集成電路設計制造成本分析

2020-03-25

在集成電路設計期間必須遵循制造設計（DFM）規則，以確保針對制造進(jìn)行了優(yōu)化設計，如果不遵循這些規則，則可能導致制造成本高昂。為了確保你的集成電路設計針對制造進(jìn)行了優(yōu)化，你應該進(jìn)行成本效益分析，然后再進(jìn)行構建。這里有一些想法可以幫助你。

在集成電路設計中尋找什么以進(jìn)行制造成本分析

你試圖實(shí)現的目標是設計印刷電路板設計，以便可以毫無(wú)問(wèn)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(méi)有任何好處。通過(guò)在布局期間從可制造性成本效益角度分析設計，可以避免潛在的裝配問(wèn)題。以下是你應重點(diǎn)關(guān)注的一些領(lǐng)域：

1、材料明細表（BOM）：BOM中的任何錯誤都可能導致購買(mǎi)，儲存和準備組裝錯誤的零件。如果沒(méi)有及時(shí)發(fā)現這些錯誤，甚至可能導致在板上組裝了錯誤的零件。

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 )導致組裝，測試和返工的問(wèn)題。

3、元件的放置和旋轉：彼此之間過(guò)于靠近或旋轉不正確的零件可能會(huì )在波峰焊期間造成陰影。這會(huì )導致形成不正確的焊錫角，從而導致不良的焊錫連接。

4、腳印焊盤(pán)圖形尺寸：腳印焊盤(pán)尺寸過(guò)小或放置不正確也會(huì )導致不良的焊點(diǎn)，而腳墊焊盤(pán)過(guò)大會(huì )導致零件在回流焊期間未對準。

5、阻焊層覆蓋范圍：如果焊盤(pán)之間沒(méi)有足夠的阻焊層覆蓋范圍，則焊錫可能會(huì )橋接在焊盤(pán)之間。這種橋接會(huì )導致焊盤(pán)之間的意外短路。

6、可測試性范圍：制造商將通過(guò)測試運行完整的電路板以驗證其組裝。如果集成電路設計中沒(méi)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(guò)你為布局設置集成電路設計規則，但它們可能不是可制造性的條件。通過(guò)花時(shí)間從制造成本效益的角度來(lái)看這些領(lǐng)域，它可以幫助你對布局進(jìn)行細微的更改，從而在裝配廠(chǎng)產(chǎn)生更好的結果。接下來(lái)，我們將研究這些制造問(wèn)題可能導致的一些擴展后果。

集成電路設計錯誤如何轉化為制造問(wèn)題

正如我們在上面看到的，集成電路設計中的許多問(wèn)題在布局過(guò)程中看似很小，但可能會(huì )增加制造中的重大且昂貴的問(wèn)題。以下是這些相同問(wèn)題導致的一些最壞情況：

1、BOM中的零件不正確：從購買(mǎi)零件開(kāi)始，你的電路板在制造過(guò)程中會(huì )經(jīng)歷普遍的過(guò)程。如果在BOM中指定了錯誤的組件，則最終可能會(huì )購買(mǎi)，存放和裝載錯誤的組件，并將其裝入拾放機進(jìn)行組裝。這本身可能是一個(gè)代價(jià)高昂的問(wèn)題，但如果將這些部件組裝在板上，情況就會(huì )變得更糟?，F在，你將承擔手動(dòng)返工以糾正問(wèn)題的費用。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(lái)在現場(chǎng)出現故障，會(huì )導致更多的調試和維修費用。

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域，都會(huì )增加額外的費用和意外費用。

3、焊點(diǎn)不良：如果在組裝過(guò)程中焊錫連接不良，則很容易斷裂。這些中斷可能會(huì )導致完全的零件故障，從而導致額外的時(shí)間來(lái)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(wèn)題在短時(shí)間內會(huì )變得非常昂貴。

4、回流焊問(wèn)題：由于焊盤(pán)過(guò)大而導致的大量焊料可能會(huì )導致表面安裝零件浮出位置。這些零件現在可能太靠近其他零件，從而導致潛在的間隙甚至短路問(wèn)題。由于焊盤(pán)尺寸的不同，較小零件上的回流焊不平衡，可能導致這些零件在回流焊過(guò)程中直立在一端，從而產(chǎn)生“墓碑效應”。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(méi)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)間和費用。

6、不完整的測試范圍：為了驗證沒(méi)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(wàn)個(gè)連接的大型電路板，手動(dòng)臺架測試緩慢且昂貴，并且不如自動(dòng)測試程序可靠。

這些錯誤累積的次數越多，最有可能是延遲和制造成本暴增。辦法是從一開(kāi)始就對集成電路設計的制造成本進(jìn)行評估，并在將其發(fā)送給制造和組裝之前設計出任何潛在的問(wèn)題。

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。