Teknik PCB - DFM seharusnya tidak terbatas kepada cip, PCB memerlukannya lebih

Walaupun terdapat banyak perdebatan mengenai nilai, definisi, variabiliti, dan teknologi desain untuk kemudahan penghasilan (DFM), semua masalah berdasarkan cip. Sudah tentu, apabila kita mula mempertimbangkan reka 45 dan 32 nanometer, chip DFM adalah keperluan kritik. Namun, fokus pada chip DFM telah melewatkan keperluan teknikal yang lebih penting: DFM untuk papan sirkuit dicetak.

Kita semua tahu bahawa walaupun cip silikon 100% sempurna, jika mana-mana komponen pautan komunikasi cip-cip (seperti pakej, papan sambungan atau sirkuit) rosak, sistem sasaran mungkin masih tidak berfungsi dengan betul. Banyak pembekalan pakej, sambung, dan bekalan PCB mungkin dipandu oleh perancang sistem untuk mengawal toleransi proses mereka.

Namun, kecuali semua penyedia secara bersetuju menguatkan spesifikasi, misalnya, sambungan dengan toleransi tambah atau tolak 5% mungkin tidak berkesan untuk sistem dengan toleransi tambah atau tolak 10% pada PCB. Untuk optimumkan desain sistem, desainer perlu mempelajari penyebab setiap komponen. Sejauh ini, kita tidak mempunyai alat DFM untuk menangani masalah desain seperti ini.

Dalam tahap desain pra-bentangan, sistem kelajuan tinggi atau insinyur integriti isyarat biasanya hanya boleh melakukan simulasi Spice terbatas. Untuk memastikan sistem berfungsi secara biasa, perlu simulasi keadaan sempadan yang boleh meliputi semua toleransi mesinan.

Contohnya, perubahan dalam lebar garis logam, tinggi tumpukan dielektrik, konstan dielektrik, dan tangen kehilangan dalam PCB semua boleh mempengaruhi impedance dan kelemahan. Namun, hanya jurutera dalam syarikat yang lebih besar mungkin mempunyai sumber untuk menyesuaikan skrip mereka sendiri untuk melakukan ribuan tugas simulasi dan kemudian memproses keputusan. Walaupun begitu, masih tiada piawai yang ditakrif dengan baik untuk pembolehubah untuk imbas.

Kekurangan yang paling jelas adalah model sempadan pakej dan sambungan. Untuk desain kelajuan tinggi, model ini hanya boleh ditakrif dengan tepat oleh parameter S berkaitan dengan frekuensi. Bagaimanapun, sangat sedikit penyedia menyediakan model S-parameter yang baik, walaupun model sempadan atas julat luas frekuensi.

Dalam tahap pengesahan selepas bentangan, ekstraksi dan simulasi tepat PCB kompleks diperlukan untuk menghitung sudut terperinci dan bengkok. Namun, hampir tiada alat tersedia.

Jelas sekali, rancangan PCB biasa dan kaedah pengesahan diperlukan. Jadi, apa yang kita perlukan?

Mari kita fokus pada dua kawasan utama. Untuk desain pra-bentangan, contohnya, lebih baik mempunyai editor input diagram wayar dipimpin GUI, sehingga desainer boleh dengan mudah masukkan perubahan setiap komponen, simulasi dan proses keputusan, dan laporkan generasi dan kesan setiap pembolehubah.

Untuk pengesahan selepas bentangan, alat DFM perlu dapat menyesuaikan bentangan secara automatik untuk meliputi keadaan sempadan, menggunakan ekstraktor gelombang penuh pantas untuk mengekstrak parameter parasit, dan menggunakan model sempadan I/O transistor dalam simulasi sirkuit.

Hanya apabila desainer mempertimbangkan toleransi kerja dalam desain dan pengesahan, mereka boleh mengatakan bahawa mereka telah membuat desain untuk kemudahan. Hanya apabila penyedia alat mengenali bahawa cip hanya sub-sistem-seperti sebahagian dari PCB, maka DFM akhirnya boleh benar-benar relevan untuk pelanggan yang mengembangkan produk akhir.

DFM adalah terutama untuk mempelajari hubungan antara ciri-ciri fizik produk sendiri dan berbagai bahagian sistem penghasilan, dan menggunakannya dalam desain produk untuk mengintegrasikan seluruh sistem penghasilan PCB untuk optimizasi umum dan menjadikannya lebih standardisasi untuk mengurangkan Kost, pendek masa produksi, meningkatkan kemudahan penghasilan produk dan efisiensi kerja.