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如何減少集成電路設(shè)計的不良率
在集成電路設(shè)計中,目標是生產(chǎn)一種可以盡可能無差錯地制造的電路板。設(shè)計師可以通過多種方式進行此操作,包括在設(shè)計中遵循良好的可制造性規(guī)則(DFM)設(shè)計,并仔細檢查所有內(nèi)容是否存在錯誤,以減少集成電路設(shè)計的不良率。
無錯制造取決于清洗的BOM表
為了在制造中獲得收益,必須成功完成設(shè)計的幾個方面。設(shè)計必須正確的主要方面是其基本功能。如果電路板無法按照設(shè)計方式正常工作,則沒有理由制造它。
下一個重要方面是為可制造性(DFM)物理設(shè)計板。沒有良好DFM規(guī)范的電路板在組裝時會引起很多問題。例如,未針對電路板焊接過程進行優(yōu)化的組件放置可能會導致無法接受的焊點。這些不良的焊點最終可能會導致間歇性電路故障,進而需要重新加工PCB或徹底報廢電路板。同樣重要的是設(shè)計測試板(DFT)。如果該電路板不是為自動測試而設(shè)計的,那么制造商要么必須對其進行手動測試,要么進行重新設(shè)計。無論哪種情況,這都會增加電路板制造的時間和費用。
物料清單(BOM)是集成電路設(shè)計的另一個關(guān)鍵領(lǐng)域,如果設(shè)計不正確,可能會導致制造延遲和問題。PCB BOM錯誤或不完整通常是制造商最重視的問題,因為這是他們的敵人。以下是制造商報告的已解決有問題的BOM的一些問題:
價格:有時會在不考慮價格的情況下指定組件,并且這些組件比合適的替代品更昂貴。
狀態(tài):組件的壽命可能已到盡頭(EOL),或不建議將其用于新的設(shè)計狀態(tài),從而使它們不適合將來的構(gòu)建。
可用性:有時會指定根本無法購買的零件。
正確的零件號:粗心創(chuàng)建BOM表通常會導致零件號與組件描述不符。
參考標記:有時BOM中的參考標記與板上的不匹配。這通常是第十一個小時的設(shè)計更改導致沒有BOM更新的結(jié)果。
缺少數(shù)據(jù)和信息:缺少零件,缺少參考標號,缺少零件編號或描述,所有這些問題都可能導致BOM無法使用。
由此可見,擁有一個良好,準確和清潔的物料清單對于你的PCB制造產(chǎn)量至關(guān)重要。在這里,電路仿真變得很重要。
電路仿真可減少集成電路設(shè)計的不良率
一旦確定了電路的功能,下一步就是使用適當?shù)慕M件捕獲原理圖。在這里,電路仿真可以在完成集成電路設(shè)計設(shè)計之前證明電路的可行性,從而為你節(jié)省大量原型費用。同時,電路仿真將驗證你選擇的組件是否適合該電路。
在原理圖開發(fā)的這一點上,通常是在檢查零件以進行零件采購時。如果發(fā)現(xiàn)任何選定的零件因價格,可用性或狀態(tài)而引起問題,則將這些零件替換為不同的零件。傳統(tǒng)的零件替換周期是將零件問題引入設(shè)計的地方。即使電路已經(jīng)過電路仿真,但是替換零件現(xiàn)在可能會使那些原始仿真無效。并非每個零件都可以直接替代,因為公差或其他規(guī)格的微小變化會影響電路的性能。
因此,至關(guān)重要的是,設(shè)計工程師應成為組件替換過程的一部分。僅僅因為就價格和可用性而言,替換部件可能更有意義,如果電路無法按預期運行,該設(shè)計仍將被視為不可制造。但是,在設(shè)計工程師參與生產(chǎn)干凈物料清單的過程中,可以運行其他電路仿真,以驗證零件替代是否可行。這些用于驗證設(shè)計中新組件的仿真是提高PCB制造良率的重要組成部分。
在集成電路設(shè)計中避免猜測
無論是能夠統(tǒng)計預測設(shè)計中的組件故障以調(diào)整容差并提高整體成品率,還是能夠確定靈敏度分析并確定可能使整個電路癱瘓的關(guān)鍵組件,仿真都能為你提供所需的數(shù)據(jù)。確保關(guān)鍵組件不會失敗,并且當你的制作將要失敗時了解如何調(diào)整設(shè)計將證明對生產(chǎn)運行具有很高的成本效益。
對于集成電路設(shè)計師來說,方法是使用有助于自己完成清潔材料清單的設(shè)計工具,這些工具可為你提供工作所需的所有多功能性。
上海韜放電子提供專業(yè)的集成電路設(shè)計服務,如果您有這方面的需求,請與我們聯(lián)系。