使用最佳精益的NPI方法-在設計階段中將DFM驗證前移

當PCB設計人員所設計的產(chǎn)品投入生產(chǎn)時(shí)，幾乎都會(huì )遇到一些問(wèn)題。這些問(wèn)題通常與生產(chǎn)制程和產(chǎn)量有關(guān)，或是PCB組裝中出現了問(wèn)題，導致產(chǎn)品報廢或大量的返工。當出現上述情況時(shí)，產(chǎn)品需重回設計階段進(jìn)行必要的設計改版，以便其能符合預定的生產(chǎn)制程。

當設計人員分別提交物料清單(BOM)、Gerber文件、元件位置表、圖紙、網(wǎng)表和其它數據格式后，組裝、測試和生產(chǎn)工程師需要經(jīng)過(guò)很多步驟對產(chǎn)品模型進(jìn)行重新編輯和建模，然后才能開(kāi)始制程段的新產(chǎn)品導入(NPI)。一個(gè)有代表性的例子是，BOM和一整套組裝圖紙(如組裝拼板的機械圖紙，圖紙要顯示拼板資料的配置數據和所有拼板定義的必要尺寸)通常會(huì )被發(fā)送給制造商。這些傳統的圖紙和數據包含制造商所需的產(chǎn)品規格和要求，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

PCB制造商會(huì )使用CAM系統重新制作圖紙，并將新的圖紙發(fā)送給設計人員確認。在設計人員確認圖紙可以用于PCB制造之前，往往需對PCB板的設計進(jìn)行反復修改，特別當圖紙上出現設計錯誤時(shí)尤其如此。這一過(guò)程既費時(shí)，效率又低。

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

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(wèn)題，制程階段主要解決如何生產(chǎn)的問(wèn)題。ODB++產(chǎn)品模型可以實(shí)現這兩個(gè)階段的有效傳遞和溝通。ODB++是一個(gè)開(kāi)放式智能單一數據結構，能將PCB設計輸入供制造、組裝和測試使用。優(yōu)質(zhì)的ODB++產(chǎn)品模型可以取代多個(gè)傳統的數據文件和圖紙，從而實(shí)現產(chǎn)品與制程之間的自動(dòng)轉移交接。

現在，對于所有基于PCB的新產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，設計階段可以輕松有效地與制程階段連接起來(lái)。設計階段涉及到產(chǎn)品的功能、產(chǎn)品的實(shí)物模型以及成品的外觀(guān)(系統結構，原理電路設計，PCB設計)，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設計期間使用專(zhuān)業(yè)的DFM分析工具，既能確保設計與制造商的制造能力相匹配，又不會(huì )因實(shí)際制程的限制而引起任何問(wèn)題。DFM分析所遵從的規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會(huì )議能夠確保DFM規則隨著(zhù)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(wèn)題在PCB生產(chǎn)過(guò)程中就可以被避免。此外，還可找出設計中可以改進(jìn)的地方，以確保制造商獲得最大的良率。早早在PCB設計期間發(fā)現DFM問(wèn)題，能節省時(shí)間，因為越往后，設計修改起來(lái)就越困難。在這種精益的NPI流程中，設計人員進(jìn)行設計時(shí)，變得更加“具備制造意識”。

圖：最佳方法精益的 NPI流程包括先進(jìn)智能的ODB++ 產(chǎn)品模型數據，與PCB設計過(guò)程同步的DFM和直接源自制造商規則和制造制約的DFM規則。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++ 數據格式，并為PCB的設計、制造和組裝設計了行業(yè)內首個(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設計以及DFM工具配合使用，可以幫助PCB公司減少設計改版的次數，并減少制造方面的問(wèn)題。精益的NPI流程的優(yōu)勢：縮短設計到量產(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，縮短產(chǎn)品上市周期。