Tecnología de PCB - Aplicación de la tecnología DFM en el diseño de PCB

Resumen: frente a la mEn el interioriaturización de los productos electrónicos, Alta densidad, alta velocidad, Complejidad Diseño de Placa de circuito impreso Ha aumentado considerablemente. Cómo controlar eficazmente la calidad integral del complejo Diseño de Placa de circuito impreso Es un tema al que nos enfrentamos. Después de introducir el software trilogy 5000 de valor, the Proceso of applying DFM (manufacturability analysis technology) to the whole Proceso of product Diseño de Placa de circuito impreso Descripción, Tradicional Diseño de Placa de circuito impreso Métodos de Inspección. Este Diseño de Placa de circuito impreso Los mecanismos de examen pueden ayudar a diseñar, Proceso, PEronal de fabricación e inspección de calidad en el control de calidad del proceso del ciclo de vida del producto. Como una poderosa herramienta de revisión automática Diseño de Placa de circuito impreso Producción terminada, Aumenta Diseño de Placa de circuito impreso. Acortar el ciclo de desarrollo del producto.

Con el rápido desarrollo de los productos electrónicos, muchos dispositivos de alta integración como bga, qfp, PGA y CSP se utilizan en el diseño de Placa de circuito impreso. La complejidad de los Placa de circuito impreso también ha aumentado considerablemente. El diseño y la fabricación posteriores de Placa de circuito impreso son difíciles y difíciles de probar. Problemaas de producción, como soldadura deficiente, desajuste de equipos y dificultades de mantenimiento. Esto dará lugar a un retraso en todo el ciclo de construcción del producto, la prolongación del ciclo de desarrollo, el aumento de los costos, la mejora de la tasa de mantenimiento del producto y los posibles problemas ocultos de calidad del producto. Al mismo tiempo, estos productos no pueden cumplir los requisitos de corto tiempo, alta fiabilidad y alta estabilidad de los productos militares.

En el proceso real de diseño y producción, introducimos el concepto de "diseño de manufacturabilidad" mediante la aplicación de la función de trilogía 5000 DFM del software de valor, y avanzamos hacia el Centro de calidad del diseño del producto. Incorporar las normas de fabricación en la fase de diseño y establecer un nuevo proceso de diseño de Placa de circuito impreso, como se muestra en la figura 1.., con el fin de reducir la extensión del ciclo causada por los cambios de diseño y garantizar la calidad y eficiencia de la producción. Resolver o detectar todos los posibles riesgos de calidad en las primeras etapas de la fabricación, reducir al mínimo el número de iteraciones en el desarrollo de productos, reducir los costos y mejorar la competitividad del mercado de los productos. También hace que la calidad del producto no tenga nada que ver con el software de diseño utilizado, ni con el nivel de diseño, lo que permite a las empresas entrar en la gestión estandarizada.

1. Concepto de tecnología DFM

   
   

La tecnología DFM, es decir, la tecnología de fabricación, estudia principalmente la relación entre el diseño físico del propio producto y cada parte del sistema de fabricación, y lo utiliza en el diseño del producto para integrar todo el sistema de fabricación para la optimización general. La tecnología DFM puede acortar el ciclo de desarrollo y el costo de los productos y hacer que se pongan en producción sin problemas. En otras palabras, DFM detecta y resuelve problemas al principio de todo el ciclo de vida del producto.

2. Aplicación de software DFM

El análisis de trilogía 5000 DFM incluye principalmente el análisis de diseño de fabricación de placas, el análisis de ensamblaje y el análisis de la tabla de malla.

2.1 preparación analítica

La preparación del análisis DFM es muy importante, ya que es la base de todos los análisis y la condición previa para el análisis DFM. Los cinco elementos siguientes son los principales preparativos.

2.1.1 Output ODB++ data generated by Diseño de Placa de circuito impreso A través de la herramienta eda

Odb + + data es un formato de datos estándar de la industria. Combina los datos tradicionales de procesamiento y montaje, como la información de la red de Placa de circuito impreso, la relación de apilamiento, la información de componentes, la información de procesamiento de Placa de circuito impreso, la información de materiales, y varios datos de producción, incluyendo el programa de colocación y el programa de prueba. Generado por el generador de datos odb + + integrado en la herramienta de diseño EDA. Proporciona una base de prueba completa y verdadera para la trilogía de valor 5000 DFM.

