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Technologie PCB
Application de la technologie DFM à la conception des PCB
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Application de la technologie DFM à la conception des PCB

Application de la technologie DFM à la conception des PCB

2021-08-23
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Author:IPCB

Résumé: face à la mÀ l'intérieur.iaturisation des produits électroniques, Haute densité, haute vitesse, Complexité Conception des Circuits imprimés has greatly increased. Comment contrôler efficacement la qualité globale du complexe Conception des Circuits imprimés is a topic we are facing. Après avoir introduit le logiciel Trilogy 5000 de Valor, the Processus of applying DFM (manufacturability analysis technology) to the whole process of product Conception des Circuits imprimés Description, and compared with traditional Conception des Circuits imprimés Et méthodes d'inspection. The Conception des Circuits imprimés Un mécanisme d'examen peut aider à concevoir, process, Contrôle de la qualité du personnel de fabrication et d'inspection de la qualité pendant le cycle de vie du produit. En tant qu'outil puissant, l'examen automatique avant Conception des Circuits imprimés is completed to production, Il améliore le premier succès du projet Conception des Circuits imprimés. Shorten the product development cycle.


Avec le développement rapide des produits électroniques, a large number of high-integration devices such as BGA, Qfp, PGA and CSP have been used in Conception des Circuits imprimés. Complexité Circuits imprimés has also increased greatly. Par la suite Conception des Circuits imprimés and manufacture are difficult, Et c'est difficile à tester.. Production problems such as poor soldering, Inadéquation de l'équipement et difficultés d'entretien. This leads to delays In entire product construction period, Cycle de développement plus long, Augmentation des coûts, Taux élevé de réparation des produits, and potential product quality hazards. En même temps, such products cannot meet the requirements of short time, Haute fiabilité et stabilité des produits militaires.


Dans le processus réel de conception et de production, nous introduisons le concept de « conception de la fabrication » en appliquant la fonction Trilogy 5000 DFM du logiciel Valor et en faisant avancer le Centre de qualité de la conception du produit. Intégrer les règles de fabrication à l'étape de la conception et établir un nouveau processus de conception des BPC, comme le montre la figure (((1))). Afin de réduire la prolongation du cycle causée par les changements de conception et d'assurer la qualité et l'efficacité de la production. Résoudre ou découvrir tous les problèmes potentiels de qualité au début de la fabrication, réduire au minimum le nombre d'itérations dans le développement du produit, réduire les coûts et améliorer la compétitivité du produit sur le marché. Il rend également la qualité du produit indépendante du logiciel de conception utilisé et du niveau du concepteur, ce qui permet aux entreprises d'entrer dans la gestion normalisée.

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  1. Concept technique DFM


DFM technology, Oui., manufacturability technology, La relation entre la conception physique du produit lui - même et les différentes parties du système de fabrication est principalement étudiée., and uses it in product design to integrate the entire manufacturing system for overall optimization. La technologie DFM peut raccLa nôtre.cir le cycle de développement et les coûts des produits, Pour it can be put into production more smoothly. En d'autres termes,, DFM is to find and solve problems early in the entire product life cycle.


2. Application logicielle DFM


L'analyse Trilogy 5000 DFM comprend principalement l'analyse de la conception de la fabrication des tôles légères., assembly analysis and netlist analysis.


2.1 préparation de l'analyse


La préparation de l'analyse DFM est très importante, it is the basis of all analysis and a prerequisite for whether DFM analysis can proceed. Les cinq principaux travaux préparatoires sont les suivants:.


2.1.1 Output ODB++ data generated by Conception des Circuits imprimés through EDA tool


ODB++ data is an industry standard data format. It combines traditional processing and assembly data such as Circuits imprimés Informations sur le réseau, stacking relationships, Informations sur les composants, printed board processing information, Informations importantes, Et toutes sortes de données de production, y compris les procédures de placement et d'essai, Attendez... Qu'ils / elles eussent assemblé. Generated by the ODB++ data generator embedded in the EDA design tool. Fournir une base d'inspection complète et authentique pour la trilogie de la Valor 5000 DFM.


