PCB Teknik - PCB tasarımında DFM teknolojisinin uygulaması

Abstrakt: miniaturizasyona, yüksek yoğunlukta ve yüksek hızla elektronik ürünlerin geliştirmesine karşı, PCB tasarımın karmaşıklığı çok arttı. Kompleksik PCB tasarımın bütün kalitesini nasıl etkili kontrol etmesi karşılaştığımız bir temadır. VALOR'ın Trilogy 5000 yazılımını tanıttıktan sonra, ürün PCB tasarımının tüm s ürecine DFM (üretilebilirlik analiz teknolojisi) uygulaması ve geleneksel PCB tasarımıyla karşılaştı. PCB tasarımı inceleme mekanizması ürün hayat döngüsü sürecinin kalite kontrolünde tasarım, işlem, üretim ve kalite inceleme personeline yardım edebilir. PCB tasarımı üretilmeden önce otomatik kontrol için güçlü bir araç olarak PCB tasarımının ilk başarılı hızını geliştirir. Ürüntü geliştirme döngüsünü kısayla.

Elektronik ürünlerin hızlı gelişmesi ile BGA, QFP, PGA ve CSP gibi yüksek integrasyon cihazları PCB tasarımında kullanıldı. PCB'nin karmaşıklığı da çok arttı. Sonra PCB tasarımı ve üretimi zor ve sınamak zor. Zavallı çözümleme, aygıt uyuşturucu ve zor destek gibi üretim sorunları. Bu, tüm ürünler in şaat döneminde, uzun gelişme döngüsünde, yüksek ürünler tamir hızları ve potansiyel ürünlerin kalite tehlikeye yol açar. Aynı zamanda, bu ürünler kısa zamanın, yüksek güveniliğin ve askeri ürünlerin yüksek stabiliğinin ihtiyaçlarına uyuyamazlar.

Gerçek tasarım ve üretim sürecinde, VALOR yazılım Triloji 5000 DFM fonksiyonunun uygulamasından "üretilebilirlik tasarımı" konseptini tanıttık ve ürün tasarım kalitesi merkezini ilerleyerek taşındık. Şekil 1'de gösterilmiş gibi yeni PCB tasarım sürecini tasarlayan üretim kuralları oluşturun. Tasarım değişikliklerinden sebep olan döngü uzantısını azaltmak için üretim kalitesi ve etkileşimliliği garanti edilir. Yapımın ilk aşamasında bütün mümkün kalite tehlikelerini çözer ya da keşfet, ürün geliştirme tekrarlarının sayısını küçültür, maliyetleri azaltır ve ürünlerin pazar rekabetçiliğini geliştirir. Aynı zamanda kullanılan tasarım yazılımına ürün kalitesini de önemsiz ediyor ve tasarımcıların seviyesi ile ilgisi yok, şirketin standartlaştırılmış yönetimi girmesine izin veriyor.

1. DFM teknoloji konsepti

   
   

DFM teknolojisi, yani üretilebilirlik teknolojisi, genellikle ürünün fiziksel tasarımı ve üretim sisteminin çeşitli parçaları arasındaki ilişkileri araştırır ve tüm üretim sistemini genellik optimizasyon için integral etmek için ürün tasarımında kullanır. DFM teknolojisi geliştirme döngüsünü ve ürünün maliyetini azaltır, böylece üretimi daha düzgün yapılabilir. Diğer sözleriyle, DFM tüm ürün hayat döngüsünün erken sorunlarını bulmak ve çözmek.

DFM yazılım uygulaması

Triloji 5000 DFM analizi genellikle ışık tahta üretim tasarım analizi, toplama analizi ve ağ listesi analizi içeriyor.

2.1 Analiz için hazırlık

DFM analizinin hazırlanması çok önemli, DFM analizinin devam edebileceği için tüm analizin ve ön şartların temeli. Sonraki beş öğeler temel hazırlıklardır.

2.1.1 PCB tasarımı tarafından EDA aracı ile üretilen ODB++ veri çıktı

ODB++ veri endüstri standart veri format ıdır. PCB ağ bilgileri, ilişkileri, komponent bilgileri, basılı tahta işleme bilgileri, materyal bilgileri ve çeşitli üretim verileri, yerleştirme prosedürleri ve test prosedürleri gibi geleneksel işleme ve toplama verilerini birleştirir. EDA tasarım aracı içindeki ODB++ veri generatörü tarafından oluşturulmuş. VALOR Triloji 5000 DFM için tamamlanmış ve doğru kontrol temeli sağla.

