如何控制并減少PCB設(shè)計調(diào)整

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

1.一個簡單的調(diào)整：擴大通孔焊盤以滿足環(huán)形環(huán)的要求。在相對簡單的電路板上，如果各層上有足夠的空間來擴大焊盤，而又不會與其他銅功能過于靠近，那么這很好且容易。但是在密集的板上，可能沒有足夠的空間進行此操作。在這種情況下，晶圓廠的生產(chǎn)前工程師可以進行大量的“創(chuàng)意”調(diào)整，從不均勻地擴大焊盤到將其他銅特征進一步移開，如下圖所示。

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

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

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

?紅色：原始設(shè)計中的跟蹤路徑

?藍色：經(jīng)過調(diào)整的設(shè)計中的跟蹤路徑

?粉色：紅色和藍色的重疊部分（設(shè)計不變）

?深粉紅色：鉆頭（僅供參考）

調(diào)整電路板設(shè)計有哪些風(fēng)險？

在大多數(shù)情況下，制造商所做的更改很小，并且對電路板功能沒有明顯影響。制造商將設(shè)計調(diào)整視為其預(yù)生產(chǎn)過程的重要組成部分，并投入大量時間和精力來進行有效，可靠和安全的設(shè)計更改（從他們的角度來看）。他們采用功能強大的CAM工具進行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，因此他們無法判斷設(shè)計調(diào)整是否會導(dǎo)致新設(shè)計或網(wǎng)表違規(guī)（這很難檢查，因為提供的所有設(shè)計中有大約一半沒有網(wǎng)表）PCB的運作。

這是根據(jù)上面示例1中所述的簡單調(diào)整對風(fēng)險進行的說明。

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)致整個電路板超出阻抗容限，從而使電路板無法工作（即報廢）。

或者，工程師可能決定“剃除”相對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。

何時最需要調(diào)整的沖動？

調(diào)整設(shè)計的動力來自多個方面：

l隨著產(chǎn)量因子變得越來越關(guān)鍵，訂單越大（例如，批量生產(chǎn)與原型的對比），調(diào)整設(shè)計的趨勢就越大。

l專注于數(shù)量，交貨時間和價格降低的晶圓廠通常會在沒有任何正式工程變更請求（ECR）的情況下啟動設(shè)計調(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動用絲網(wǎng)印刷。

l大型設(shè)計公司比小型設(shè)計公司對晶圓廠的控制更大，因此晶圓廠傾向于減少對來自其較大客戶的設(shè)計的調(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-僅僅是因為對調(diào)整內(nèi)層的視覺效果不明顯。

調(diào)整和透明度

當(dāng)然，可以預(yù)期的是，任何設(shè)計變更都會提前提交，以得到設(shè)計所有者的認可。畢竟，對于設(shè)計者和晶圓廠而言，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)計人員。然而，設(shè)計調(diào)整經(jīng)常在制造過程中在沒有設(shè)計者的知識或同意的情況下執(zhí)行。

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

結(jié)論

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

最小化設(shè)計調(diào)整的需求。 如果您知道晶圓廠的良率考慮因素，請在設(shè)計階段將其考慮在內(nèi)，以避免進行另一輪設(shè)計更改。但是，這需要晶圓廠和設(shè)計人員之間高度信任。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。