2.1.2 Bom complet basé sur la conception de chaque Circuits imprimés


Lire la Bom est l'Organisation de la Bom de conception Circuits imprimés dans un format de Bom approuvé par le système Valor Trilogy 5000 et correspond au fabricant de chaque appareil et à la Bibliothèque d'encapsulation VPL. Le problème que nous rencontrons lors de la production de masse (processus traditionnel de conception de Circuits imprimés) Lorsqu'elle correspond à la Bom est que la Bom générée automatiquement par notre outil Eda est compatible avec le système d'achat de matériel de l'entreprise et que le système d'achat de matériel est conçu pour la lisibilité. Les noms des fabricants nationaux d'équipements sont principalement en chinois, et les modèles d'équipements contiennent généralement des marques chinoises. Le lien avec le fabricant ne peut pas être mis en œuvre pour correspondre à la liste Bom dans le logiciel Valor. Grâce à des expériences répétées, il n'est pas possible d'utiliser un code matériel unique pour différents appareils, étant donné que le Code matériel correspond à chaque appareil. Par conséquent, lors de l'interprétation de la Bom, nous définissons l'attribut du Code matériel au MPN (numéro de pièce du fabricant) et l'attribut des colonnes fabricant et modèle d'équipement à la description, et l'attribut de code de l'unit é au fabricant. Tous les modèles d'équipement ne correspondent qu'à un seul fabricant, c'est - à - dire le nom de code de l'unité. Après la mise en œuvre, les étapes de la Bom correspondante ont été considérablement simplifiées, et de nombreux problèmes qui nous ont intrigués, tels que le nom inexact du fabricant et l'absence d'identification chinoise, ont été créés en évitant habilement le fabricant correspondant.


Le processus de lecture de la Bom peut vérifier l'exactitude de la Bom de conception des BPC, découvrir le phénomène que l'emballage utilisé dans la conception des BPC ne correspond pas à la Bibliothèque d'équipement réelle des composants, et produire le rapport des résultats d'inspection, qui est très important pour la conception des BPC. Il a dit qu'il s'agissait d'un très bon processus d'examen préliminaire. Si le format Bom de l'entreprise est déterminé, vous pouvez simplifier à nouveau le processus de lecture Bom en créant un modèle.


2.1.3 créer une bibliothèque d'emballage VPL réelle selon le Code matériel de l'entreprise


By consulting the device manual, Construire une bibliothèque de paquets réelle pour chaque appareil en utilisant l'outil de bibliothèque Valor Trilogy 5000 PLM. The VPL library contains the manufacturer's brand, Spécifications, and the actual package size of the components. La Bibliothèque VPL est différente de Conception des Circuits imprimés packaging library, Il s'agit d'une bibliothèque d'emballage de composants 3D qui décrit les dimensions réelles des composants..


Dans le nom de la Bibliothèque de paquets VPL, nous utilisons la méthode de nommage par défaut VPL, mais ajoutons l'attribut u Circuits imprimés package à l'attribut package et écrivons la valeur de cet attribut au nom du paquet EDA. L'avantage est que lorsque vous cliquez sur le périphérique à noter lors de l'analyse DFM, vous pouvez voir visuellement le nom du paquet EDA correspondant au périphérique, ce qui vous aide à localiser et à visualiser le paquet associé et vous permet d'économiser du temps.


La création de la Bibliothèque de paquets VPL est un processus d'accumulation progressive. Vous pouvez commencer par la résistance et la capacité. Utilisez le logiciel copypart fourni par Valor pour organiser les paquets de résistances ou de condensateurs dans un tableau Excel et les traiter par lots. Les bibliothèques de paquets VPL pour tous les appareils du tableau peuvent être construites en même temps. Les deux tiers des milliers de paquets de la Bibliothèque de paquets EDA de l'unit é commune se composent de résistances et de condensateurs. Si nous adoptons la méthode ci - dessus, nous devons d'abord établir la résistance et la capacité, ce qui jettera les bases solides et la confiance pour la construction de la Bibliothèque VPL; Deuxièmement, vous devriez créer des composants importants, comme des connecteurs et des processeurs. Cela permet de s'assurer qu'après l'analyse de l'assemblage de chaque carte imprimée, la carte imprimée mise en production n'est pas au moins inutilisable; Deuxièmement, des paquets VPL d'équipement plus coûteux devraient être mis en place pour assurer le premier succès des cartes imprimées contenant de l'équipement précieux. Si l'équipement coûteux est endommagé en raison d'un emballage incorrect pendant l'assemblage, il s'agit d'une perte importante pour l'entreprise. Ensuite, créez une bibliothèque VPL pour les appareils couramment utilisés. Au fur et à mesure que la Bibliothèque VPL s'enrichit, la Bibliothèque VPL est progressivement établie pour l'analyse de l'assemblage de la plupart des cartes imprimées.