2.1.2 Her PCB tasarımına dayanan tamamen bir BOM listesi

BOM listesinde okumak, PCB tasarımının BOM'unu VALOR Trilogy 5000 sistemi tarafından tanınan BOM format ına düzenlemek ve her cihazın üreticisi ve VPL paket kütüphanesi ile uyumlu olmak. BOM listesine uygun olduğumuz zaman, kütle üretimde buluştuğumuz sorun, EDA aracımızdan oluşturduğumuz BOM'nin şirketin materyal alışveriş sistemi ile uyumlu olduğu ve materyal alışveriş sistemi okuyabilir. Ev aygıtların üreticisinin adı çoğunlukla Çin'de yansıtılır ve aygıt modeli genelde bazı işaretli Çinliler içerir. VALOR yazılımlarındaki BOM listesinin eşleştirmesi için üreticiyle uygun ilişim ulaşamaz. Tekrarlanan deneyler aracılığıyla, materyal kodu her aygıta uygun olduğunu düşünerek farklı aygıtlar bir materyal kodu kullanmayacak, ki eşsiz. Bu yüzden, BOM'u yorumlayınca, materyal kodunun özelliğini MPN'e (Manufactor Part Number) ayarladık ve üretici ve aygıt modelinin iki sütunun özelliklerini Tasvir etmek için ayarladık ve bu birimin kodu özelliğini Manufactor(Manufacturer)'a ayarladık. Bütün aygıt modellerine uyumlu olan tek bir üretici var. Bu birimin kodu adı. Bundan sonra, BOM listesine uyuşturucu adımlar çok basitleştirilmiştir ve bize saldırılan birçok sorun, yanlış üretici isimler ve Çinlilerde tanımadığı gibi, uyuşturucu üreticileri akıllı olarak kaçınırken üretildi.

BOM'daki okuma süreci PCB tasarım BOM listesinin doğruluğunu doğrulayabilir ve PCB tasarımında kullanılan paketin komponentlerin gerçek cihaz kütüphanesi ile uymuyor ve PCB tasarımına önemli olan kontrol sonuçlarının raporunu oluşturabilir. Bu çok iyi bir ilk denetim süreci olduğunu söyledi. Eğer şirketin BOM format ı kesin olursa, BOM okuma süreci bir örnek oluşturup tekrar basitleştirilebilir.

2.1.3 Şirket maddeleri kodlarına dayanan bir VPL gerçek paketleme kütüphanesini kurun

Aygıt el kitabına danışarak, her aygıtın gerçek paket kütüphanesini inşa etmek için VALOR Trilogy 5000 kütüphane aracı PLM kullanın. VPL kütüphanesi üreticinin markasını, belirtilerini ve komponenlerin gerçek paket boyutunu içerir. VPL kütüphanesi PCB tasarım paketleme kütüphanesinden farklıdır. Bu, komponenlerin gerçek boyutunu tanımlayan üç boyutlu komponent paketleme kütüphanesi.

VPL paket kütüphanesinin isimlerinde, VPL öntanımlı isim yöntemini kullanıyoruz, fakat paket özelliğine U_PCB_PACKAGE özelliğini ekliyoruz ve bu özelliğin değerini EDA paket adına yazıyoruz. Bunun avantajı, DFM analizi sırasında ilgilenmek istediğiniz cihaza tıkladığınızda, bu cihaza uygun EDA paketinin adını intuitiv olarak görebilirsiniz. Bu paketin yerini ve görünümü kolaylaştırır ve zaman saklayar.

VPL paket kütüphanesinin kuruluşu hızlı bir toplama sürecidir. Saldırganlarla başlayabilirsiniz. VALOR tarafından verilen COPYPART yazılımını Excel masasına dirençler veya kapasitörler paketi düzenlemek için kullanın ve grup işlemlerini çalıştırın. Masadaki tüm aygıtların VPL paketi kütüphanesi bir kez in şa edilebilir. EDA paketi kütüphanesinde binlerce paketlerden, üçte ikisi dirençler ve kapasitörler oluşturmalı. Eğer yukarıdaki metodlar kullanılırsa, karşı çıkanlar ve kapasiteler ilk olarak kurulmalı, bu da VPL kütüphanesinin kurulması için sabit bir temel ve güveni yaratacak. İkinci olarak, bağlantılar ve CPU gibi önemli parçalar kurulmalı. Bu, her yazdırılmış tahtayın toplantısı analizinden sonra, en azından üretime koyulmuş bastırılmış tahtayın kullanılmaz görünmesini sağlayabilir; İkinci olarak, daha pahalı aygıtların VPL paketi, değerli aygıtlar içeren basılı tahtaların ilk başarısız hızını garanti etmelidir. Toplantı sürecinde pahalı aygıtlar hasar edilirse, paketleme hataları yüzünden şirketin büyük bir kaybı olacak. Sonra genelde kullanılan aygıtların VPL kütüphanesini ayarlayın. VPL kütüphanesi yavaşça zenginleştirildiğinde, VPL kütüphanesi yavaşça kuruluyor, böylece çoğu basılı tahtalar toplanabileceği için analiz edilebilir.

