如何減少集成電路設計的不良率

2020-03-25

在集成電路設計中，目標是生產(chǎn)一種可以盡可能無(wú)差錯地制造的電路板。設計師可以通過(guò)多種方式進(jìn)行此操作，包括在設計中遵循良好的可制造性規則（DFM）設計，并仔細檢查所有內容是否存在錯誤，以減少集成電路設計的不良率。

無(wú)錯制造取決于清洗的BOM表

為了在制造中獲得收益，必須成功完成設計的幾個(gè)方面。設計必須正確的主要方面是其基本功能。如果電路板無(wú)法按照設計方式正常工作，則沒(méi)有理由制造它。

下一個(gè)重要方面是為可制造性（DFM）物理設計板。沒(méi)有良好DFM規范的電路板在組裝時(shí)會(huì )引起很多問(wèn)題。例如，未針對電路板焊接過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化的組件放置可能會(huì )導致無(wú)法接受的焊點(diǎn)。這些不良的焊點(diǎn)最終可能會(huì )導致間歇性電路故障，進(jìn)而需要重新加工PCB或徹底報廢電路板。同樣重要的是設計測試板（DFT）。如果該電路板不是為自動(dòng)測試而設計的，那么制造商要么必須對其進(jìn)行手動(dòng)測試，要么進(jìn)行重新設計。無(wú)論哪種情況，這都會(huì )增加電路板制造的時(shí)間和費用。

物料清單（BOM）是集成電路設計的另一個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域，如果設計不正確，可能會(huì )導致制造延遲和問(wèn)題。PCB BOM錯誤或不完整通常是制造商最重視的問(wèn)題，因為這是他們的敵人。以下是制造商報告的已解決有問(wèn)題的BOM的一些問(wèn)題：

價(jià)格：有時(shí)會(huì )在不考慮價(jià)格的情況下指定組件，并且這些組件比合適的替代品更昂貴。

狀態(tài)：組件的壽命可能已到盡頭（EOL），或不建議將其用于新的設計狀態(tài)，從而使它們不適合將來(lái)的構建。

可用性：有時(shí)會(huì )指定根本無(wú)法購買(mǎi)的零件。

正確的零件號：粗心創(chuàng )建BOM表通常會(huì )導致零件號與組件描述不符。

參考標記：有時(shí)BOM中的參考標記與板上的不匹配。這通常是第十一個(gè)小時(shí)的設計更改導致沒(méi)有BOM更新的結果。

缺少數據和信息：缺少零件，缺少參考標號，缺少零件編號或描述，所有這些問(wèn)題都可能導致BOM無(wú)法使用。

由此可見(jiàn)，擁有一個(gè)良好，準確和清潔的物料清單對于你的PCB制造產(chǎn)量至關(guān)重要。在這里，電路仿真變得很重要。

電路仿真可減少集成電路設計的不良率

一旦確定了電路的功能，下一步就是使用適當的組件捕獲原理圖。在這里，電路仿真可以在完成集成電路設計設計之前證明電路的可行性，從而為你節省大量原型費用。同時(shí)，電路仿真將驗證你選擇的組件是否適合該電路。

在原理圖開(kāi)發(fā)的這一點(diǎn)上，通常是在檢查零件以進(jìn)行零件采購時(shí)。如果發(fā)現任何選定的零件因價(jià)格，可用性或狀態(tài)而引起問(wèn)題，則將這些零件替換為不同的零件。傳統的零件替換周期是將零件問(wèn)題引入設計的地方。即使電路已經(jīng)過(guò)電路仿真，但是替換零件現在可能會(huì )使那些原始仿真無(wú)效。并非每個(gè)零件都可以直接替代，因為公差或其他規格的微小變化會(huì )影響電路的性能。

因此，至關(guān)重要的是，設計工程師應成為組件替換過(guò)程的一部分。僅僅因為就價(jià)格和可用性而言，替換部件可能更有意義，如果電路無(wú)法按預期運行，該設計仍將被視為不可制造。但是，在設計工程師參與生產(chǎn)干凈物料清單的過(guò)程中，可以運行其他電路仿真，以驗證零件替代是否可行。這些用于驗證設計中新組件的仿真是提高PCB制造良率的重要組成部分。

在集成電路設計中避免猜測

無(wú)論是能夠統計預測設計中的組件故障以調整容差并提高整體成品率，還是能夠確定靈敏度分析并確定可能使整個(gè)電路癱瘓的關(guān)鍵組件，仿真都能為你提供所需的數據。確保關(guān)鍵組件不會(huì )失敗，并且當你的制作將要失敗時(shí)了解如何調整設計將證明對生產(chǎn)運行具有很高的成本效益。

對于集成電路設計師來(lái)說(shuō)，方法是使用有助于自己完成清潔材料清單的設計工具，這些工具可為你提供工作所需的所有多功能性。

上海韜放電子提供專(zhuān)業(yè)的集成電路設計服務(wù)，如果您有這方面的需求，請與我們聯(lián)系。