2.1.2 bom completo basado en el diseño de cada Placa de circuito impreso

Leer bom es organizar bom diseñado por Placa de circuito impreso en un formato bom aprobado por el sistema de trilogía de valor 5000, que corresponde al fabricante de cada dispositivo y a la Biblioteca de embalaje vpl. El problem a que encontramos en la producción por lotes (proceso tradicional de diseño de Placa de circuito impreso) es que cuando corresponde a la lista de materiales, el bom generado automáticamente por la herramienta EDA es consistente con el sistema de compra de materiales de la empresa, y el sistema de compra de materiales es legible. Los nombres de los fabricantes de equipos nacionales se reflejan principalmente en chino, y los modelos de equipos suelen contener algunas marcas en chino. Para que coincida con la lista bom en el software valor, no se puede implementar el enlace correspondiente al fabricante. A través de experimentos repetidos, dado que el Código de material corresponde a cada dispositivo, no puede ocurrir que diferentes dispositivos usen un código de material, que es único. Por lo tanto, al interpretar la Bom, establecemos la propiedad del Código de material a MPN (número de parte del fabricante), y la propiedad de dos columnas del fabricante y el modelo de dispositivo a la descripción, y la propiedad de código de esta unidad a fabricante (fabricante), todos los modelos de dispositivo corresponden a un solo fabricante, es decir, el nombre de código de la unidad. Después de la implementación, los pasos correspondientes a la lista bom se simplifican en gran medida. Muchos problemas que nos molestan, como el nombre del fabricante inexacto, el chino no reconocido, Etc.., se producen cuando el fabricante correspondiente se evita hábilmente.

El proceso de lectura de bom puede verificar la exactitud de la lista de bom de diseño de Placa de circuito impreso, y encontrar el fenómeno de que el paquete utilizado en el diseño de Placa de circuito impreso no coincide con la Biblioteca de equipos reales del componente, y generar el informe de resultados de Inspección, que es muy importante para el diseño de Placa de circuito impreso. Dijo que era un buen proceso de Inspección preliminar. Si el formato bom de la empresa está determinado, puede simplificar el proceso de lectura bom de nuevo haciendo plantillas.

2.1.3. establecer la Biblioteca de embalaje real vpl de acuerdo con el Código de material de la empresa

La Biblioteca de paquetes real para cada dispositivo se construye usando la herramienta de biblioteca valor trilogy 5000 PLM consultando el Manual del dispositivo. La Biblioteca vpl contiene la marca del fabricante, las especificaciones y el tamaño real del paquete del componente. La Biblioteca vpl es diferente de la Biblioteca de paquetes de diseño de Placa de circuito impreso. Es una biblioteca de paquetes de componentes 3D que describe el tamaño real de los componentes.

En el nombre de la Biblioteca de paquetes vpl, utilizamos el nombre predeterminado vpl, pero a ñadimos la propiedad u Placa de circuito impreso Package a la propiedad de paquete y escribimos el valor de la propiedad en el nombre de paquete EDA. La ventaja de esto es que cuando hace clic en el dispositivo al que desea prestar atención durante el análisis DFM, puede ver visualmente el nombre del paquete EDA que corresponde al dispositivo, lo que ayuda a localizar y ver los paquetes relacionados y ahorrar tiempo.

El establecimiento de la Biblioteca de paquetes vpl es un proceso de acumulación gradual. Puedes empezar con resistencias y condensadores. Los paquetes de resistencias o condensadores se organizan en una tabla Excel y se procesan por lotes utilizando el software copypart proporcionado por valor. Puede construir bibliotecas de paquetes vpl para todos los dispositivos de la tabla a la vez. De los miles de paquetes en la Biblioteca de paquetes EDA de la unidad universal, dos tercios consisten en resistencias y condensadores. Si se utiliza el método anterior, la resistencia y el condensador deben construirse primero, lo que sentará una base sólida y la confianza para construir la Biblioteca vpl. En segundo lugar, debe establecer algunos componentes importantes, como conectores y CPU. Esto garantiza que, después del análisis de montaje de cada placa de circuito impreso, la placa de circuito impreso puesta en producción no esté al menos fuera de servicio; En segundo lugar, debe determinarse que el embalaje vpl de equipos más caros garantiza la primera tasa de éxito de una placa de circuito impreso que contiene equipos valiosos. Si el equipo caro se daña durante el proceso de montaje debido a errores de embalaje, será una gran pérdida para la empresa. A continuación, se establece la Biblioteca vpl de los dispositivos comunes. A medida que la Biblioteca vpl se enriquece gradualmente, la Biblioteca vpl se construye gradualmente, por lo que la mayoría de las placas de circuitos impresos se pueden ensamblar.