2.1.4 Cihazın özelliklerini belirleyin

Tüm kontroller için temel olarak, ERF kural yönetimi veritabanının kurulması önemli. Gerçek tasarım ve üretim içinde, basılı tahta üreticilerinin üretim özelliklerini topladık, tasarım biriminin tasarım özelliklerini ve üretim sürecinin özelliklerini düzenledik, biriyle analiz edildi ve karşılaştırdık ve şirketimize uygun bir ERF kural yönetimi veritabanı kurulduk. Çalışmada yavaşça geliştiriliyor. ERF kural yönetimi kütüphanesi ışık tahta analizi kural yönetimi kütüphanesi ve toplantı analizi kural yönetimi kütüphanesi dahil ediyor.

2. 2 Birleşiklik tasarımı

Yazık tahtasının PCB düzeni basit olarak tamamlandığında:

1) ODB++ verileri import;

2) tasarımın BOM listesini indir;

3) Gerçek paketleme kitaphanesini ve ERF toplama analizi kural yönetim kitaphanesini kurulan materyal koduna uygun olarak arayın;

4) Farklı yazdırılmış tahta toplantısı gerekçelerine göre, uyumlu toplantı sürecini ayarlayın ve bastırılmış tahta için süreç alanını bölün;

5) Aygıt özelliklerini tanımla;

6) Görsel grafikler oluşturur ve otomatik toplantı analiz raporlarını oluşturur.

Birleşik denetimleri, komponent paketleme denetimleri, işaret noktaları denetimleri, komponent analizi, patlama analizi, patlama ve pint denetimleri analizi, test noktaları analizi ve örnek açma analizi gibi denetimler içeriyor. Yukarıdaki kontrol öğeleri hepsi altı öğeleri içeriyor. Örneğin, komponent analizi komponent boşluğu, komponent yöntemi, komponent yüksekliği, komponent ipek ekranı ve komponent yasaklanmış alanı içeriyor. Inspeksyon üzerinde, komponentler ve PCB çizgiler uyuşmuyor, komponent çarpışma aracılığı ve komponent çözme sorunları görülebilir.

PCB tasarımının arttığı karmaşıklığıyla, basılı bir tahta binlerce cihaz içerir ve karmaşık aygıtlar ve yüzey dağıtma aygıtlar çok yoğun olarak dağıtılır. Bastırılmış tahtın düzeni tamamlandıktan sonra, çeşitli aygıtların ipek ekranını ayarlama binlerce tanesi de çok çalışır ve bu çeşit karmaşık çalışma, etiketin doğurmaz ya da yukarıdan yukarıya çıkması gerektiğini gösterecek. Normal EDA tasarım yazılımı bu tür problemler için kontrol öğelerini temin etmez. Bu tür problemler oluşturduğunda, yazılmış tahta işlendikten sonra arızasızlandırmadan sonra, aygıt kuruldu. Sonra toplantıya ve hata ayıklama için çok sorun çıkardı, ürün araştırmalarının ve geliştirmelerinin ilerlemesini geçirmiş ve ekonomik kaybılarını getirdi. Komponent analizi aracılığıyla, 2. Şekil'de gösterilen küçük sayı kötülüklerinin problemi kolayca kontrol edilebilir. PCB tasarımcılarının el kontrol sürecini değiştirir, etkileşimliliğini geliştirir ve PCB tasarımının kalitesini garanti eder. Bu denetim PCB tasarımımız için çok anlamlı.

