使用最佳精益的NPI方法-在設計階段中將DFM驗證前移

當PCB設計人員所設計的產品投入生產時，幾乎都會遇到一些問題。這些問題通常與生產制程和產量有關，或是PCB組裝中出現了問題，導致產品報廢或大量的返工。當出現上述情況時，產品需重回設計階段進行必要的設計改版，以便其能符合預定的生產制程。

當設計人員分別提交物料清單(BOM)、Gerber文件、元件位置表、圖紙、網表和其它數據格式后，組裝、測試和生產工程師需要經過很多步驟對產品模型進行重新編輯和建模，然后才能開始制程段的新產品導入(NPI)。一個有代表性的例子是，BOM和一整套組裝圖紙(如組裝拼板的機械圖紙，圖紙要顯示拼板資料的配置數據和所有拼板定義的必要尺寸)通常會被發送給制造商。這些傳統的圖紙和數據包含制造商所需的產品規格和要求，它們是生產正確產品的必要信息。

作者：Julian Coates，Mentor Graphics公司Valor業務部業務拓展總監

PCB制造商會使用CAM系統重新制作圖紙，并將新的圖紙發送給設計人員確認。在設計人員確認圖紙可以用于PCB制造之前，往往需對PCB板的設計進行反復修改，特別當圖紙上出現設計錯誤時尤其如此。這一過程既費時，效率又低。

解決上述問題一個較好的方法是使用設計與制造首尾貫通的、精益的NPI流程。精益的 NPI方法始于設計組織進行DFM分析并提供優化的反饋。它包括建立制造級別的產品模型，其中含設計和確認組裝板。精益的NPI流程能根據主控的制造產品模型自動生成制造、組裝和測試的制程數據。

精益的NPI工作流程包括“產品”和“制程”兩個階段。產品階段主要解決生產相關的問題，制程階段主要解決如何生產的問題。ODB++產品模型可以實現這兩個階段的有效傳遞和溝通。ODB++是一個開放式智能單一數據結構，能將PCB設計輸入供制造、組裝和測試使用。優質的ODB++產品模型可以取代多個傳統的數據文件和圖紙，從而實現產品與制程之間的自動轉移交接。

現在，對于所有基于PCB的新產品來說，設計階段可以輕松有效地與制程階段連接起來。設計階段涉及到產品的功能、產品的實物模型以及成品的外觀(系統結構，原理電路設計，PCB設計)，制程階段包含制造方法和制造合格產品所需的制程。

在PCB設計期間使用專業的DFM分析工具，既能確保設計與制造商的制造能力相匹配，又不會因實際制程的限制而引起任何問題。DFM分析所遵從的規則直接源自制造商的生產限制和生產能力。定期參與制造商的工作總結會議能夠確保DFM規則隨著制造商制造能力的變化而更新。因此，以前經常遇到的昂貴的和耗時的問題在PCB生產過程中就可以被避免。此外，還可找出設計中可以改進的地方，以確保制造商獲得最大的良率。早早在PCB設計期間發現DFM問題，能節省時間，因為越往后，設計修改起來就越困難。在這種精益的NPI流程中，設計人員進行設計時，變得更加“具備制造意識”。

圖：最佳方法精益的 NPI流程包括先進智能的ODB++ 產品模型數據，與PCB設計過程同步的DFM和直接源自制造商規則和制造制約的DFM規則。只有上述三樣同時具備時才能形成精益的NPI流程。

Mentor Graphics公司創建了ODB++ 數據格式，并為PCB的設計、制造和組裝設計了行業內首個集成、自動化精益的NPI流程。精益的NPI流程與Mentor集成的PCB設計以及DFM工具配合使用，可以幫助PCB公司減少設計改版的次數，并減少制造方面的問題。精益的NPI流程的優勢：縮短設計到量產之間的時間，提高產品的產量和質量，在由多個制造商制造時能保持產品制造的一致性，減少研發經費，縮短產品上市周期。