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集成電路設(shè)計(jì)制造成本分析
在集成電路設(shè)計(jì)期間必須遵循制造設(shè)計(jì)（DFM）規(guī)則，以確保針對制造進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，如果不遵循這些規(guī)則，則可能導(dǎo)致制造成本高昂。為了確保你的集成電路設(shè)計(jì)針對制造進(jìn)行了優(yōu)化，你應(yīng)該進(jìn)行成本效益分析，然后再進(jìn)行構(gòu)建。這里有一些想法可以幫助你。
在集成電路設(shè)計(jì)中尋找什么以進(jìn)行制造成本分析
你試圖實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)是設(shè)計(jì)印刷電路板設(shè)計(jì)，以便可以毫無問題地進(jìn)行制造。你可能有一些真正新穎的想法，但如果董事會(huì)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(shè)計(jì)，可以避免潛在的裝配問題。以下是你應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注的一些領(lǐng)域：
1、材料明細(xì)表（BOM）：BOM中的任何錯(cuò)誤都可能導(dǎo)致購買，儲(chǔ)存和準(zhǔn)備組裝錯(cuò)誤的零件。如果沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)這些錯(cuò)誤，甚至可能導(dǎo)致在板上組裝了錯(cuò)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(huì)導(dǎo)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(huì)在波峰焊期間造成陰影。這會(huì)導(dǎo)致形成不正確的焊錫角，從而導(dǎo)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(huì)導(dǎo)致不良的焊點(diǎn)，而腳墊焊盤過大會(huì)導(dǎo)致零件在回流焊期間未對準(zhǔn)。
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(huì)橋接在焊盤之間。這種橋接會(huì)導(dǎo)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(yùn)行完整的電路板以驗(yàn)證其組裝。如果集成電路設(shè)計(jì)中沒有提供足夠的測試點(diǎn)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(huì)通過你為布局設(shè)置集成電路設(shè)計(jì)規(guī)則，但它們可能不是可制造性的條件。通過花時(shí)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(jìn)行細(xì)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(dǎo)致的一些擴(kuò)展后果。
集成電路設(shè)計(jì)錯(cuò)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(shè)計(jì)中的許多問題在布局過程中看似很小，但可能會(huì)增加制造中的重大且昂貴的問題。以下是這些相同問題導(dǎo)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(huì)經(jīng)歷普遍的過程。如果在BOM中指定了錯(cuò)誤的組件，則最終可能會(huì)購買，存放和裝載錯(cuò)誤的組件，并將其裝入拾放機(jī)進(jìn)行組裝。這本身可能是一個(gè)代價(jià)高昂的問題，但如果將這些部件組裝在板上，情況就會(huì)變得更糟?，F(xiàn)在，你將承擔(dān)手動(dòng)返工以糾正問題的費(fèi)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(huì)工作，但后來在現(xiàn)場出現(xiàn)故障，會(huì)導(dǎo)致更多的調(diào)試和維修費(fèi)用。
2、組件間隙不足：組件彼此之間的距離太近時(shí)，可能會(huì)干擾自動(dòng)裝配技術(shù)。必須手動(dòng)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(huì)增加額外的費(fèi)用和意外費(fèi)用。
3、焊點(diǎn)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(huì)導(dǎo)致完全的零件故障，從而導(dǎo)致額外的時(shí)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(shí)間內(nèi)會(huì)變得非常昂貴。
4、回流焊問題：由于焊盤過大而導(dǎo)致的大量焊料可能會(huì)導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)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(yīng)”。再一次，這將需要更多的維修工作。
5、焊錫條：焊點(diǎn)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(shí)間和費(fèi)用。
6、不完整的測試范圍：為了驗(yàn)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(gè)連接的大型電路板，手動(dòng)臺(tái)架測試緩慢且昂貴，并且不如自動(dòng)測試程序可靠。
這些錯(cuò)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(shè)計(jì)的制造成本進(jìn)行評估，并在將其發(fā)送給制造和組裝之前設(shè)計(jì)出任何潛在的問題。
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