PCB科技 - 使工作更智慧的PCB設計科技策略

電子行業正努力從經濟危機中復蘇, 為從設計到製造的過程提供全面支持的壓力也在新增. 世界各地的電子公司必須以更快的速度和更低的成本將差异化產品推向市場, 由於經濟疲軟，這一趨勢將繼續下去. 即使在中國 PCB市場, 系統設計和製造支持工具迫切需要利用最新技術來提高生產率.

在亞伯丁集團進行的一項調查中, 許多領先的電子公司確定了六種可以積極實現業務目標的設計科技最佳實踐. 隨著經濟形勢的緩慢復蘇, 這些基本 PCB科技 實踐將成為2012年公司發展的重要組成部分.

以下是使公司工作更智慧的這6項關鍵戰畧的概述。 我們相信這些戰畧將成為2012年發展的關鍵。

科技策略1：產品協同開發過程

合作通常指將串列操作轉換為並行操作的能力，有兩種模式。 第一種是允許多個設計師同時在同一設計過程中工作的能力。 這種方法並不新鮮，但新技術的有效性與最初的方法大不相同。 設計者始終可以操作PCB設計資料庫並將其折開。 然後，每個設計師都在設計過程中工作，但最後必須重新合併資料庫。 合併過程非常耗時且容易出錯，但最終結果可以縮短設計週期。

“未來的計畫是在軟件中進行類比，如虛擬樣機。”

現時，我們可以讓多個設計人員同時在同一個資料庫中工作，而無需折開資料庫。 這適用於PCB設計中的許多過程，包括原理圖輸入、約束（高速和製造規則）輸入和管理，以及物理佈局。 此外，每個設計師都可以實时看到同事的操作結果。 這不僅大大縮短了設計週期，而且提高了設計師的生產率和產品品質。 該科技的一些用戶報告稱，可以節省30%到70%的設計時間。 為了在2012年保持競爭力，公司必須實現類似的設計週期改進）。

科技策略2：虛擬樣機

通常，公司通過構建和測試多個原型來驗證其產品。 設計PCB，構建物理原型，在實驗室進行測試，確定需要進行哪些更改，重新設計，並重複相關過程。

這種方法有幾個問題。 首先，構建和調試原型既耗時又昂貴。 如果上市時間非常緊迫，很可能會錯過市場機會。 其次，實驗室測試可能無法發現所有潜在問題。 例如，您希望產品在惡劣環境中使用多年，例如嚴重振動，但“振動和熱處理”實驗室可能無法運行足够長的時間來發現長期問題。 類似地，信號完整性也有這個問題。 實驗室中可能無法獲得極端臨界條件。

未來的解決方案是在軟件中進行類比，例如虛擬樣機。 該操作可以在PCB設計過程中執行，並將涵蓋許多可能的領域：訊號（數位、類比、射頻）和電網完整性； 集成電路、封裝、PCB和全系統模擬中的熱管理； 振動和衝擊（圖2）； PCB製造和組裝實踐； 整個設計過程中的3D機械介面等執行可以確保設計在沒有備份和更正的情况下繼續進行。 此外，該軟件可以檢測極端的臨界條件，並可以在數小時內類比實驗室中數周或數月的問題。 雖然設計師希望儘快獲得物理對象，並且可能會延遲大量虛擬原型的實施，但後者可以縮短週期，降低成本，提高設計師的生產率和產品品質/可靠性。

科技策略3：從設計到製造的過程支持

上市時間和產品成本是許多行業的關鍵。 即使在過去面臨較長開發時間和/或高成本限制的軍事/航空航太和汽車行業，他們現在在這個問題上也有更積極的目標。 此外，PCB設計師不得忘記，即使數據進入製造過程，他們的責任尚未結束。 同時，從EDA供應商的角度來看，重要的是支持不是到設計階段結束，不是讓設計師輕鬆履行其對可製造產品的責任，而是與製造商合作優化其生產線，以實現最低成本的產品。 傳送

一旦設計通過智慧介面（如ODB++）進入製造過程，製造商就可以使用該軟件對生產線進行建模並優化其使用。 當生產線運行時，該軟件將持續監控零件的準時交付、機器停機時間和產品可追溯性等問題。 即使出現質量缺陷，也可以確保跟踪並突出顯示故障率低於可接受故障率的設備或過程。

科技策略4：複雜性管理

對於擊敗競爭對手的差异化產品，公司必須使用最新和最先進的科技，將更多功能壓縮到更小的空間中，同時仍能滿足積極的市場機遇。 這在2012年將變得更加重要。 集成電路科技在高密度、高速度、更小空間中的更多管脚和更高的功耗方面不斷改進。 PCB（印刷電路板）製造技術，如HDI/微孔科技，可以提高密度，但設計也更複雜。 面對日益新增的複雜性，我們如何保持和提高設計師的生產力？ 答案是新增設計工具的功能。

科技戰畧5：跨學科合作

產品開發和交付需要跨學科合作。 在電子領域，我們擁有集成電路、封裝、FPGA、射頻、類比和數位化方面的專家； 在機械領域，我們有設計外殼和進行CAE分析的工程師； 我們有採購、供應鏈和製造人員； 我們有嵌入式軟體發展。 所有這些都需要在發展行程中進行有效合作。 過去，它是通過紙張和電子郵件完成的，但現在主要是通過電子媒體，但在團隊成員之間傳輸大量數據仍然存在問題。 您如何有效地確定發生了哪些變化，在您的領域如何應對，以及您實際採取了哪些控制措施？ 這些問題必須在不久的將來得到解决。

事實上，大多數互動都是談判。 例如，如果機械工程師發現PCB上的某個組件會干擾物理產品外殼，則工程師可以建議更換該組件的位置。 這將採取漸進的形式（僅在更換時）向PCB設計師傳達建議。與大量資料傳輸不同，必須對PCB設計師進行排序以確定建議。 最近，Mentor Graphics、PTC和用戶已將漸進式更改效能開發為標準（“EDMD”），並已獲得ProSTEP的準予。

該提案將以圖形的形式展示給PCB設計師，後者將根據PCB的實際情況接受、拒絕或提出更適合該PCB的提案。 談判過程將繼續進行，直到達成協議，届時將更新機械和電力資料庫。 這種完全電子化的合作只是實際操作的眾多示例之一。

科技戰畧6：知識產權管理

最後，一流的電子公司决定，未來成功的關鍵在於他們的工作流程和資料庫管理。

設計團隊成員，無論他們位於當地還是分散在世界各地，都需要建立有效的權威，並嚴格管理公司認為最重要的資產。 該公司的資料庫管理員將合格組件的資訊輸入到準予的管理基礎設施中，設計者可以對其進行評估。 所有或部分預先設計的PCB都可以添加到庫中，以便在未來的項目中重用。

作為 PCB設計 進展, 團隊創建了示意圖, 約束條件, 和PCB佈局數據. 這一工作過程的資料管理非常複雜, and an infrastructure system for managing electronic intellectual property (IP) needs to be created specifically. 由不同團隊成員編輯的數據將面臨版本管理和同步問題. 公司可以聘請服務機構來設計一些產品，並希望只共亯部分知識產權. 這是為了消除使用標準PLM系統的複雜性.