关于 PCB 行业典型 DFM 实践的调研

西门子近委托 Aberdeen Research 进行了一项调研，主要内容是调研北美和欧洲地区印刷电路板 (PCB) 行业的现状，以了解 PCB 行业所面临的挑战。这项调研涵盖业内正在实施的新技术，针对这些技术的相关时间表，以及如何利用可制造性设计 (DFM) 策略和软件帮助实现公司的总体目标。总体而言，该调研结果发现，在各种规模的公司和多个行业内，OEM 公司业绩与 DFM 软件的使用之间存在可衡量的关联关系。

该调研涵盖了 7 个重要行业的 OEM 公司，包括：工业、通信、汽车、计算机技术、消费电子设备、医疗、航空航天与国防。公司规模从员工不足 100 人的小型公司到员工超过 5,000 人的大型企业，应有尽有。该调研深入了解了各公司的工作流程、所应用的技术和整体产品产出，然后将这些特性与他们使用的 DFM 流程和软件带来的收益联系起来。

设计时间

除了与 DFM 部署的直接关系外，调研结果还为我们提供了有价值的行业概览，展示了上述不同公司的平均设计周转时间。设计流程的时间长度分布惊人地均匀。受访者被问到：“从完成原理图到生产制造，您的设计流程需要多长时间？” 总体而言，无论公司的规模或服务的行业如何，我们发现平均每个设计花费约 3 个月的时间。这包含了 PCB 设计和发布流程。从表面上看，这个时间感觉很短，不过，当您开始与设计人员交流时，在闲谈中就能得到证实。您会发现，这些时间符合行业的现实情况。在此设计流程内，您会在什么时候做出制造权衡决策呢？这份激进的时间表强调必须将整个流程 “左移”。

图1：从完成原理图到生产制造，您的设计流程需要多长时间？

图 2：我们的行业调研显示，从原理图到 PCB 装配，平均每个设计花费约 3 个月的时间

设计决策必须尽早下达，这一点无可争辩。我们的整体 PCB 材料选择和 PCB 叠层结构确定就是一个很好的例子。您会在设计流程的什么时间节点进行叠层规划？或许对您来说，就像多数设计人员一样，这项工作甚至不在这份时间表上——您已经将它安排给您的制造商作为他们的一项任务，并等待制造商返回结果后，再将您的设计发送给制造商。当然，这让您不得不去修改已经设计好的布线约束。

每年的设计数量

图 3：与非 DFM 软件用户相比，使用 DFM 软件的公司每年完成的 PCB 设计数量要多 49%

虽然大型公司每年会完成更多的 PCB 设计，但调研中仍不乏一些更深入和更有趣的趋势。这些大型公司通常会使用嵌入式元件、HDI 等更先进的技术来制造更复杂的电路板。但是，每年完成的 PCB 设计数量除了与公司的规模、设计的复杂性和所服务的行业有关以外，还有一个关键的影响因素是该公司是否使用 DFM 软件。

这是本次调研得出的重要收获之一：对于这些的公司来说，成功的 DFM 实践是帮助完成整体设计周期的重要组成部分；从调研本身来看，收获也是不言而喻的：DFM 有助于 PCB 设计人员和原始设备制造商实现相关设计要求；设计人员将 DFM 视为确保设计可靠性和降低生产成本的重要因素，这便是本次调研的两大主要收获。

DFM 是 PCB 设计的重要组成部分，它的使用对实践 PCB 良好设计至关重要。

结语

可制造性设计是一项 PCB 设计的先进实践报告是 Aberdeen Group 对”2023 年度 PCB 设计先进实践”调研的一份总结，其中概括了 2023 年的行业和 DFM 总体状况。它客观地审视了在 PCB 设计流程中部署 DFM 的优势，结果证明通过 DFM 检查的项目更有机会按时、按质量和按预算的完成。事实上，DFM 软件的使用已然成为公司的重大竞争优势，它让中小型企业也能与大型企业一争高下。

在 Aberdeen 调研展示的 DFM 成功案例中，还有一个令人有些意外的结果，尽管调研结果证实了 DFM 的重要性，但仍只有不到一半的受访对象部署了 DFM 软件。这表示全球大多数OEM 依然存在有待开发的巨大增长潜力 [PM5]。那么，在您的设计流程中部署了 DFM 吗？您有没有利用制造商的知识来改进您的产品？