2.1.4 definir las propiedades del dispositivo

Como base de todas las inspecciones, es esencial establecer una base de datos de gestión de normas del Fer. En el diseño y la producción reales, recopilamos las especificaciones de fabricación de los fabricantes de Placa de circuito impreso, ordenamos las especificaciones de diseño y las especificaciones de proceso de producción de la unidad de diseño, y analizamos y comparamos uno por uno, y establecimos la base de datos de gestión de reglas ERF de acuerdo con nuestra empresa. Mejorar gradualmente en la práctica. La Biblioteca de gestión de reglas del fer incluye la Biblioteca de gestión de reglas de análisis de placas y la Biblioteca de gestión de reglas de análisis de ensamblaje.

2.2 diseño de ensamblaje

Cuando la disposición de Placa de circuito impreso de la placa de circuito impreso esté básicamente terminada:

Importar datos odb + +;

Importar bom de diseño;

Llamar a vpl real Packaging Library y ERF Assembly Analysis Rule Management Library correspondientes al Código de material establecido;

De acuerdo con los diferentes requisitos de montaje de la placa de circuito impreso, establecer el proceso de montaje correspondiente y dividir el área de proceso de la placa de circuito impreso;

Definir las propiedades del equipo;

Realizar la inspección de ensamblaje, generar gráficos visuales y generar automáticamente el informe de análisis de ensamblaje.

La inspección de ensamblaje incluye la inspección del embalaje de los componentes, la inspección de los puntos de marcado, el análisis de los componentes, el análisis de la almohadilla de soldadura, el análisis de la correspondencia entre la placa de soldadura y el pin, el análisis de los puntos de ensayo y el análisis de la apertura de la plantilla. Todos los elementos de Inspección anteriores incluyen subproyectos. Por ejemplo, el análisis de componentes incluye el espaciamiento de los componentes, la orientación de los componentes, la altura de los componentes, la pantalla de los componentes y las zonas de prohibición de los componentes. A través de la inspección, se puede ver que el componente y la almohadilla de Placa de circuito impreso no coinciden, la interferencia de colisión del componente y los problemas de soldadura del componente.

Con Diseño de Placa de circuito impreso, La placa de circuito impreso contendrá miles de dispositivos, Y los dispositivos de inserción y los dispositivos de montaje de superficie se distribuyen muy densamente. Una vez completada la disposición de la placa de circuito impreso, También es un trabajo duro ajustar miles de pantallas de varios dispositivos, Sin embargo, este tipo de trabajo complicado conducirá inevitablemente a la posición de la etiqueta irrazonable o incluso al revés.. El software general de diseño EDA no proporciona elementos de comprobación para este tipo de problemas, Así que una vez que esto sucede, A menudo se encuentra después de la depuración después del procesamiento de la placa de circuito impreso y la instalación del equipo.. Esto trae muchos problemas para el montaje y depuración en el futuro., Retraso en el desarrollo de productos, Causar pérdidas económicas. A través del análisis de componentes, El problem a de la dislocación de la etiqueta que se muestra en la figura 2 se puede comprobar fácilmente. Reemplaza el proceso de inspección manual Diseño de Placa de circuito impresoers, Mejorar la eficiencia, Y garantizar nuestra calidad Diseño de Placa de circuito impreso. Este examen es muy significativo para nosotros. Diseño de Placa de circuito impreso.

