盡管?chē)@著可制造性設(shè)計(jì)（DFM）的價(jià)值、定義、變化性和技術(shù)爭(zhēng)執(zhí)頗多，但所有的問(wèn)題都是基于芯片。當(dāng)然，當(dāng)我們開(kāi)始考慮 45 和 32 納米設(shè)計(jì)時(shí)，芯片 DFM 是很關(guān)鍵的要求。然而，關(guān)注芯片 DFM，卻忽視了更重要的技術(shù)需要：面向印刷電路板的 DFM。

我們都知道即使硅片百分之百完美，如果芯片到芯片通信鏈接的任何一個(gè)元件（比如封裝，連接頭或電路板）損壞，目標(biāo)系統(tǒng)可能仍然不能正常工作。許多封裝、連接器和 PCB 供應(yīng)商也許被系統(tǒng)設(shè)計(jì)師追逼著控制他們的加工容差。

但是，除非所有供應(yīng)商一致加強(qiáng)規(guī)范，例如一個(gè)有正負(fù) 5%容差的連接器對(duì) PCB 正負(fù) 10%容差的系統(tǒng)可能收效不大。為了優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)師需要研究每個(gè)元件的因果關(guān)系。迄今為止，我們沒(méi)有 DFM 工具來(lái)處理諸如此類(lèi)的設(shè)計(jì)問(wèn)題。

在預(yù)布局設(shè)計(jì)階段，高速系統(tǒng)或信號(hào)完整性工程師通常只能進(jìn)行有限的 Spice 仿真。為確保系統(tǒng)工作正常，需要對(duì)能覆蓋所有加工容差的邊界情形進(jìn)行仿真。

例如，PCB 內(nèi)的金屬線寬變化、介電堆疊高度、介電質(zhì)常數(shù)和損耗正切值全部都能影響阻抗和衰減。然而，僅有較大規(guī)模公司的工程師才可能有資源來(lái)定制自有的腳本，來(lái)進(jìn)行上千次仿真工作，然后再對(duì)結(jié)果進(jìn)行處理。即便這樣，對(duì)哪種變量進(jìn)行掃描仍然沒(méi)有定義完好的標(biāo)準(zhǔn)。

最明顯缺乏的是封裝和連接器的邊界模型。對(duì)于高速設(shè)計(jì)，這些模型只能通過(guò)與頻率相關(guān)的 S 參數(shù)來(lái)精確定義。然而，極少有供應(yīng)商提供好的 S 參數(shù)模型，更不用說(shuō)在寬范圍頻率內(nèi)的邊界模型了。

在后布局驗(yàn)證階段，需要進(jìn)行復(fù)雜 PCB 的精確提取和仿真，以計(jì)算詳細(xì)的轉(zhuǎn)角和彎曲。可是，幾乎沒(méi)有工具可用。

很明顯，需要通用的 PCB 設(shè)計(jì)和驗(yàn)證方法。那么，我們需要些什么呢？

讓我們關(guān)注兩大領(lǐng)域。對(duì)預(yù)布局設(shè)計(jì)，舉例來(lái)說(shuō)，最好有 GUI 驅(qū)動(dòng)的線路圖輸入編輯器，使設(shè)計(jì)師能容易地輸入每個(gè)元件的變化，仿真并處理結(jié)果，報(bào)告每個(gè)變量的產(chǎn)生和影響。

對(duì)后布局驗(yàn)證，DFM 工具需要能自動(dòng)調(diào)整版圖以覆蓋邊界情形，采用快速的全波提取器來(lái)提取寄生參數(shù)，在電路仿真中用 I/O 晶體管邊界模型仿真。

只有當(dāng)設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)和驗(yàn)證內(nèi)都考慮了工差，他們才能說(shuō)做了可制造性設(shè)計(jì)。只有當(dāng)工具供應(yīng)商認(rèn)識(shí)到芯片只是子系統(tǒng)——比如 PCB——的一部分，那么 DFM 最終才能與開(kāi)發(fā)終端產(chǎn)品的客戶(hù)真正相關(guān)起來(lái)。

審核編輯 黃昊宇