使用最佳精益的NPI方法-在設(shè)計(jì)階段中將DFM驗(yàn)證前移

當(dāng)PCB設(shè)計(jì)人員所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品投入生產(chǎn)時(shí)，幾乎都會(huì)遇到一些問題。這些問題通常與生產(chǎn)制程和產(chǎn)量有關(guān)，或是PCB組裝中出現(xiàn)了問題，導(dǎo)致產(chǎn)品報(bào)廢或大量的返工。當(dāng)出現(xiàn)上述情況時(shí)，產(chǎn)品需重回設(shè)計(jì)階段進(jìn)行必要的設(shè)計(jì)改版，以便其能符合預(yù)定的生產(chǎn)制程。

當(dāng)設(shè)計(jì)人員分別提交物料清單(BOM)、Gerber文件、元件位置表、圖紙、網(wǎng)表和其它數(shù)據(jù)格式后，組裝、測(cè)試和生產(chǎn)工程師需要經(jīng)過很多步驟對(duì)產(chǎn)品模型進(jìn)行重新編輯和建模，然后才能開始制程段的新產(chǎn)品導(dǎo)入(NPI)。一個(gè)有代表性的例子是，BOM和一整套組裝圖紙(如組裝拼板的機(jī)械圖紙，圖紙要顯示拼板資料的配置數(shù)據(jù)和所有拼板定義的必要尺寸)通常會(huì)被發(fā)送給制造商。這些傳統(tǒng)的圖紙和數(shù)據(jù)包含制造商所需的產(chǎn)品規(guī)格和要求，它們是生產(chǎn)正確產(chǎn)品的必要信息。

作者：Julian Coates，Mentor Graphics公司Valor業(yè)務(wù)部業(yè)務(wù)拓展總監(jiān)

PCB制造商會(huì)使用CAM系統(tǒng)重新制作圖紙，并將新的圖紙發(fā)送給設(shè)計(jì)人員確認(rèn)。在設(shè)計(jì)人員確認(rèn)圖紙可以用于PCB制造之前，往往需對(duì)PCB板的設(shè)計(jì)進(jìn)行反復(fù)修改，特別當(dāng)圖紙上出現(xiàn)設(shè)計(jì)錯(cuò)誤時(shí)尤其如此。這一過程既費(fèi)時(shí)，效率又低。

解決上述問題一個(gè)較好的方法是使用設(shè)計(jì)與制造首尾貫通的、精益的NPI流程。精益的 NPI方法始于設(shè)計(jì)組織進(jìn)行DFM分析并提供優(yōu)化的反饋。它包括建立制造級(jí)別的產(chǎn)品模型，其中含設(shè)計(jì)和確認(rèn)組裝板。精益的NPI流程能根據(jù)主控的制造產(chǎn)品模型自動(dòng)生成制造、組裝和測(cè)試的制程數(shù)據(jù)。

精益的NPI工作流程包括“產(chǎn)品”和“制程”兩個(gè)階段。產(chǎn)品階段主要解決生產(chǎn)相關(guān)的問題，制程階段主要解決如何生產(chǎn)的問題。ODB++產(chǎn)品模型可以實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)階段的有效傳遞和溝通。ODB++是一個(gè)開放式智能單一數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，能將PCB設(shè)計(jì)輸入供制造、組裝和測(cè)試使用。優(yōu)質(zhì)的ODB++產(chǎn)品模型可以取代多個(gè)傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)文件和圖紙，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品與制程之間的自動(dòng)轉(zhuǎn)移交接。

現(xiàn)在，對(duì)于所有基于PCB的新產(chǎn)品來說，設(shè)計(jì)階段可以輕松有效地與制程階段連接起來。設(shè)計(jì)階段涉及到產(chǎn)品的功能、產(chǎn)品的實(shí)物模型以及成品的外觀(系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，原理電路設(shè)計(jì)，PCB設(shè)計(jì))，制程階段包含制造方法和制造合格產(chǎn)品所需的制程。

在PCB設(shè)計(jì)期間使用專業(yè)的DFM分析工具，既能確保設(shè)計(jì)與制造商的制造能力相匹配，又不會(huì)因?qū)嶋H制程的限制而引起任何問題。DFM分析所遵從的規(guī)則直接源自制造商的生產(chǎn)限制和生產(chǎn)能力。定期參與制造商的工作總結(jié)會(huì)議能夠確保DFM規(guī)則隨著制造商制造能力的變化而更新。因此，以前經(jīng)常遇到的昂貴的和耗時(shí)的問題在PCB生產(chǎn)過程中就可以被避免。此外，還可找出設(shè)計(jì)中可以改進(jìn)的地方，以確保制造商獲得最大的良率。早早在PCB設(shè)計(jì)期間發(fā)現(xiàn)DFM問題，能節(jié)省時(shí)間，因?yàn)樵酵?，設(shè)計(jì)修改起來就越困難。在這種精益的NPI流程中，設(shè)計(jì)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，變得更加“具備制造意識(shí)”。

圖：最佳方法精益的 NPI流程包括先進(jìn)智能的ODB++ 產(chǎn)品模型數(shù)據(jù)，與PCB設(shè)計(jì)過程同步的DFM和直接源自制造商規(guī)則和制造制約的DFM規(guī)則。只有上述三樣同時(shí)具備時(shí)才能形成精益的NPI流程。

Mentor Graphics公司創(chuàng)建了ODB++ 數(shù)據(jù)格式，并為PCB的設(shè)計(jì)、制造和組裝設(shè)計(jì)了行業(yè)內(nèi)首個(gè)集成、自動(dòng)化精益的NPI流程。精益的NPI流程與Mentor集成的PCB設(shè)計(jì)以及DFM工具配合使用，可以幫助PCB公司減少設(shè)計(jì)改版的次數(shù)，并減少制造方面的問題。精益的NPI流程的優(yōu)勢(shì)：縮短設(shè)計(jì)到量產(chǎn)之間的時(shí)間，提高產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量，在由多個(gè)制造商制造時(shí)能保持產(chǎn)品制造的一致性，減少研發(fā)經(jīng)費(fèi)，縮短產(chǎn)品上市周期。