Figura 2

El análisis de espaciamiento de componentes proporciona un método para comprobar el espaciamiento de componentes demasiado cercano que a menudo encontramos en el diseño de Placa de circuito impreso. Los requisitos de espaciamiento y altura de los diferentes componentes son diferentes, y se pueden establecer a través de ERF y la tabla correspondiente de propiedades del dispositivo. Al llamar a la Biblioteca vpl, analizamos si los diferentes espacios entre los componentes cumplen los requisitos. Como se muestra en la figura 3, la distancia entre los dos componentes es demasiado corta, lo que resulta en una falta de estaño en los pines de los componentes cortos debido a la diferencia de altura entre los dos componentes durante la soldadura de cresta, lo que puede dar lugar a soldadura vacía o virtual.

Figura 3: la distancia entre los dos componentes es demasiado corta

El análisis del paquete de componentes consiste principalmente en comprobar la corrección del paquete de componentes en Placa de circuito impreso. Este examen es especialmente importante. En el diseño de Placa de circuito impreso, el error de encapsulación de componentes o el error de construcción de la Biblioteca de encapsulación resultan directamente en que la placa de circuito impreso procesada no puede ser utilizada y debe ser re - producida. Esto no sólo desperdicia el costo, reduce la eficiencia, sino que también pierde la competitividad del mercado.

Como se muestra en la figura 4, el cuadro gris es el tamaño real del dispositivo de la Biblioteca vpl. En comparación con los siguientes datos de diseño de Placa de circuito impreso negros, es evidente que el diseño de la almohadilla de embalaje no es razonable, la parte de soldadura de la almohadilla de soldadura reservada es demasiado corta, la anchura de la almohadilla de soldadura no es suficiente, el proceso de soldadura es fácil de causar soldadura.

La precisión del diseño de Placa de circuito impreso se mejora mediante la aplicación del análisis de ensamblaje. Debido a que incorporamos muchos requisitos de procesamiento de los fabricantes de procesos en las normas del Fer, se reduce el número de comunicaciones de ida y vuelta con los fabricantes de procesos, se mejora la eficiencia de la producción de Placa de circuito impreso y la tasa de éxito inicial.

Figura 4 diseño de almohadillas irrazonables

2.3 análisis de la tabla de red

Cuando Diseño de Placa de circuito impreso Complete, the ODB++ data generated during the design is extracted, Se analiza la tabla de red.. Comparando la red estándar, the design error (open circuit or short circuit) of the network integrity will be directly identified En graph. Incluso un circuito abierto y un cortocircuito en la puesta a tierra de la fuente de alimentación se pueden reportar con precisión mediante la conversión al modo de inspección del Pin. Esta característica puede ayudar a: Placa de circuito impreso El Inspector encontró el problema incompleto Placa de circuito impreso Inspección por falta de experiencia, Por consiguiente, Placa de circuito impreso El inspector puede verificar la integridad de los datos finales de diseño antes de que el producto entre en producción..

2.4 análisis de la placa

De acuerdo con la base de datos de gestión de reglas de análisis de placas de ERF, se extraen los datos odb + + generados por el diseño de Placa de circuito impreso para comprobar la manufacturabilidad de las placas de Placa de circuito impreso. El análisis de la placa de Placa de circuito impreso incluye principalmente el análisis de perforación, el análisis de señales, el análisis de la capa de potencia, el análisis de resistencia a la soldadura y el análisis de la pantalla.

Debido a que diferentes diseñadores de Placa de circuito impreso tienen diferentes niveles y métodos de diseño, en el proceso de diseño de Placa de circuito impreso, debido a diferentes experiencias, las reglas de diseño y enrutamiento son diferentes, la calidad del diseño también es muy diferente. Cómo controlar la calidad de los Placa de circuito impreso. Al establecer la base de datos de gestión de reglas de análisis de placas ERF, reflejaremos todos los requisitos y especificaciones de diseño en la inspección de análisis de placas.

Por ejemplo, en el diseño de Placa de circuito impreso, el tamaño del panel de aislamiento debe ajustarse a los requisitos de potencia de las diferentes fuentes de alimentación. Si el panel de aislamiento térmico es demasiado pequeño o bloqueado, causará problemas tales como disipación de calor demasiado rápida, mala soldabilidad, conexión no puede satisfacer los requisitos de potencia, etc. Sin embargo, mientras el software de diseño de Placa de circuito impreso cumpla con los requisitos de ancho de línea de conexión, no puede indicar errores.

