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DFM设计工具的理念变革—— 从设计后段检查到即时交互式检查
[发布时间]:2011年1月20日 [来源]:电子变压器专辑 [点击率]:11555
【导读】: Nolan Johnson ——Sunstone Circuits 市场经理 摘要 DFM(可制造性设计)这个术语本身就表明须在设计阶段利用制造信息来选择合适的设计方法,亦就是说,在设...

Nolan Johnson ——Sunstone Circuits 市场经理

    摘要

    DFM(可制造性设计)这个术语本身就表明须在设计阶段利用制造信息来选择合适的设计方法,亦就是说,在设计初始阶段就需要利用制造知识。不幸的是,现有的PCB DFM设计工具只能在设计的后段即设计基本完成时才能进行检查。这种方法有三大缺点:

    1、设计者在进行PCB设计时,不得不在许多制造信息未知的情况下对设计方案做出决定;而实际上,此时才是进行可制造性设计的最早、最节省成本的时机; 

    2、在设计后段,当人们发现可制造性设计的错误之后(错误几乎是不可避免的),需要对初始设计进行大量修改,导致额外的工程努力和花费;

    3、这种在设计后段进行重大修改的方法,导致设计周期较长,有可能会使你的产品错过最佳的市场时机。新的交互式DFM方法正在出现,这与原有的设计方法(在设计的最后阶段 检查)不同。比如,本文描述的DFM设计工具,可以使设计者在设计过程中就了解到任何可制造性的信息(交互式)。通过在设计的初始阶段引入此DFM工具,设计者不仅能够保证产品通过DFM检查,而且可以在其设计原型阶段就考虑对产品进行DFM的最优化设计。这种设计工具带来了可制造性更佳的设计,能加快产品的生产速度,降低成本,并提高成品率。本文列举了一些案例,通过引入这种交互式 的DFM工具来改善制造过程,使设计更为高效。

    历史上的IC和PCBD FM设计检查工具都推动了DFM能力的发展。20年前,检查能力还停留在传统水平上,简单的线宽及线间距、开路—短路等。现在的设计变得越来越复杂,往往要求更为详细的检查分析。比如在IC设计中,在初始阶段就需要考虑电路的时序和寄生效应,也是可制造性设计的范畴。在PCB设计领域,由于电气性能和热设计在当前技术发展中占据了重要位置,也对可靠性设计提出了更高的要求。

    本文将讨论并找出以下问题的原因:即当前的PCB DFM、DFY(Design for Yield)设计工具,为何不能代表最先进的DFM设计理念?设计工具和工艺流程是连接设计思想与产品实现的桥梁,当前很多设计工具被广泛使用并易于获取,但是却不足以完成真正意义上的全流程DFM设计。

    方法

    本文的论证数据来源于业界的研究报告、众多PCB设计者的访谈,以及Sunstone Circuits的实际经验,尤其是制造方面的经历。

    讨论

    DFM/DFY的角色

    DFM/DFY最终目的是使设计者的设计在可制造性方面正好处于图1所示的工艺窗口的中心。只有这样,加工时的微小偏差才不致影响产品的加工成品率1。设计团队越来越将DFM/DFY设计工具看作解决以下问题的方法:

    1、找到并描述这些工艺窗口之间的关系;

    2、将设计方案对工艺窗口的影响进行量化评估;

    3、将上述信息反馈给设计者,以便将设计工作做得更好。

    DFM/DFY是为设计团队提供反馈建议的环节。“目前业界大多数人都了解到,设计和制造需要比以往更加紧密地结合。但是,许多人仍然不清楚为什么DFY也十分重要,DFY与产品总体良率之间到底是什么关系?需要多少额外的投资(如果需要的话)使DFY变为现实,以及谁会在DFY中受益?”。

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