Tecnología de PCB - DFM no debe limitarse a los chips, los PCB lo necesitan más

A pesar de muchas controversias sobre el valor, la definición, la variabilidad y la tecnología del diseño de manufacturabilidad, todas las cuestiones se basan en chips. Por supuesto, cuando empezamos a pensar en diseños de 45 y 32 nanómetros, el chip DFM era un requisito clave. Sin embargo, la preocupación por el chip DFM ignora una necesidad tecnológica más importante: el DFM para placas de circuito impreso.

Todos sabemos que incluso si las pastillas de silicio son 100% perfectas, el sistema objetivo puede no funcionar correctamente si alguno de los componentes del enlace de comunicación entre chips, como encapsulamiento, conector o placa de circuito, está dañado. Muchos proveedores de encapsulamiento, conectores y PCB pueden ser impulsados por diseñadores de sistemas para controlar sus tolerancia de procesamiento.

Sin embargo, a menos que todos los proveedores fortalezcan unánimemente las especificaciones, por ejemplo, los conectores con tolerancia positiva o negativa del 5% pueden no ser válidos para sistemas con tolerancia positiva o negativa del 10% en el pcb. Para optimizar el diseño del sistema, los diseñadores deben estudiar la relación causal de cada componente. Hasta ahora, no tenemos herramientas DFM para hacer frente a tales problemas de diseño.

En la fase de diseño previo al diseño, los ingenieros de sistemas de alta velocidad o integridad de señales generalmente solo pueden realizar simulaciones Spice limitadas. Para garantizar que el sistema funcione correctamente, es necesario simular condiciones límite capaces de cubrir todas las tolerancia de mecanizado.

Por ejemplo, los cambios en el ancho del cable metálico, la altura de apilamiento dieléctrico, la constante dieléctrica y la Corte de pérdida dentro del PCB afectan la resistencia y atenuación. Sin embargo, solo los ingenieros de las grandes empresas tienen los recursos para personalizar sus propios guiones para realizar miles de tareas de simulación y luego procesar los resultados. Aún así, todavía no hay criterios claramente definidos para escanear qué variables.

Las deficiencias más obvias son los modelos de límites de encapsulamiento y conectores. Para el diseño de alta velocidad, estos modelos solo se pueden definir con precisión a través de parámetros s relacionados con la frecuencia. Sin embargo, pocos proveedores ofrecen buenos modelos de parámetros s, y mucho menos modelos de límites en un amplio rango de frecuencias.

En la fase de verificación posterior al diseño, es necesario extraer y simular con precisión el complejo PCB para calcular las esquinas y curvas detalladas. Sin embargo, hay pocas herramientas disponibles.

Obviamente, se necesita un método común de diseño y verificación de pcb. ¿Entonces, ¿ qué necesitamos?

Centrémonos en dos áreas Principales. Por ejemplo, para el diseño de prediseño, es mejor tener un editor de entrada de diagrama de cableado impulsado por gui, para que el diseñador pueda introducir fácilmente los cambios en cada componente, simular y procesar los resultados e informar sobre la generación e influencia de cada variable.

Para la verificación posterior al diseño, la herramienta DFM necesita ser capaz de ajustar automáticamente el diseño para cubrir las condiciones límite, utilizar un extractor de onda completa rápido para extraer parámetros parasitarios y utilizar un modelo de límite de Transistor I / o en la simulación del circuito.

Solo cuando los diseñadores tienen en cuenta las tolerancia de trabajo en el diseño y la verificación pueden decir que han diseñado para la manufacturabilidad. Solo cuando el proveedor de herramientas reconoce que el chip es solo un subsistema, como parte de un pcb, el DFM puede terminar realmente relacionado con el cliente que desarrolla el producto final.

DFM estudia principalmente la relación entre las características físicas del producto en sí y las partes del sistema de fabricación, y lo utiliza en el diseño del producto para integrar todo el sistema de fabricación de PCB para la optimización general, haciéndolo más estandarizado, reduciendo así los costos, reduciendo los tiempos de producción y mejorando la manufacturabilidad y eficiencia del producto.