全球DFM意識對PCB設計的重要性

「IC 只是多層 PCB 的縮小版」這種類比並非毫無道理。隨著 PCB 製造商和組裝商之間的製程差異化越來越大,PCB 設計可能會開始採用 IC 設計產業用來應對日益複雜的設計理念。 DFM 可製造性分析在複雜的 PCB 設計和製造過程中尤其重要。

1. 以目的為導向的設計理念

無DFM設計的關鍵在於將設計規則和約束與PCB製造和組裝供應商的能力相匹配。一旦設計規則和約束確定,它們就成為需要始終遵循的審查條件,以確保設計可製造。設計過程中出現的問題在設計階段最容易辨識和修正。在設計階段具備DFM意識可以帶來巨大的回報。在初始設計階段識別製造問題還可以減少因偏離開發計劃而花費的重新設計時間。因此,設計師可以著手設計令人興奮的新產品,而不是陷入可避免的重新設計困境。

為了提供全面的DFM評估,傳統的DFM需要透過組件可用性設計評估進行增強。設計人員可以在整個設計過程中隨時開啟物料清單(BOM),以取得組件可用性的即時資訊。如果某個主要組件缺貨,系統會自動從BOM中按順序排列的其他製造商的零件中選擇合適的組件進行創建。這項流程使組件採購更加靈活,使設計人員能夠專注於設計,同時也能提前預警組件供應風險。

● 將 DFM 的全局視圖引入設計中也可以提高設計師的技能,例如如何避免觸發 DFM 體驗

這條警告是對這項操作的證明。在設計團隊內部建立對DFM的全局視角,可以有效提升整個設計團隊的水平。這種方法不僅實現了DFM的靈活性,還透過不給設計師增加太多額外負擔,實現了兩全其美的效果。此外,隨著設計師對DFM的認識不斷加深,他們在產業中的價值也會不斷提升。

2. 理解最終目標

採用「以終為始」的定義,設計師必須清楚地理解設計的最終目標。在PCB製造和組裝領域,這意味著要透徹了解所選製造和組裝供應商的能力。通常,供應商會在一份文件中詳細說明其能力,而這份文件必須轉化為一套適用於PCB設計環境的規則和限制。

雖然一些製造商以可立即在PCB設計環境中使用的規則文件的形式展示其生產能力,但全球數千家PCB製造商和組裝服務提供者之間並不一致。同時,PCB設計、製造和組裝的複雜性不斷升級,產能也日益緊張。

● 如今,由於不可重複的工程成本極高,PCB 設計和製造被視為一項風險極高的工作。如此高昂的成本,使得一次性做好至關重要。為了實現這一目標,業界採用了一系列設計方法和工具,這在一定程度上得益於多供應商對庫和設計資料交換的支援。這種相對開放的資料交換甚至包括競爭對手物理驗證系統所使用的「規則集」的可移植性。出於必要性,該方法在設計週期的早期就考慮了製造環節。

3. 大膽嘗試ly

PCB 複雜性、密度和邊緣速度的不斷提升趨勢絲毫沒有放緩的跡象,甚至出現了使用混合銅和嵌入式聚合物波導進行 PCB 互連的相關研究。此外,堆疊封裝和其他新型組件的應用也日益廣泛。

結合技術,PCB 製造將比現在更具藝術性。正如英特爾、三星和台積電等半導體製造商嚴密保護其製造 IP 以保持差異化一樣,這將繼續對 PCB 製造領域產生影響。製造商和組裝商將繼續透過其製造能力和專有 IP 技術來脫穎而出。借助一個完全互聯且由數據支援的全球製造商和組裝商生態系統,設計師一旦選擇製造商或電子製造合約服務提供商,就能立即了解其生產能力。根據目標製造商的能力,設計空間將根據其設計中需要應用的固有規則和約束進行調整。此概念類似於選擇不同印表機時在「列印」對話方塊中預覽變更的方式。當您選擇支援彩色列印的印表機時,預覽畫面會隨著可用的圖形解析度、頁面尺寸和其他特定於印表機的功能而變化。

這個基於數據的全球生態系統可以在設計過程的早期將製造感知融入產品開發流程,從而提高對製造能力的認知,並透過消除透過線上會議或電子郵件進行溝通的需要,減少或避免後期溝通。假設裝配工增加了一條更強大的裝配線,參與其中的設計師會立即意識到,他們需要更新規則和約束以將這種情況考慮在內。

● 想像一下,設計完成後,只需點擊滑鼠,即可將您的 PCB 設計提交給世界各地的 PCB 製造商和組裝商,然後找到最適合生產該設計的供應商。提交文件後,您將收到一份公司列表,其中包含可生產該設計的公司要求,並滿足交付週期、成本目標、當前產能和地理位置等因素。

4. 電子業DFM總結

一次性設計、高良率、成本優化以及可靠的 PCB 製造和組裝是我們追求的目標;在設計階段快速識別並糾正 DFM 問題是避免提交無法製造的設計的關鍵。透過即時組件智慧增強傳統的 DFM 檢測,有助於消除當今許多裝配線常見的組件短缺問題。 

這種應用於PCB設計的全局DFM意識,為設計流程奠定了基礎,使其不僅能夠應對設計挑戰,還能避免損害獲利能力、產品開發進度和產業聲譽。隨著產品複雜性的不斷增加,全局DFM意識仍是一項具有重要策略意義的能力,有助於確保電子產品的最終實現。

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