2.1.4 Define the properties of the device


La création d'une base de données sur la gestion des règles du Fonds européen de développement est essentielle pour toutes les inspections. Dans la conception et la production réelles, nous avons recueilli les spécifications de fabrication des fabricants de planches imprimées, organisé les spécifications de conception et les spécifications de processus de production de l'unit é de conception, analysé et comparé un par un, et établi la base de données de gestion des règles du fer qui est conforme à notre entreprise. Amélioration progressive dans la pratique. La Bibliothèque de gestion des règles du FEM comprend la Bibliothèque de gestion des règles d'analyse des panneaux lumineux et la Bibliothèque de gestion des règles d'analyse des assemblages.


2.2 conception de l'assemblage


Quand Circuits imprimés layout of the printed board is basically completed:


Importer des données ODB + +;

2) Import the Bom of the design;

Appeler la Bibliothèque d'emballage réelle VPL et la Bibliothèque de gestion des règles d'analyse d'assemblage ERF correspondant au Code matériel établi;

Définir le processus d'assemblage correspondant en fonction des différentes exigences d'assemblage des planches imprimées et diviser la zone de processus pour les planches imprimées;

Définir les attributs de l'équipement;

6) Perform assembly inspection, Générer des graphiques visuels, and automatically generate assembly analysis reports.


L'inspection de l'assemblage comprend l'inspection de l'emballage des composants, l'inspection des points de marquage, l'analyse des composants, l'analyse des Pads, l'analyse de la correspondance entre les Pads et les broches, l'analyse des points d'essai et l'analyse de l'ouverture des coffrages, etc. Les éléments d'inspection ci - dessus comprennent tous des sous - éléments. Par exemple, l'analyse des composants comprend l'espacement des composants, l'orientation des composants, la hauteur des composants, l'écran des composants et la zone d'exclusion des composants. L'inspection a permis de constater une inadéquation entre les composants et les Pads Circuits imprimés, des interférences de collision entre les composants et des problèmes de soudage des composants.


Avec la complexité croissante des technologies de l'information Conception des Circuits imprimés, a printed board will contain thousands of devices, Les dispositifs d'insertion et de montage de surface sont très densément répartis. After the layout of the printed board is completed, L'adaptation de milliers d'écrans d'équipement est également une tâche ardue., and this kind of complicated work will inevitably lead to unreasonable or even upside-down position of the tag. Le logiciel général de conception EDA ne fournit pas d'éléments de contrôle pour ces problèmes, so once this kind of problem occurs, Généralement découvert après le traitement des Circuits imprimés et la mise en service de l'équipement après l'installation. It brought a lot of trouble to the later assembly and debugging, Retarder le développement du produit, and brought economic losses. Par analyse des composants, the problem of bit number misalignment shown in Figure 2 can be easily checked out. Il remplace le processus traditionnel d'inspection manuelle Conception des Circuits imprimésers, Amélioration de l'efficacité, and guarantees the quality of our Conception des Circuits imprimés. Cette inspection est très importante pour notre travail. Conception des Circuits imprimés.