Şekil 2 Bit Numarası Yanlış

Komponentler uzay analizi PCB tasarımında sık sık karşılaştığımız çok yakın cihaz uzayının kontrolünün bir yöntemi sağlar. Farklı komponentler arasındaki uzay talepleri farklıdır ve yüksek de farklıdır. Bu da ERF ve cihaz özelliklerinin uyumluluk tablosu ile ayarlanabilir. VPL kütüphanesini araarak, farklı komponentlerin alanlarının ihtiyaçlarına uygun olup olmadığını analiz ediyoruz. Şekil 3'de gösterilen gibi, iki komponent arasındaki mesafe çok yakındır. Bu, dalga çözme sırasında iki komponentin yüksekliğinde farklılığı yüzünden, boş çözüm ya da sanal çözüm sebebi olabilir.

3. Şekil 2 komponent arasındaki mesafe çok yakın.

Komponent paketleme analizi genellikle PCB'deki komponent paketlerinin doğruluğunu kontrol etmektedir. Bu kontrol özellikle önemlidir. PCB tasarımında, komponent paketi hatası ya da paket kütüphanesi kurma hatası doğrudan olarak işlemli yazılmış tahta kullanılmaz ve yeniden üretilmesi gerekiyor. Bu sadece maliyetleri harcamak, etkileşimliliğini azaltmak değil, aynı zamanda pazar rekabetliliğini kaybediyor.

Figure 4'de gösterilen gibi, gri kutu VPL kütüphanesinin gerçek cihaz boyutudur. Aşağıdaki siyah PCB tasarım verileri ile karşılaştırıldığında, paket plak tasarımı mantıksız olmadığı açıkça görünüyor, patlama kısa parçası çok kısa, ve patlama genişliği yeterli değil, bu da Welding sürecinde kolay olabilir.

Birleşiklik analizi uygulamasından PCB tasarımın doğruluğu geliştirilir. İşlemci üreticisinin birçok işleme ihtiyaçlarını ERF kurallarına yerleştirdiğimize göre işleme üreticisinin geri ve ileri iletişim sayısı azaldı ve basılı tahta üretiminin etkileşimliliği ve ilk defa başarılı hızı geliştirildi.

4. Görüntü mantıksız pad tasarımı

2. 3 Ağ listesi analizi

PCB düzeni tamamlandığında dizayn sırasında üretilen ODB++ veri çıkarılır ve ağ listesi analiz ediler. Standart ağı karşılaştırarak, ağ bütünlüğünün tasarım hatası (açık devre veya kısa devre) grafikte doğrudan tanınacak. Elektrik alanının açık devresi ve kısa devresi bile Pin-Point'e dönüştüğü kontrol modası tarafından tam olarak rapor edilebilir. Bu fonksiyon PCB inspektörlerine yetersiz deneyim tarafından sebep olan tamamlanmış PCB inspektörlerin sorununu bulmasına yardım edebilir, böylece PCB inspektörleri üretim girmeden önce son tasarım veri integritesini kontrol edebilir.

2.4 Işık tahta analizi

ERF'nin ışık tahta analizi kural yönetimi kütüphanesine göre PCB tasarımı tarafından üretilen ODB++ verileri PCB ışık tahtasının üretilebilirliğini kontrol etmek için çıkarın. PCB ışık tahta analizi genellikle sürücü analizi, sinyal analizi, elektrik katı analizi, solder maske analizi ve ipek ekran analizi içeriyor.

Çünkü farklı PCB tasarımcıları, PCB tasarım sürecinde farklı deneyimler yüzünden farklı tasarım seviyeleri ve metodları vardır, tasarımın kalitesi de farklı. PCB kalitesini nasıl kontrol edilir. ERF ışık tahta analizi kural yönetimi kütüphanesini ayarlayarak ışık tahta analizinin incelemesinde tüm tasarım gerekçelerini ve özelliklerini göstereceğiz.

Örneğin, PCB tasarımında, sıcaklık izolatıcı faceplatenin boyutunu farklı enerji kaynaklarının güç ihtiyaçlarına göre ayarlanmalıdır. Eğer sıcaklık izolatıcı yüzplate çok küçük veya bloklandırılırsa, kaldırma sırasında çok hızlı sıcaklık parçalanmasına neden olur, kötü soldaşılabilir ve bağlantı güç ihtiyaçlarına uyuyamaz, etc. sorun. Ancak PCB tasarım yazılımı bağlantı çizgi genişliğinin şartlarını yerine getirdiği sürece hata sormayacak.

Şekil 5'de gösterildiği gibi, sıcaklık izolatıcı yüzplate çok küçük. Optik panel analizi ERF kurallarının ayarlamasına göre kontrol edecek, ve klasifikasyon sıcak patlama ve bağlantı gücünün ihtiyaçlarını yerine getirmesini ve deneyim gibi faktörler tarafından sebep olan hataları kaçırır.

