作者:Eran Lazar,

KLA公司副总裁，Frontline分公司总经理

想象一下，如果制造厂商能够加快可制造性设计(DFM)与分析，并最终加快复杂PCB的上市时间，会是怎样的一番场景。对于大多数PCB制造商来说，尤其是那些大批量生产的制造商来说，这些都是最重要的问题。而计算能力是加快这些进程的最大挑战之一。尽管不是全部，但今天大多数的PCB制造商都是在本地机运行DFM与分析。然而，如果DFM处理可以转移到计算能力几乎无限大的云端呢？如果用于5G、miniLED、高级封装或汽车的高密度PCB可以更快地进入市场，那又会怎样的呢？云端处理或许会把一切变为可能！
    电子行业几乎每个人都知道，先进的、新兴的技术正在制造着全新的挑战。其所需的PCB更复杂，密度更高，而且要求极高的准确率。这样的特点就会产生大量的设计数据，这些数据需要进行可制造性分析。计算机辅助制造(CAM)和工程软件已经解决了更快、更智能的生产流程需求，该生产流程可以快速、无缝地处理大量数据。这已经使得操作人员能够更快地采取行动并进行更改。然而，即使使用最先进的解决方案，由于算法非常复杂，在DFM和分析过程中也会不可避免地产生瓶颈问题。

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挣脱瓶颈

当解构DFM和分析时，会很明显地发现，瓶颈通常是计算和处理能力的局限，以及服务器宕机和操作人员本身造成的结果。

    以miniLED为例，它是用于平板电脑、电视和游戏显示器等设备的下一代显示技术之一。miniLED所需的复杂PCB可能包含数百、数千甚至数百万个不同的功能。它们需要以日益增高的准确率和越来越小的公差进行制造，以满足芯片制造商的要求。
根据一家制造商的说法，对miniLED的电路板进行DFM分析可能需要36小时。如果DFM分析从本地机转移到云端，处理时间可以减少90%。这是一个显著的改进，必将节省操作人员的时间和设计故障排除时间。最重要的是，与本地机设计验证相比，它可以更快地为PCB的设计制造做好准备。
    云端处理可以根据需要提供近乎无限的计算能力，支持对更多的DFM检查表进行连续地以及并行地分析。云计算还可以更快、更准确地处理数据。DFM和分析软件不需要更换，而仅需更改处理设计数据的位置即可。通过这种转变，操作人员可以同时处理额外的工作，而不是在等待DFM和分析运行时无所事事。过去操作人员需要在全部完成后审核每个DFM和分析的结果。而现在，当其他分析在云端运行时，他们就可以立即开始这个过程。最终，移步云端的转变解除了两个常见瓶颈，这对PCB制造商和他们的终端客户都是一项收益。

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降低总体持有成本

除了时间之外，云计算还可以减少IT成本、维护和硬件方面的资本投资。目前，PCB电路板上的DFM分析操作人员都在自己的服务器上工作，有自己的软件安装——由于需要计算能力，所以不是客户端-服务器设置。这可能需要昂贵的维护费用，而且服务器通常已经使用了5到10年，这意味着它们的运行速度可能并没有制造商预期的那么快。通过云计算将DFM和分析软件转换为SaaS(软件即服务)模型可以减少或消除这些问题。

    PCB制造商在使用云应用程序时可能会考虑安全性问题。这是可以理解的，因为许多将从云解决方案中受益的量产制造商都在使用一些世界顶级芯片制造商的高度机密数据。这个问题已经通过使用最高级别验证安全性的公共云端服务来保护对云的访问并来解决。

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基于云计算的DFM分析的实际应用

值得一提的是，基于云的DFM和分析与本地机DFM和分析的对比测试显示，高密度互连(HDI) PCB的分析时间可从75小时减少至30分钟。在一个类似的miniLED的PCB测试中，分析时间从9小时减少为20分钟。

    随着制造厂商不断寻找方法为每个终端客户增加产量，生产高精度PCB和加快上市时间变得越来越重要。通过利用云计算能力，制造商可以并行运行更多DFM和分析，减少操作人员的停机时间，提高产量。最终，这有利于制造商、他们的客户和电子设备制造商更快地进入市场、交付更高质量的电子产品以及实现更低的成本。在未来，也可能有机会利用云的计算能力，将人工智能(AI)添加到DFM和分析中。下一步可以进一步提高准确性并实现手动处理自动化，同时可以维护完全加密和被保护的数据。

（来源于：EranLazar PCBworld 2022-06-21）