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Figure 2 Bit number misalignment


L'analyse de l'espacement des composants fournit une méthode de vérification de l'espacement des composants qui est souvent rencontré dans la conception des Circuits imprimés. Les exigences en matière d'espacement et de hauteur varient d'un composant à l'autre et peuvent être définies à l'aide du fer et du tableau de correspondance des caractéristiques du dispositif. En appelant la Bibliothèque VPL, nous analysons si les différentes distances entre les composants répondent aux exigences. Comme le montre la figure 3, la distance entre les deux composants est trop étroite, ce qui entraîne un manque d'étain sur les broches des composants courts lors du soudage par ondes en raison de la hauteur différente des deux composants, ce qui entraîne une soudure vide ou une soudure défectueuse.

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Figure 3 The distance between the two components is too close


L'analyse de l'emballage des composants consiste principalement à vérifier l'exactitude de l'emballage des composants sur les Circuits imprimés. Ce contrôle est particulièrement important. Dans la conception des Circuits imprimés, l'erreur correspondante de l'emballage des composants ou l'erreur d'établissement de la Bibliothèque d'emballage conduisent directement à l'indisponibilité des planches imprimées traitées et doivent être produites à nouveau. Cela non seulement gaspille les coûts et réduit l'efficacité, mais perd également la compétitivité du marché.



Comme le montre la figure 4, la boîte grise est la taille réelle de l'appareil de la Bibliothèque VPL. Par rapport aux données de conception des Circuits imprimés noirs ci - dessous, il est évident que la conception de la plaque de soudage encapsulée n'est pas raisonnable, que la partie de soudage de la plaque de soudage réservée est trop courte, que la largeur de la plaque de soudage n'est pas suffisante et qu'elle est facile à souder Pendant le processus de soudage.


Grâce à l'application de l'analyse de l'assemblage, la précision de la conception des Circuits imprimés est améliorée. Grâce à l'intégration de nombreuses exigences de transformation des fabricants de produits dans les règles du fer, nous avons réduit le nombre de communications aller - retour avec les fabricants de produits et amélioré l'efficacité et le premier taux de réussite de la production de panneaux imprimés.

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Figure 4 conception déraisonnable du joint


Analyse de la liste des réseaux


Quand Circuits imprimés layout is completed, the ODB++ data generated during the design is extracted, and the netlist is analyzed. En comparant les réseaux Standards, the design error (open circuit or short circuit) of the network integrity will be directly identified in the graph. Même les circuits ouverts et les courts - circuits au sol de l'alimentation électrique peuvent être signalés avec précision en passant au mode de contrôle des points de broche.. This function can help Circuits imprimés Les inspecteurs ont constaté que le problème n'était pas complet Circuits imprimés inspection caused by insufficient experience, so that Circuits imprimés inspectors can verify the final design data integrity before the product is put into production.


2.4 analyse des plaques lumineuses


Gestion de la base de données selon les règles d'analyse des panneaux optiques du FEM, extract the ODB++ data generated by the Conception des Circuits imprimés Vérifier la fabrication du produit Circuits imprimés light board. Circuits imprimés L'analyse des tôles légères comprend principalement l'analyse des forages., signal analysis, Analyse de la couche de puissance, solder mask analysis and silk screen analysis.


Étant donné que les différents concepteurs de Circuits imprimés ont des niveaux et des méthodes de conception différents, la qualité de la conception varie considérablement en raison de l'expérience différente, des règles de mise en page et de câblage différentes. Comment contrôler la qualité des Circuits imprimés. Nous tiendrons compte de toutes les exigences et spécifications de conception lors de la vérification de l'analyse des panneaux lumineux en mettant en place la Bibliothèque de gestion des règles d'analyse des panneaux lumineux du fer.


Par exemple, dans la conception des Circuits imprimés, les panneaux d'isolation doivent être dimensionnés en fonction des exigences de puissance des différentes sources d'énergie. Si le panneau d'isolation thermique est trop petit ou bloqué, il peut causer des problèmes tels que la dissipation de chaleur trop rapide, la faible soudabilité et la connexion ne peut pas répondre aux exigences d'alimentation électrique pendant le soudage. Cependant, tant que le logiciel de conception de Circuits imprimés satisfait aux exigences de largeur de ligne de connexion, aucune erreur n'est signalée.


