el cuadro de diálogo Imprimir al seleccionar diferentes impresoras. Al seleccionar una impresora compatible con la impresión a color, la pantalla de vista previa cambia junto con las resoluciones gráficas disponibles, los tamaños de página y otras funciones específicas de la impresora.
Este ecosistema global basado en datos puede integrar la concienciación sobre la fabricación en el proceso de desarrollo de productos desde las primeras etapas del diseño, lo que aumenta el conocimiento de las capacidades de fabricación y reduce o evita la comunicación en etapas posteriores, eliminando la necesidad de comunicarse fácilmente mediante reuniones en línea o correo electrónico. Si un ensamblador añade una línea de montaje más potente, los diseñadores involucrados se dan cuenta de inmediato de que necesitan actualizar sus normas y restricciones para tenerlo en cuenta.
● Si el diseño está completo, imagine poder enviar su diseño de PCB a fabricantes y ensambladores de PCB de todo el mundo con un solo clic y luego encontrar al proveedor más adecuado para producirlo. Tras enviar su archivo, recibirá una lista de empresas con requisitos que pueden fabricarlo, cumpliendo con factores como plazos de entrega, objetivos de costos, capacidad actual y ubicación geográfica.
4. Conclusión sobre el DFM en la industria electrónica
Los objetivos son: diseño de primera pasada, alto rendimiento, optimización de costos y fabricación y ensamblaje confiables de PCB. Identificar y corregir rápidamente los problemas de DFM durante la fase de diseño es clave para evitar la entrega de diseños no manufacturables. Mejorar la inspección DFM tradicional con inteligencia de componentes en tiempo real ayuda a eliminar las sorpresas de escasez de componentes que caracterizan a muchas líneas de ensamblaje actuales.
Este conocimiento global de DFM aplicado al diseño de PCB sienta las bases para un proceso de diseño que no solo se adapta a los desafíos de diseño, sino que también evita comprometer la rentabilidad, los plazos de desarrollo del producto y la reputación del sector. A medida que aumenta la complejidad del producto, el conocimiento global de DFM sigue siendo una capacidad estratégicamente importante que contribuye a la certeza de la realización de productos electrónicos.
