Technologie PCB - Stratégie technique de conception de PCB pour un travail plus intelligent

L'industrie de l'électronique peine à se remettre de la crise économique et la pression pour fournir un soutien complet au processus, de la conception à la fabrication, augmente également. Les entreprises d'électronique du monde entier doivent mettre sur le marché des produits différenciés plus rapidement et à moindre coût, une tendance qui devrait se poursuivre en raison de la faiblesse de l'économie. Même sur le marché chinois des PCB, il est urgent que les outils de soutien à la conception et à la fabrication de systèmes tirent parti des dernières technologies pour améliorer la productivité.

Dans une enquête menée par le Groupe Aberdeen, de nombreuses entreprises d'électronique de premier plan ont identifié six meilleures pratiques en matière de technologie de conception qui peuvent atteindre activement leurs objectifs commerciaux. Avec la lente reprise de la situation économique, ces pratiques technologiques de base en matière de PCB constitueront une partie importante du développement de la société en 2012.

Voici un aperçu de ces 6 Stratégies clés pour rendre le travail de votre entreprise plus intelligent. Nous sommes convaincus que ces stratégies seront essentielles au développement en 2012.

Stratégie technique 1: processus de co - développement du produit

La collaboration fait généralement référence à la capacité de convertir des opérations série en opérations parallèles, avec deux modes. Le premier est la capacité de permettre à plusieurs designers de travailler simultanément sur le même processus de conception. Cette approche n'est pas nouvelle, mais l'efficacité de la nouvelle technologie est très différente de l'original. Les concepteurs peuvent toujours manipuler la base de données de conception de PCB et la fractionner. Chaque concepteur travaille ensuite sur le processus de conception, mais doit finalement fusionner à nouveau la base de données. Le processus de fusion prend beaucoup de temps et est sujet aux erreurs, mais le résultat final peut raccourcir le cycle de conception.

"Le plan pour l'avenir est de faire des simulations dans des logiciels, comme des prototypes virtuels."

Actuellement, nous pouvons faire travailler plusieurs designers simultanément dans la même base de données sans avoir à scinder la base de données. Cela s'applique à de nombreux processus dans la conception de PCB, y compris la saisie schématique, la saisie et la gestion des contraintes (vitesse élevée et règles de fabrication) et la mise en page physique. De plus, chaque Designer peut voir les résultats des actions de ses collègues en temps réel. Cela permet non seulement de réduire considérablement le cycle de conception, mais aussi d'améliorer la productivité des concepteurs et la qualité des produits. Certains utilisateurs de cette technologie ont signalé des économies de temps de conception allant de 30 à 70%. Pour rester compétitives en 2012, les entreprises doivent réaliser des améliorations similaires du cycle de conception).

Stratégie technique 2: prototypage virtuel

Souvent, les entreprises valident leurs produits en construisant et en testant plusieurs prototypes. Concevez des PCB, Construisez des prototypes physiques, effectuez des tests en laboratoire, déterminez quels changements doivent être apportés, repensez - les et répétez les processus connexes.

Il y a plusieurs problèmes avec cette approche. Tout d'abord, la construction et la mise en service de prototypes sont longues et coûteuses. Si le délai de mise sur le marché est très serré, il est probable que les opportunités de marché seront manquées. Deuxièmement, effectuer des tests en laboratoire peut ne pas révéler tous les problèmes potentiels. Par exemple, vous voulez que les produits durent de nombreuses années dans des environnements difficiles tels que des vibrations violentes, mais les laboratoires de « vibration et de traitement thermique» peuvent ne pas fonctionner assez longtemps pour détecter des problèmes à long terme. De même, l'intégrité du signal pose ce problème. Les conditions critiques extrêmes peuvent ne pas être accessibles au laboratoire.

La solution du futur consiste à réaliser des simulations dans des logiciels, par exemple des prototypes virtuels. Cette opération peut être réalisée lors de la conception du PCB et couvrira de nombreux domaines possibles: Signal (numérique, analogique, RF) et intégrité du réseau électrique; Gestion thermique des circuits intégrés, des boîtiers, des circuits imprimés et de la simulation à l'échelle du système; Vibrations et chocs (Figure 2); Les pratiques de fabrication et d'assemblage de PCB; Interface mécanique 3D, etc. l'exécution tout au long du processus de conception garantit que la conception continue sans sauvegarde ni correction. En outre, le logiciel peut détecter des conditions critiques extrêmes et peut simuler des problèmes en laboratoire pendant des semaines ou des mois en quelques heures. Bien que les concepteurs préfèrent obtenir des objets physiques le plus rapidement possible et que la mise en œuvre de divers prototypes virtuels puisse être retardée, ces derniers peuvent raccourcir les cycles, réduire les coûts et améliorer la productivité du concepteur et la qualité / fiabilité du produit.

