L'analogia secondo cui "i circuiti integrati sono solo versioni più piccole dei PCB multistrato" non è del tutto priva di fondamento. Con la crescente differenziazione dei processi tra produttori e assemblatori di PCB, la progettazione di PCB potrebbe iniziare ad adottare alcune delle stesse filosofie utilizzate dall'industria della progettazione di circuiti integrati per affrontare la crescente complessità. L'analisi di producibilità DFM è particolarmente importante nei processi complessi di progettazione e produzione di PCB.
1. Concetto di progettazione orientato allo scopo
La chiave per una progettazione senza DFM è adattare le regole e i vincoli di progettazione alle capacità del fornitore di produzione e assemblaggio di PCB. Una volta definite le regole e i vincoli di progettazione, questi diventano le condizioni di revisione che devono essere costantemente rispettate per garantire la producibilità del progetto. I problemi che sorgono durante la progettazione sono più facili da identificare e correggere durante la fase di progettazione. Avere consapevolezza del DFM in fase di progettazione può dare enormi vantaggi. Identificare i problemi di produzione durante la progettazione iniziale riduce anche il tempo dedicato alla riprogettazione a causa di deviazioni dal piano di sviluppo. Di conseguenza, i progettisti possono iniziare a progettare nuovi prodotti entusiasmanti invece di rimanere bloccati in un'evitabile palude di riprogettazione.
Per fornire una valutazione DFM globale, il DFM tradizionale deve essere integrato da una valutazione Design for Availability dei componenti. Il progettista può aprire la distinta base (BOM) in qualsiasi momento durante il processo di progettazione per ottenere informazioni immediate e in tempo reale sulla disponibilità dei componenti. Se un componente principale è esaurito, il sistema ne crea automaticamente uno da una selezione di componenti di altri produttori, ordinati in sequenza nella BOM. Questo processo rende più flessibile l'approvvigionamento dei componenti, consentendo ai progettisti di concentrarsi sulla progettazione e fornendo al contempo un avviso tempestivo sui rischi di fornitura dei componenti.
● L'introduzione di una visione globale del DFM nella progettazione può anche migliorare le competenze dei designer, ad esempio come evitare di innescare un'esperienza DFM
L'avvertimento è la prova dell'operazione. Istituzionalizzare una visione globale del DFM all'interno del team di progettazione può essere un ottimo modo per alzare l'asticella per l'intero team. Questo approccio non solo garantisce la flessibilità del DFM, ma consente anche di ottenere il meglio da entrambi i mondi, evitando di imporre un carico aggiuntivo ai progettisti. Inoltre, man mano che i progettisti acquisiscono maggiore consapevolezza del DFM, il loro valore nel settore aumenterà.
2. Comprendere l'obiettivo finale
Adottando la definizione di "iniziare con la fine in mente", è chiaro che è essenziale per il progettista avere una chiara comprensione dell'obiettivo finale del progetto. Nella produzione e nell'assemblaggio di PCB, ciò significa avere una conoscenza approfondita delle capacità del fornitore di produzione e assemblaggio scelto. In genere, il fornitore descriverà dettagliatamente queste capacità in un documento che le elenca, che deve essere tradotto in un insieme di regole e vincoli da applicare nell'ambiente di progettazione dei PCB.
Mentre alcuni produttori presentano le proprie capacità produttive sotto forma di documenti normativi immediatamente utilizzabili nell'ambiente di progettazione PCB, non esiste uniformità tra le migliaia di produttori di PCB e fornitori di servizi di assemblaggio in tutto il mondo. Allo stesso tempo, la complessità della progettazione, produzione e assemblaggio di PCB continua ad aumentare e la capacità produttiva sta diventando sempre più limitata.
