作者:Eran Lazar,

KLA公司副總裁，F(xiàn)rontline分公司總經(jīng)理

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想象一下，如果制造廠商能夠加快可制造性設(shè)計(jì)(DFM)與分析，并最終加快復(fù)雜PCB的上市時(shí)間，會(huì)是怎樣的一番場(chǎng)景。對(duì)于大多數(shù)PCB制造商來(lái)說(shuō)，尤其是那些大批量生產(chǎn)的制造商來(lái)說(shuō)，這些都是最重要的問(wèn)題。而計(jì)算能力是加快這些進(jìn)程的最大挑戰(zhàn)之一。盡管不是全部，但今天大多數(shù)的PCB制造商都是在本地機(jī)運(yùn)行DFM與分析。然而，如果DFM處理可以轉(zhuǎn)移到計(jì)算能力幾乎無(wú)限大的云端呢？如果用于5G、miniLED、高級(jí)封裝或汽車的高密度PCB可以更快地進(jìn)入市場(chǎng)，那又會(huì)怎樣的呢？云端處理或許會(huì)把一切變?yōu)榭赡埽?br/> ??? 電子行業(yè)幾乎每個(gè)人都知道，先進(jìn)的、新興的技術(shù)正在制造著全新的挑戰(zhàn)。其所需的PCB更復(fù)雜，密度更高，而且要求極高的準(zhǔn)確率。這樣的特點(diǎn)就會(huì)產(chǎn)生大量的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)需要進(jìn)行可制造性分析。計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)和工程軟件已經(jīng)解決了更快、更智能的生產(chǎn)流程需求，該生產(chǎn)流程可以快速、無(wú)縫地處理大量數(shù)據(jù)。這已經(jīng)使得操作人員能夠更快地采取行動(dòng)并進(jìn)行更改。然而，即使使用最先進(jìn)的解決方案，由于算法非常復(fù)雜，在DFM和分析過(guò)程中也會(huì)不可避免地產(chǎn)生瓶頸問(wèn)題。

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01

掙脫瓶頸

當(dāng)解構(gòu)DFM和分析時(shí)，會(huì)很明顯地發(fā)現(xiàn)，瓶頸通常是計(jì)算和處理能力的局限，以及服務(wù)器宕機(jī)和操作人員本身造成的結(jié)果。

??? 以miniLED為例，它是用于平板電腦、電視和游戲顯示器等設(shè)備的下一代顯示技術(shù)之一。miniLED所需的復(fù)雜PCB可能包含數(shù)百、數(shù)千甚至數(shù)百萬(wàn)個(gè)不同的功能。它們需要以日益增高的準(zhǔn)確率和越來(lái)越小的公差進(jìn)行制造，以滿足芯片制造商的要求。
根據(jù)一家制造商的說(shuō)法，對(duì)miniLED的電路板進(jìn)行DFM分析可能需要36小時(shí)。如果DFM分析從本地機(jī)轉(zhuǎn)移到云端，處理時(shí)間可以減少90%。這是一個(gè)顯著的改進(jìn)，必將節(jié)省操作人員的時(shí)間和設(shè)計(jì)故障排除時(shí)間。最重要的是，與本地機(jī)設(shè)計(jì)驗(yàn)證相比，它可以更快地為PCB的設(shè)計(jì)制造做好準(zhǔn)備。
??? 云端處理可以根據(jù)需要提供近乎無(wú)限的計(jì)算能力，支持對(duì)更多的DFM檢查表進(jìn)行連續(xù)地以及并行地分析。云計(jì)算還可以更快、更準(zhǔn)確地處理數(shù)據(jù)。DFM和分析軟件不需要更換，而僅需更改處理設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的位置即可。通過(guò)這種轉(zhuǎn)變，操作人員可以同時(shí)處理額外的工作，而不是在等待DFM和分析運(yùn)行時(shí)無(wú)所事事。過(guò)去操作人員需要在全部完成后審核每個(gè)DFM和分析的結(jié)果。而現(xiàn)在，當(dāng)其他分析在云端運(yùn)行時(shí)，他們就可以立即開(kāi)始這個(gè)過(guò)程。最終，移步云端的轉(zhuǎn)變解除了兩個(gè)常見(jiàn)瓶頸，這對(duì)PCB制造商和他們的終端客戶都是一項(xiàng)收益。

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02

降低總體持有成本

除了時(shí)間之外，云計(jì)算還可以減少I(mǎi)T成本、維護(hù)和硬件方面的資本投資。目前，PCB電路板上的DFM分析操作人員都在自己的服務(wù)器上工作，有自己的軟件安裝——由于需要計(jì)算能力，所以不是客戶端-服務(wù)器設(shè)置。這可能需要昂貴的維護(hù)費(fèi)用，而且服務(wù)器通常已經(jīng)使用了5到10年，這意味著它們的運(yùn)行速度可能并沒(méi)有制造商預(yù)期的那么快。通過(guò)云計(jì)算將DFM和分析軟件轉(zhuǎn)換為SaaS(軟件即服務(wù))模型可以減少或消除這些問(wèn)題。

??? PCB制造商在使用云應(yīng)用程序時(shí)可能會(huì)考慮安全性問(wèn)題。這是可以理解的，因?yàn)樵S多將從云解決方案中受益的量產(chǎn)制造商都在使用一些世界頂級(jí)芯片制造商的高度機(jī)密數(shù)據(jù)。這個(gè)問(wèn)題已經(jīng)通過(guò)使用最高級(jí)別驗(yàn)證安全性的公共云端服務(wù)來(lái)保護(hù)對(duì)云的訪問(wèn)并來(lái)解決。

03

基于云計(jì)算的DFM分析的實(shí)際應(yīng)用

值得一提的是，基于云的DFM和分析與本地機(jī)DFM和分析的對(duì)比測(cè)試顯示，高密度互連(HDI) PCB的分析時(shí)間可從75小時(shí)減少至30分鐘。在一個(gè)類似的miniLED的PCB測(cè)試中，分析時(shí)間從9小時(shí)減少為20分鐘。

??? 隨著制造廠商不斷尋找方法為每個(gè)終端客戶增加產(chǎn)量，生產(chǎn)高精度PCB和加快上市時(shí)間變得越來(lái)越重要。通過(guò)利用云計(jì)算能力，制造商可以并行運(yùn)行更多DFM和分析，減少操作人員的停機(jī)時(shí)間，提高產(chǎn)量。最終，這有利于制造商、他們的客戶和電子設(shè)備制造商更快地進(jìn)入市場(chǎng)、交付更高質(zhì)量的電子產(chǎn)品以及實(shí)現(xiàn)更低的成本。在未來(lái)，也可能有機(jī)會(huì)利用云的計(jì)算能力，將人工智能(AI)添加到DFM和分析中。下一步可以進(jìn)一步提高準(zhǔn)確性并實(shí)現(xiàn)手動(dòng)處理自動(dòng)化，同時(shí)可以維護(hù)完全加密和被保護(hù)的數(shù)據(jù)。

（來(lái)源于：EranLazar?PCBworld?2022-06-21）

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