如何控制并減少PCB設(shè)計(jì)調(diào)整

在PCB制造領(lǐng)域，制造商“調(diào)整”設(shè)計(jì)師提供的電路板設(shè)計(jì)以提高成品率是司空見(jiàn)慣的。對(duì)于可能不熟悉這種現(xiàn)象的人，以下是制造商進(jìn)行設(shè)計(jì)調(diào)整的一些示例：

1.一個(gè)簡(jiǎn)單的調(diào)整：擴(kuò)大通孔焊盤以滿足環(huán)形環(huán)的要求。在相對(duì)簡(jiǎn)單的電路板上，如果各層上有足夠的空間來(lái)擴(kuò)大焊盤，而又不會(huì)與其他銅功能過(guò)于靠近，那么這很好且容易。但是在密集的板上，可能沒(méi)有足夠的空間進(jìn)行此操作。在這種情況下，晶圓廠的生產(chǎn)前工程師可以進(jìn)行大量的“創(chuàng)意”調(diào)整，從不均勻地?cái)U(kuò)大焊盤到將其他銅特征進(jìn)一步移開(kāi)，如下圖所示。

2.微不足道的調(diào)整：當(dāng)多個(gè)通孔刺穿密集區(qū)域中的銅平面時(shí)，通孔彼此之間的距離會(huì)越來(lái)越遠(yuǎn)，以避免在鉆孔過(guò)程中過(guò)熱。

3.最后，是“真正的”調(diào)整-交錯(cuò)的堆疊通孔：堆疊通孔的生產(chǎn)成本很高。晶圓廠可能會(huì)嘗試拆開(kāi)（或“錯(cuò)開(kāi)”）內(nèi)芯上的通孔。如果可以在同一核心上拆開(kāi)所有通孔，則生產(chǎn)過(guò)程將變得更便宜，更可靠。

將走線從通孔焊盤移開(kāi)的示例，以便可以擴(kuò)大焊盤以滿足環(huán)形環(huán)的要求。

?紅色：原始設(shè)計(jì)中的跟蹤路徑

?藍(lán)色：經(jīng)過(guò)調(diào)整的設(shè)計(jì)中的跟蹤路徑

?粉色：紅色和藍(lán)色的重疊部分（設(shè)計(jì)不變）

?深粉紅色：鉆頭（僅供參考）

調(diào)整電路板設(shè)計(jì)有哪些風(fēng)險(xiǎn)？

在大多數(shù)情況下，制造商所做的更改很小，并且對(duì)電路板功能沒(méi)有明顯影響。制造商將設(shè)計(jì)調(diào)整視為其預(yù)生產(chǎn)過(guò)程的重要組成部分，并投入大量時(shí)間和精力來(lái)進(jìn)行有效，可靠和安全的設(shè)計(jì)更改（從他們的角度來(lái)看）。他們采用功能強(qiáng)大的CAM工具進(jìn)行PCB制造，從而提供幫助。但是由于制造商通常不熟悉電路板的功能，因此他們無(wú)法判斷設(shè)計(jì)調(diào)整是否會(huì)導(dǎo)致新設(shè)計(jì)或網(wǎng)表違規(guī)（這很難檢查，因?yàn)樘峁┑乃性O(shè)計(jì)中有大約一半沒(méi)有網(wǎng)表）PCB的運(yùn)作。

這是根據(jù)上面示例1中所述的簡(jiǎn)單調(diào)整對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行的說(shuō)明。

假設(shè)PCB晶圓廠的預(yù)生產(chǎn)工程師決定將走線稍微移離通孔焊盤，以便可以擴(kuò)大焊盤以滿足環(huán)形環(huán)的要求。在大多數(shù)情況下，這不會(huì)改變電路板的功能。但是，如果該走線是阻抗控制走線，則與相鄰層相比，即使位置稍有變化也可能導(dǎo)致整個(gè)電路板超出阻抗容限，從而使電路板無(wú)法工作（即報(bào)廢）。

或者，工程師可能決定“剃除”相對(duì)的銅平面以為焊盤留出空間-卻不知道該平面用作相鄰層中阻抗控制線的參考。

何時(shí)最需要調(diào)整的沖動(dòng)？

調(diào)整設(shè)計(jì)的動(dòng)力來(lái)自多個(gè)方面：

l隨著產(chǎn)量因子變得越來(lái)越關(guān)鍵，訂單越大（例如，批量生產(chǎn)與原型的對(duì)比），調(diào)整設(shè)計(jì)的趨勢(shì)就越大。

l專注于數(shù)量，交貨時(shí)間和價(jià)格降低的晶圓廠通常會(huì)在沒(méi)有任何正式工程變更請(qǐng)求（ECR）的情況下啟動(dòng)設(shè)計(jì)調(diào)整。如果不向客戶提交正式的ECR，則更為保守的晶圓廠甚至都不會(huì)動(dòng)用絲網(wǎng)印刷。

l大型設(shè)計(jì)公司比小型設(shè)計(jì)公司對(duì)晶圓廠的控制更大，因此晶圓廠傾向于減少對(duì)來(lái)自其較大客戶的設(shè)計(jì)的調(diào)整。

l最后，調(diào)整內(nèi)層的頻率要比調(diào)整外層的頻率高-僅僅是因?yàn)閷?duì)調(diào)整內(nèi)層的視覺(jué)效果不明顯。

調(diào)整和透明度

當(dāng)然，可以預(yù)期的是，任何設(shè)計(jì)變更都會(huì)提前提交，以得到設(shè)計(jì)所有者的認(rèn)可。畢竟，對(duì)于設(shè)計(jì)者和晶圓廠而言，這是雙贏的局面–由于晶圓廠可以以更高的良率生產(chǎn)出具有相同可靠性水平的電路板，因此可以將部分節(jié)省的成本轉(zhuǎn)嫁給設(shè)計(jì)人員。然而，設(shè)計(jì)調(diào)整經(jīng)常在制造過(guò)程中在沒(méi)有設(shè)計(jì)者的知識(shí)或同意的情況下執(zhí)行。

在這種相當(dāng)微妙的情況下，經(jīng)常請(qǐng)求以透明方式更改設(shè)計(jì)的制造商可能會(huì)被視為“高度可靠”或“煩人”。顯然，伴隨設(shè)計(jì)變更和審查而產(chǎn)生的額外時(shí)間和成本開(kāi)銷可能對(duì)雙方都難以證明。需要新的創(chuàng)新協(xié)作工具來(lái)鼓勵(lì)這種透明度。

結(jié)論

總而言之，這里有一些針對(duì)設(shè)計(jì)人員的技巧，它們將有助于減少調(diào)整的發(fā)生：

最小化設(shè)計(jì)調(diào)整的需求。 如果您知道晶圓廠的良率考慮因素，請(qǐng)?jiān)谠O(shè)計(jì)階段將其考慮在內(nèi)，以避免進(jìn)行另一輪設(shè)計(jì)更改。但是，這需要晶圓廠和設(shè)計(jì)人員之間高度信任。晶圓廠傾向于將其分享的有關(guān)生產(chǎn)能力的信息量減至最少，并且并不總是愿意分享其產(chǎn)量考慮因素。