Stratégie technique 3: accompagnement du processus de la conception à la fabrication

Le temps de mise sur le marché et le coût des produits sont essentiels dans de nombreuses industries. Même dans les industries militaires / aérospatiales et automobiles, qui étaient confrontées à des contraintes de développement plus longues et / ou coûteuses dans le passé, elles ont maintenant des objectifs plus agressifs sur cette question. En outre, les concepteurs de PCB ne doivent jamais oublier que leur responsabilité n'est pas encore terminée, même lorsque les données entrent dans le processus de fabrication. Dans le même temps, du point de vue des fournisseurs Eda, il est important que le soutien ne soit pas apporté jusqu’à la fin de la phase de conception, qu’il ne soit pas facile pour les concepteurs de s’acquitter de leurs responsabilités en ce qui concerne les produits fabricables, mais qu’il s’agisse de travailler avec les fabricants pour optimiser leurs lignes de production afin d’obtenir un produit au moindre coût. Transmission

Une fois que la conception est entrée dans le processus de fabrication via des interfaces intelligentes telles que ODB + +, les fabricants peuvent utiliser le logiciel pour modéliser les lignes de production et optimiser leur utilisation. Lorsque la ligne de production est en fonctionnement, le logiciel surveille en permanence les problèmes tels que la livraison à temps des pièces, les temps d'arrêt des machines et la traçabilité des produits. Même si un défaut de qualité se produit, vous pouvez vous assurer que les équipements ou les processus dont le taux de défaillance est inférieur au taux de défaillance acceptable sont suivis et mis en évidence.

Stratégie technologique 4: gestion de la complexité

Pour les produits différenciés qui battent leurs concurrents, les entreprises doivent utiliser les technologies les plus récentes et les plus avancées pour compresser plus de fonctionnalités dans un espace plus petit tout en répondant aux opportunités de marché positives. Cela deviendra encore plus important en 2012. La technologie des circuits intégrés est constamment améliorée en termes de densité élevée, de vitesse élevée, de plus de broches dans un espace plus petit et de consommation d'énergie plus élevée. Les technologies de fabrication de circuits imprimés (PCB), telles que la technologie HDI / microvia, peuvent augmenter la densité, mais la conception est également plus complexe. Comment pouvons - nous maintenir et améliorer la productivité des designers face à la complexité croissante? La réponse est d'augmenter la fonctionnalité des outils de conception.

Stratégie technologique 5: collaboration interdisciplinaire

Le développement et la livraison de produits nécessitent une collaboration interdisciplinaire. Dans le domaine de l'électronique, nous disposons d'experts en circuits intégrés, packaging, FPGA, RF, analogique et numérique; Dans le domaine mécanique, nous avons des ingénieurs qui conçoivent les boîtiers et effectuent des analyses CAE; Nous avons le personnel d'achat, de chaîne d'approvisionnement et de fabrication; Nous avons le développement de logiciels embarqués. Tout cela exige une coopération efficace dans le processus de développement. Dans le passé, cela se faisait sur papier et par e - mail, mais maintenant, cela se fait principalement par voie électronique, mais le transfert de grandes quantités de données entre les membres de l'équipe reste problématique. Comment pouvez - vous identifier efficacement les changements qui ont eu lieu, comment réagir dans votre domaine et quels contrôles avez - vous réellement mis en place? Ces questions doivent être traitées dans un proche avenir.

En fait, la plupart des interactions sont des négociations. Par exemple, si un ingénieur en mécanique découvre qu'un composant sur un PCB interfère avec le boîtier physique du produit, l'Ingénieur peut suggérer de remplacer l'emplacement du composant. Cela prendra une forme progressive (uniquement en cas de remplacement) pour communiquer les recommandations au concepteur de PCB. Contrairement au transfert massif de données, les concepteurs de PCB doivent être triés pour déterminer les recommandations. Récemment, mentor Graphics, PTC et les utilisateurs ont développé la performance de changement progressif en une norme (« edmd») et ont été approuvés par prostep.

Ce schéma sera présenté sous forme graphique au concepteur de PCB qui acceptera, rejettera ou proposera un schéma plus adapté à ce PCB en fonction de la réalité du PCB. Le processus de négociation se poursuivra jusqu'à ce qu'un accord soit conclu, date à laquelle les bases de données mécaniques et électriques seront mises à jour. Cette collaboration entièrement électronique n'est qu'un des nombreux exemples d'opérations pratiques.

Stratégie technologique 6: gestion de la propriété intellectuelle (PI)

Enfin, les entreprises d'électronique de premier ordre ont décidé que la clé de leur succès futur réside dans leur flux de travail et la gestion de leurs bases de données.

Les membres de l'équipe de conception, qu'ils soient situés localement ou dispersés dans le monde entier, doivent créer une autorité efficace et gérer rigoureusement les actifs que l'entreprise considère comme les plus importants. L'Administrateur de base de données de l'entreprise saisit les informations sur les composants qualifiés dans une infrastructure de gestion approuvée, que les concepteurs peuvent évaluer. Tout ou partie d'un PCB pré - conçu peut être ajouté à la bibliothèque pour être réutilisé dans de futurs projets.

Au fur et à mesure que la conception de PCB progressait, l'équipe a créé des schémas, des contraintes et des données de mise en page de PCB. La gestion des données pour ce processus de travail est complexe et nécessite la création spécifique d'un système d'infrastructure pour gérer la propriété intellectuelle électronique. Les données éditées par les différents membres de l'équipe seront confrontées à des problèmes de gestion de version et de synchronisation. Les entreprises peuvent engager des agences de services pour concevoir certains produits et souhaitent ne partager qu'une partie de leur propriété intellectuelle. Il s’agit d’éliminer la complexité de l’utilisation d’un système PLM standard.