Выход на рынок современной высокопроизводительной электроники требует особого подхода к обеспечению технологичности на всех этапах ее разработки. Чем раньше в маршруте проектирования будут учитываться технологические особенности производства, сборки, тестирования печатной платы, тем больше шансов на запуск нового продукта в серию без необходимости его доработки и перепроектирования. Давление рынка усиливает роль программных средств технологической верификации, среди которых уже много лет ведущую роль играет Valor NPI. Valor NPI – единственная система DFM, которая на основе данных ECAD автоматически сопоставляет конструкцию платы с производственными процессами (факторами) и указывает пользователю на предпочтительный набор правил DFM, соответствующий сложности платы и возможностям производства. Готовые наборы правил от своего производителя пользователь может загрузить с облачного ресурса Siemens PCBFlow непосредственно в Valor NPI. Это механизм прямого взаимодействия между пользователем и производителем от Siemens, который не имеет аналогов по удобству и эффективности.
Valor NPI был разработан теми же специалистами, которые создали инструменты проверки DFM, используемые большим количеством производителей и контрактных сборочных компаний. Только сотрудничество с технологами в вашей производственной цепочке поставок может обеспечить применение специфических правил DFM на этапе проектирования и операции запуска нового продукта (NPI – New Product Introduction).
На каждом последующем этапе процесса NPI стоимость устранения проблемы увеличивается в десять раз. Поэтому исправить все ошибки необходимо на этапе проектирования. Технология Valor DFM дает вам конкурентное преимущество, так как анализ производства и сборки выполняется еще до того, как ваш проект будет передан партнеру на производство. Применение правил DFM, подготовленных специалистами-технологами от завода-изготовителя, при проектировании топологии дает наилучшее решение – устранение технологических проблем без экспертных знаний в технологии со стороны проектировщика. Это способствует реализации подхода «сдвиг влево», означающий устранение критических проблем на более ранних этапах разработки, где стоимость исправления ошибок минимальна (Рис. 1):
Все данные для производства, полученные из ECAD системы, автоматически интегрируются в единую структурированную модель данных Valor NPI. Это чертежи детали и сборки, спецификация, данные о компонентах из библиотеки Valor Parts Library, сборочная панель, покрытия для поверхности и другие данные, которые способны оказать влияние на производство и должны быть учтены при анализе DFM Valor Parts Library (VPL) – это специализированная библиотека моделей электронных компонентов, которая используется при анализе сборки в Valor NPI. Каждая модель корпуса VPL представляет собой точное отображение тела компонента и контактных граней выводов в соответствии с Part Number производителя. Анализ на основе моделей VPL учитывает все требования к сборке печатных плат и должен рассматриваться как виртуальное прототипирование. Потенциальные проблемы с точками пайки конктретизируются, что дает возможность выявить недостатки в позиционировании и установке корпусов при автоматизированном монтаже. Valor NPI позволяет задействовать комбинированное отображение на плате, где на посадочное место из библиотеки пользователя накладывается изображение модели VPL для визуального контроля позиционирования (Рис. 2):
VPL обладает следующими преимуществами:
- Более 1 миллиона уникальных номеров компонентов в онлайн базе данных;
- 2.5D модели корпусов, которые включают точные размеры контактных граней у выводов;
- Библиотека VPL создана по ISO 9001;
- Библиотека создавалась на протяжении более 20 лет;
- Удобные инструменты по созданию пользовательских моделей (Рис. 3);
- Библиотеки VPL - единственная возможность проверить качество точек пайки;
- Возможность определить нарушения, которые не могут быть найдены в библиотеках ECAD;
Интеллектуальная, комплексная модель данных для производства реализована в формате ODB++. Один файл ODB++ содержит все сведения для производства, сборки и тестирования. ODB++ принимается на большинстве производств в мире и поддерживается ведущими САПР печатных плат (Xpedition/PADS Pro, Allegro/OrCAD, Altium Designer, CADSTAR, Eagle и др.). Преимущество этой модели данных в том, что у разработчика больше нет необходимости передавать на производство всю информацию по отдельности – Gerber, NC Drill, NC Route, BOM и т.д.. Все попадает в один архив ODB++. Это удобный формат не только для хранения производственной информации, но и для просмотра через свободно распространяемые программы, такие как ODB++ Free Viewer (Рис. 4):
Современная миниатюризация печатных плат с большим количеством слоев делает невозможной ручную проверку. Простые инструменты DFM не проверяют все факторы производственного процесса. В Valor NPI к вашему распоряжению более 900 проверок для любых конструкций – с применением стандартных материалов FR4, гибко-жёсткие конструкции, с применением бескорпусных кристаллов и т.д. Каждая из этих проверок помогает выявить конструктивные недочеты, которые представляют проблему или не оптимизированы для конкретного производства (Рис. 5):
Система проверок DFM классифицирует и определяет приоритеты требований к изменению проекта, чтобы в первую очередь решались наиболее важные проблемы. Valor NPI также сверяет проектный список соединений с производственными данными, чтобы исключить ошибки подключений. Происходит проверка спецификации на соответствие конструкции, проверяются компоненты из списка утверждённых поставщиков (AVL – Approved Vendor List) на предмет их соответствия моделям реальных физических прототипов.
Проверка DFM показывает не только нарушение технологии производства, но также оценивает то, как те или иные ошибки могут повлиять на процент выхода годных экземпляров плат, где нарушается технологическое окно или значения допусков слишком близки к его границе. Это отображается на специальной гистограмме с красным, желтым и зеленым индикаторами, показывающими важность нарушений (Рис. 6):
Valor NPI обладает отличным инструментарием для создания панелей с мультиплицированными заготовками для производства и монтажа. Вам не потребуется для этих целей использовать стороннее ПО. Любые конструктивные элементы – реперные точки, технологические отверстия, отрывные перемычки, элементы скрайбирования и т.д. вы сможете учесть в конструкции вашей панели. Valor NPI за считанные минуты позволит найти оптимальную по стоимости конфигурацию. В результате, на производство вы отправляете готовый проект панели, который ускорит производство и не потребует дополнительных циклов утверждений между вами и вашим контрактным производителем, что значительно ускорит процесс (Рис. 7):
Если стоит цель построить полноценный маршрут проектирования печатных плат, где необходимо строго соблюдать имеющиеся и перспективные технологии производства, то программа Valor NPI будет незаменим. Исторически сложилось так, что большинство фабрик по всему миру использует это ПО, и на практике доказана его высокая эффективность. Valor – это комплекс программных средства для проектировщиков и технологов на производстве. Valor NPI гораздо более эффективное ПО, чем другие инструменты прежде всего за счет большего количества проверок DFM, системы анализа выхода годных экземпляров, возможности определения оптимальных правил и технологических норм. В состав программы входит огромная база моделей корпусов VPL, которая позволяет верифицировать любой проект и выявлять недочеты в применяемых библиотеках. Valor NPI работает с любыми САПР печатных плат и имеет тесную интеграцию со средствами от Siemens EDA (Mentor) PADS Professional/Xpedition. Отдельно Valor NPI реализован как Xpedition DFM – полностью встроенное в редактор топологии Xpedition Layout решение.