PCB tasarımında DFM teknolojisinin uygulaması

5. Şekil Sıcaklık Yüzbaşı çok küçük.

Ayrıca, PCB tasarım aracımız sadece yazılmış hatlar ve çizgiler arasındaki kontrol öğelerini sağlar ve basılmış çizgiler ve çözücü maskeler arasındaki mesafeyi kontrol etmez. Görüntü 6'da, optik tahta analizinden sonra, basılı çizgiler solucu maskesine çok yakın olduğunu görebiliyor ki, üretilen çizgilerin bakra sızdırmasından kaçınır ve bakra oksidasyonu sinyalin kalitesine doğrudan etkileyecek. Uzun zamandır kullanılan bu kalite sorunları, PCB'yi kontrol ettiğimizde de düşünmeli.

PCB tasarımında DFM teknolojisinin uygulaması

6. Şekil, kablo solucu maskesine çok yakın.

Işık panel analizinde, her kontrol adımını kontrol listesine kopyalarsanız, her kontrol operasyonunu kolaylaştırabilirsiniz. Ayrıca kısayol tuşlarını belirtebilirsiniz, ve bir düğme basıp ışık paneli analizi yapabilirsiniz. Bu da kontrol yükünü çok azaltır.

2.5 Yazılım sinkronizasyonu

EDA veritabanı ODB++ olarak okuduğunda Trilogy 5000 EDA aracına bağlanmak için zeki grafik sağlayabilir. Yazılım tarafından ayarlanan kısayol tuşlarını kullanarak, tasarımcı Trilogy5000 ekranından EDA aracı üzerinde gösterilen aynı çerçeve ve yerine doğrudan eşzamanlayabilir. Bu, EDA aracının hata noktasını hızlı ve kolayca bulmak için bize çok uygun sağlayacak.

3. DFM yazılımı ve PCB tasarlama kuralları kontrol fonksiyonu arasındaki fark

DFM yazılım araçları gerçek üretim kurallarına dayanan, PCB tasarım yazılım kontrolleri sadece dizayn kurallarına dayanan, iki farklı alanda aletler.

PCB tasarım yazılımının analizi genellikle tasarım departmanına uygulanır ve veriler tasarımın arka tarafından kontrol edilir ki, elektrik kuralların bozulmasını sağlayan elektrik kurallarını yönlendiren, mantıklı fonksiyonların gerçekleştirmesine odaklanır; DFM süreç bölümüne ve üretim toplantı bölümüne uygulanıyor tasarımı sağlamak için Veriler üretim, toplantı ve testi gerekçelerinin tüm ihtiyaçlarına uyuyor.

PCB tasarım yazılımında bağlantılı modüllerin üretilebilirlik analizi fonksiyonu relativ basit ve kurallar yeterince zengin değil. Birleştirilebilir analizi ve testabilir analizi gibi araçlar kullanılmaz.

4. Sonuç

DFM yazılımı bize büyük bir PCB tasarımı otomatik kontrol program ı sağlıyor, bu da ürünlerimizi daha standartlaştırıyor. Farklı PCB tasarımları ve PCB tasarımcıları farklı deneyimleri ile bile PCB tasarımcıları tarafından tasarlanmış ürünlerin kalitesi garanti edilir. Prozesi görüntülerini tüm ürün tasarımının fırsatlarına paralel, çözümler ve tasarım fırsatlarında gizli üretilebilirlik kalitesi tehlikelerini keşfetmek ve PCB tasarımının kalitesini büyük bir şekilde geliştirir. Bastırılmış devre tahtasının işleme, işlem yönetimi ve elektrik ekipmanların sürecinin etkileşimliliği büyük geliştirildi, ürün kalitesi geliştirildi, ürün ve geliştirme döngüsünün maliyeti azaltıldı ve ürün rekabetliliğini arttırdı.

Ayrıca, DFM yazılımının uygulaması da süreçlerin standardizasyonu destekledir. DFM özelliklerinden tasarım ve üretim departmanları organik olarak bağlantılı ve aynı zamanda üretim test ekipmanlarının standardizasyonu gerçekleştirildi. Şimdiki ürün üretimi dışarı çıkarma trenlerine dayanarak, ürün teknolojisinin özellikle aktarılmasını anlamak mümkün olacak. Bu, şirketlerin daha büyük gelişmesine sebep olacak.