Comme le montre la figure 5, le panneau d'isolation est trop petit. L'analyse optique des panneaux sera vérifiée en fonction de l'établissement des règles du Fonds européen d'orientation et de garantie agricole (FEOGA), afin de déterminer si elle satisfait aux exigences en matière de dissipation de chaleur et de puissance de connexion et d'éviter les erreurs dues à des facteurs tels que l'expérience.


Application de la technologie DFM dans l'automobile Circuits imprimés design

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Figure 5 panneau d'isolation trop petit


En outre, our Conception des Circuits imprimés tool only provides inspection items between printed lines and pads, Le contrôle de la distance entre la ligne d'impression et le masque de soudage n'est pas fourni.. As shown in Figure 6, Analyse des plaques optiques, it can be found that the printed lines are too close to the solder mask, Cela évite les fuites de cuivre dans les circuits imprimés, and the oxidation of copper will directly affect the quality of the signal. Ces problèmes de qualité qui peuvent être exposés après une utilisation prolongée doivent également être pris en considération lors de l'inspection des produits. Circuits imprimés.


Application de la technologie DFM à la conception des Circuits imprimés

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Figure 6 fil trop près du masque de soudage


Analyse des panneaux lumineux, if you copy each inspection step into a checklist (Checklist), Vous pouvez simplifier chaque vérification. Vous pouvez également spécifier des raccourcis clavier, and you can perform light panel analysis by pressing a button, Cela réduit considérablement la charge de travail des inspections. .


2.5 synchronisation des logiciels


Une fois que la base de données Eda est lue comme ODB + +++, Trilogy 5000 fournit des graphiques intelligents pour se connecter aux outils EDA. Using the shortcut keys set by the software, Les concepteurs peuvent synchroniser directement à partir de l'écran trilogy5000 les mêmes images et les mêmes positions affichées sur l'outil EDA, Cela nous permet de trouver rapidement et facilement les points d'erreur dans les outils EDA.


3. Différences entre les fonctions de vérification des règles du logiciel DFM et du logiciel de conception de Circuits imprimés


Les outils logiciels DFM sont basés sur des règles de production réelles, tandis que la vérification des logiciels de conception de Circuits imprimés est basée uniquement sur des règles de conception, qui sont des outils dans deux domaines différents.


L'analyse du logiciel de conception de Circuits imprimés est généralement appliquée au Département de la conception et les données sont vérifiées à l'arrière - plan de la conception pour s'assurer qu'il n'y a pas de violation des règles électriques, en mettant l'accent sur la réalisation des fonctions logiques; Le DFM doit être utilisé dans les secteurs des procédés et de l'assemblage de la production pour s'assurer que les données de conception satisfont à toutes les exigences de fabrication, d'assemblage et d'essai.


La fonction d'analyse de la fabrication des modules pertinents dans le logiciel de conception de Circuits imprimés est relativement simple et les règles ne sont pas assez riches. Des outils tels que l'analyse de l'assemblage et l'analyse de la testabilité ne sont pas disponibles.


4. Conclusion


DFM software provides us with a comprehensive Conception des Circuits imprimés automation review program, Cela rend nos produits plus standardisés. Even with different Conception des Circuits imprimés Logiciels et Conception des Circuits imprimésers with different experience, Qualité du produit de conception Conception des Circuits imprimésers is guaranteed. Faire participer l'examen du processus à toutes les étapes de la conception du produit en parallèle, solve and discover all hidden manufacturability quality hazards in the design stage, Améliorer considérablement la qualité des produits Conception des Circuits imprimés. Efficacité du traitement des Circuits imprimés, La gestion des processus et la technologie des équipements électriques ont été grandement améliorées., the quality of the product has been improved, Réduction des coûts des produits et des cycles de développement, and the competitiveness of the product has been increased.


In addition, the application of DFM software is also conducive to the standardization of processes. Adoption de la spécification DFM, the design and manufacturing departments are organically linked, En même temps, the standardization of production test equipment is achieved. Sur la base de la tendance actuelle à l'externalisation de la fabrication de produits, Il est possible de réaliser un transfert professionnel de la technologie des produits, which is conducive to the realization of greater development of enterprises.