Como se muestra en la figura 5, el panel de aislamiento térmico es demasiado pequeño. El análisis del panel óptico se comprobará de acuerdo con la configuración de las reglas del Fer, y se clasificará para indicar si se cumplen los requisitos de disipación de calor y potencia de conexión, y para evitar errores causados por factores como la experiencia.

Aplicación de la tecnología DFM en China Placa de circuito impreso design

Figura 5 panel de aislamiento térmico demasiado pequeño

Además, nuestra herramienta de diseño de Placa de circuito impreso sólo proporciona elementos de inspección entre la línea impresa y la almohadilla de soldadura, no la distancia entre la línea impresa y la máscara de soldadura. Como se muestra en la figura 6, después del análisis de la placa óptica, se puede encontrar que la línea impresa está demasiado cerca de la máscara de soldadura, lo que evita fugas de cobre en la línea impresa, y la oxidación del cobre afectará directamente la calidad de la señal. Al examinar los Placa de circuito impreso, también debemos tener en cuenta estos problemas de calidad que pueden exponerse después de un uso prolongado.

Aplicación de la tecnología DFM en el diseño de Placa de circuito impreso

Figura 6: alambre demasiado cerca de la máscara de soldadura

En el análisis de paneles ligeros, si copia cada paso de Inspección en una lista de verificación (lista de verificación), puede simplificar el funcionamiento de cada inspección. También puede especificar accesos rápidos de teclado y realizar el análisis del panel de luz pulsando un botón, lo que reduce significativamente la carga de trabajo de Inspección.

2.5 sincronización de software

Una vez que la base de datos EDA se lee como odb + +, trilogy 5000 puede proporcionar gráficos inteligentes para conectarse a las herramientas EDA. Con los accesos rápidos establecidos por el software, los diseñadores pueden sincronizar directamente desde la pantalla trilogy5000 al mismo marco y ubicación que se muestra en la herramienta Eda, lo que nos proporciona una gran comodidad para encontrar rápidamente los puntos de error en la herramienta EDA.

3. Diferencia entre DFM y Placa de circuito impreso

Las herramientas de software DFM se basan en reglas de producción reales, mientras que la verificación de software de diseño de Placa de circuito impreso se basa sólo en reglas de diseño, que son herramientas en dos áreas diferentes.

El análisis en el software de diseño de Placa de circuito impreso se utiliza generalmente en el Departamento de diseño, y los datos se revisan en el extremo posterior del diseño para asegurarse de que no hay problemas de violación de las reglas eléctricas. DFM se aplica al Departamento de procesos y al Departamento de montaje de producción para asegurar que los datos de diseño cumplan todos los requisitos de fabricación, montaje y ensayo.

La función de análisis de manufacturabilidad de los módulos relacionados en el software de diseño de Placa de circuito impreso es relativamente simple y las reglas no son abundantes. No se dispone de herramientas como el análisis de montabilidad y el análisis de testabilidad.

4. Conclusión

El software DFM nos proporciona una amplia gama de Diseño de Placa de circuito impreso Procedimientos automatizados de examen, which makes Nuestro products more standardized. Aunque sea diferente Diseño de Placa de circuito impreso Software y Diseño de Placa de circuito impresoEr con diferentes experiencias, Calidad de los productos diseñados Diseño de Placa de circuito impresoERS está garantizado. Realizar revisiones de procesos y participar en todas las etapas del diseño del producto, Resolver y descubrir todos los problemas ocultos de calidad de manufacturabilidad en la fase de diseño, Y mejorar en gran medida nuestra calidad Diseño de Placa de circuito impreso. Eficiencia del procesamiento de placas de circuitos impresos, La gestión de procesos y la tecnología de equipos eléctricos han mejorado considerablemente, Mejora de la calidad de los productos, Reducir el costo del producto y el ciclo de desarrollo, Mejora de la competitividad de los productos.

Además, la aplicación del software DFM es beneficiosa para la estandarización del proceso. A través de la especificación DFM, el Departamento de diseño y fabricación está conectado orgánicamente, y la estandarización del equipo de prueba de producción se realiza al mismo tiempo. Sobre la base de la tendencia actual de la externalización de la fabricación de productos, será posible realizar la transferencia de la especialización de la tecnología de productos y ayudar a las empresas a lograr un mayor desarrollo.