● Oggi, la progettazione e la produzione di PCB sono considerate un'attività molto rischiosa a causa degli elevati costi di un'ingegneria non ripetibile. I costi sono così elevati che è fondamentale ottenere il risultato giusto al primo tentativo. Per raggiungere questo obiettivo, l'industria ha adottato una serie di metodi e strumenti di progettazione, grazie anche al supporto multi-vendor per lo scambio di librerie e dati di progettazione. Questo scambio di dati relativamente aperto include persino la portabilità dei "set di regole" utilizzati dai sistemi di verifica fisica concorrenti. Per necessità, questo approccio considera la produzione fin dalle prime fasi del ciclo di progettazione.
3. Osarely
La tendenza verso una maggiore complessità, densità e velocità dei PCB non accenna a rallentare, e sono in corso anche ricerche relative ai PCB su interconnessioni che utilizzano guide d'onda ibride in rame e polimeriche integrate. A ciò si aggiunge il più ampio utilizzo di package impilati e di altri assemblaggi più recenti.
In combinazione con la tecnologia, la produzione di PCB diventerà ancora più artistica di quanto non lo sia oggi. Proprio come produttori di semiconduttori come Intel, Samsung e TSMC custodiscono gelosamente la loro proprietà intellettuale (IP) per differenziarsi, questo continuerà ad avere un impatto sul settore della produzione di PCB. Produttori e assemblatori continueranno a differenziarsi grazie alle loro capacità produttive e alle tecnologie IP proprietarie. Con un ecosistema globale di produttori e assemblatori completamente connesso e supportato dai dati, i progettisti avranno visibilità immediata sulle capacità produttive di un produttore o di un fornitore di servizi di produzione elettronica a contratto una volta selezionato. A seconda delle capacità del produttore di destinazione, lo spazio di progettazione si adatterà alle regole e ai vincoli intrinseci che devono essere applicati al suo progetto. Questo concetto è simile al modo in cui le modifiche vengono visualizzate in anteprima nella finestra di dialogo Stampa quando si selezionano diverse stampanti. Quando si seleziona una stampante che supporta la stampa a colori, la schermata di anteprima cambia insieme alle risoluzioni grafiche disponibili, ai formati di pagina e ad altre funzionalità specifiche della stampante.
Questo ecosistema globale basato sui dati può integrare la consapevolezza della produzione nel processo di sviluppo prodotto fin dalle prime fasi della progettazione, aumentando la consapevolezza delle capacità produttive e riducendo o evitando la comunicazione in fase avanzata, eliminando la necessità di comunicare rapidamente tramite riunioni online o e-mail. Supponendo che un assemblatore aggiunga una linea di montaggio più potente, i progettisti coinvolti si rendono immediatamente conto della necessità di aggiornare le proprie regole e vincoli per tenerne conto.
● Una volta completato il progetto, immagina di poter inviare il tuo PCB a produttori e assemblatori di PCB in tutto il mondo con un semplice clic del mouse, per poi trovare il fornitore più adatto a realizzarlo. Dopo aver inviato il file, riceverai un elenco di aziende con requisiti in grado di produrlo rispettando fattori quali tempi di consegna, obiettivi di costo, capacità produttiva attuale e posizione geografica.
4. Conclusione sul DFM nell'industria elettronica
Progettazione al primo passaggio, rese elevate, ottimizzazione dei costi e fabbricazione e assemblaggio PCB affidabili sono gli obiettivi desiderati; identificare e correggere rapidamente i problemi di DFM durante la fase di progettazione è fondamentale per evitare l'invio di progetti non producibili. Migliorare l'ispezione DFM tradizionale con l'intelligenza dei componenti in tempo reale contribuisce a eliminare le sorprese dovute alla mancanza di componenti che caratterizzano molte linee di assemblaggio odierne.
Questa consapevolezza globale del DFM applicata alla progettazione di PCB getta le basi per un processo di progettazione che non solo si adatta alle sfide progettuali, ma evita anche di compromettere la redditività, i tempi di sviluppo del prodotto e la reputazione del settore. Con l'aumentare della complessità del prodotto nel tempo, la consapevolezza globale del DFM continua a essere una capacità di importanza strategica che contribuisce alla certezza della realizzazione del prodotto elettronico.
