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如何减少集成电路设计的不良率


集成电路设计中,目标是生产一种可以尽可能无差错地制造的电路板。设计师可以通过多种方式进行此操作,包括在设计中遵循良好的可制造性规则(DFM)设计,并仔细检查所有内容是否存在错误,以减少集成电路设计的不良率

无错制造取决于清洗的BOM

为了在制造中获得收益,必须成功完成设计的几个方面。设计必须正确的主要方面是其基本功能。如果电路板无法按照设计方式正常工作,则没有理由制造它。

下一个重要方面是为可制造性(DFM)物理设计板。没有良好DFM规范的电路板在组装时会引起很多问题。例如,未针对电路板焊接过程进行优化的组件放置可能会导致无法接受的焊点。这些不良的焊点最终可能会导致间歇性电路故障,进而需要重新加工PCB或彻底报废电路板。同样重要的是设计测试板(DFT)。如果该电路板不是为自动测试而设计的,那么制造商要么必须对其进行手动测试,要么进行重新设计。无论哪种情况,这都会增加电路板制造的时间和费用。

物料清单(BOM)是集成电路设计的另一个关键领域,如果设计不正确,可能会导致制造延迟和问题。PCB BOM错误或不完整通常是制造商最重视的问题,因为这是他们的敌人。以下是制造商报告的已解决有问题的BOM的一些问题:

价格:有时会在不考虑价格的情况下指定组件,并且这些组件比合适的替代品更昂贵。

状态:组件的寿命可能已到尽头(EOL),或不建议将其用于新的设计状态,从而使它们不适合将来的构建。

可用性:有时会指定根本无法购买的零件。

正确的零件号:粗心创建BOM表通常会导致零件号与组件描述不符。

参考标记:有时BOM中的参考标记与板上的不匹配。这通常是第十一个小时的设计更改导致没有BOM更新的结果。

缺少数据和信息:缺少零件,缺少参考标号,缺少零件编号或描述,所有这些问题都可能导致BOM无法使用。

由此可见,拥有一个良好,准确和清洁的物料清单对于你的PCB制造产量至关重要。在这里,电路仿真变得很重要。

电路仿真可减少集成电路设计的不良率

一旦确定了电路的功能,下一步就是使用适当的组件捕获原理图。在这里,电路仿真可以在完成集成电路设计设计之前证明电路的可行性,从而为你节省大量原型费用。同时,电路仿真将验证你选择的组件是否适合该电路。

在原理图开发的这一点上,通常是在检查零件以进行零件采购时。如果发现任何选定的零件因价格,可用性或状态而引起问题,则将这些零件替换为不同的零件。传统的零件替换周期是将零件问题引入设计的地方。即使电路已经过电路仿真,但是替换零件现在可能会使那些原始仿真无效。并非每个零件都可以直接替代,因为公差或其他规格的微小变化会影响电路的性能。

因此,至关重要的是,设计工程师应成为组件替换过程的一部分。仅仅因为就价格和可用性而言,替换部件可能更有意义,如果电路无法按预期运行,该设计仍将被视为不可制造。但是,在设计工程师参与生产干净物料清单的过程中,可以运行其他电路仿真,以验证零件替代是否可行。这些用于验证设计中新组件的仿真是提高PCB制造良率的重要组成部分。

在集成电路设计中避免猜测

无论是能够统计预测设计中的组件故障以调整容差并提高整体成品率,还是能够确定灵敏度分析并确定可能使整个电路瘫痪的关键组件,仿真都能为你提供所需的数据。确保关键组件不会失败,并且当你的制作将要失败时了解如何调整设计将证明对生产运行具有很高的成本效益。

对于集成电路设计师来说,方法是使用有助于自己完成清洁材料清单的设计工具,这些工具可为你提供工作所需的所有多功能性。

上海韬放电子提供专业的集成电路设计服务,如果您有这方面的需求,请与我们联系。

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