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集成電路設計制造成本分析
在集成電路設計期間必須遵循制造設計(DFM)規(guī)則,以確保針對制造進行了優(yōu)化設計,如果不遵循這些規(guī)則,則可能導致制造成本高昂。為了確保你的集成電路設計針對制造進行了優(yōu)化,你應該進行成本效益分析,然后再進行構(gòu)建。這里有一些想法可以幫助你。
在集成電路設計中尋找什么以進行制造成本分析
你試圖實現(xiàn)的目標是設計印刷電路板設計,以便可以毫無問題地進行制造。你可能有一些真正新穎的想法,但如果董事會不能成立,那對你沒有任何好處。通過在布局期間從可制造性成本效益角度分析設計,可以避免潛在的裝配問題。以下是你應重點關(guān)注的一些領(lǐng)域:
1、材料明細表(BOM):BOM中的任何錯誤都可能導致購買,儲存和準備組裝錯誤的零件。如果沒有及時發(fā)現(xiàn)這些錯誤,甚至可能導致在板上組裝了錯誤的零件。
2、組件間距:彼此之間或其他電路板特征之間的間距不足的部件會導致組裝,測試和返工的問題。
3、元件的放置和旋轉(zhuǎn):彼此之間過于靠近或旋轉(zhuǎn)不正確的零件可能會在波峰焊期間造成陰影。這會導致形成不正確的焊錫角,從而導致不良的焊錫連接。
4、腳印焊盤圖形尺寸:腳印焊盤尺寸過小或放置不正確也會導致不良的焊點,而腳墊焊盤過大會導致零件在回流焊期間未對準。
5、阻焊層覆蓋范圍:如果焊盤之間沒有足夠的阻焊層覆蓋范圍,則焊錫可能會橋接在焊盤之間。這種橋接會導致焊盤之間的意外短路。
6、可測試性范圍:制造商將通過測試運行完整的電路板以驗證其組裝。如果集成電路設計中沒有提供足夠的測試點覆蓋范圍,則制造商將不得不訴諸其他更昂貴的選擇。
所有這些領(lǐng)域最終都可能會通過你為布局設置集成電路設計規(guī)則,但它們可能不是可制造性的條件。通過花時間從制造成本效益的角度來看這些領(lǐng)域,它可以幫助你對布局進行細微的更改,從而在裝配廠產(chǎn)生更好的結(jié)果。接下來,我們將研究這些制造問題可能導致的一些擴展后果。
集成電路設計錯誤如何轉(zhuǎn)化為制造問題
正如我們在上面看到的,集成電路設計中的許多問題在布局過程中看似很小,但可能會增加制造中的重大且昂貴的問題。以下是這些相同問題導致的一些最壞情況:
1、BOM中的零件不正確:從購買零件開始,你的電路板在制造過程中會經(jīng)歷普遍的過程。如果在BOM中指定了錯誤的組件,則最終可能會購買,存放和裝載錯誤的組件,并將其裝入拾放機進行組裝。這本身可能是一個代價高昂的問題,但如果將這些部件組裝在板上,情況就會變得更糟。現(xiàn)在,你將承擔手動返工以糾正問題的費用。更糟糕的是,有些不正確的零件(例如不正確的公差值)最初可能會工作,但后來在現(xiàn)場出現(xiàn)故障,會導致更多的調(diào)試和維修費用。
2、組件間隙不足:組件彼此之間的距離太近時,可能會干擾自動裝配技術(shù)。必須手動組裝和測試零件,甚至需要重新加工電路板的狹窄區(qū)域,都會增加額外的費用和意外費用。
3、焊點不良:如果在組裝過程中焊錫連接不良,則很容易斷裂。這些中斷可能會導致完全的零件故障,從而導致額外的時間來測試,查找和維修不良的連接。更糟糕的是間歇性故障難以定位和糾正。這樣的問題在短時間內(nèi)會變得非常昂貴。
4、回流焊問題:由于焊盤過大而導致的大量焊料可能會導致表面安裝零件浮出位置。這些零件現(xiàn)在可能太靠近其他零件,從而導致潛在的間隙甚至短路問題。由于焊盤尺寸的不同,較小零件上的回流焊不平衡,可能導致這些零件在回流焊過程中直立在一端,從而產(chǎn)生“墓碑效應”。再一次,這將需要更多的維修工作。
5、焊錫條:焊點之間的焊錫橋接如果沒有足夠的阻焊層覆蓋,則需要手工返工才能去除。這些條中的一些可能很小,很難找到,這增加了維修時間和費用。
6、不完整的測試范圍:為了驗證沒有足夠測試范圍的電路板的組裝,制造商將不得不求助于其他更昂貴的測試方法。對于具有成千上萬個連接的大型電路板,手動臺架測試緩慢且昂貴,并且不如自動測試程序可靠。
這些錯誤累積的次數(shù)越多,最有可能是延遲和制造成本暴增。辦法是從一開始就對集成電路設計的制造成本進行評估,并在將其發(fā)送給制造和組裝之前設計出任何潛在的問題。
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