앤시스는 학생들에게 시뮬레이션 엔지니어링 소프트웨어를 무료로 제공함으로써 오늘날의 학생들의 성장을 지속적으로 지원하고 있습니다.
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Ansys 블로그
November 9, 2020
제조 문제는 전자 산업에서 보증 수익 및 시장 점유율 손실을 보는 가장 큰 이유 중 하나입니다. 설계와 관련된 공급망 장애 및 인쇄 회로 보드 어셈블리 (PCBA) 생산 문제와 같은 문제는 브랜드의 명성에 돌이킬 수 없는 손상을 초래할 수 있습니다. 따라서 회사는 이러한 문제를 완화하기 위해 DfM (manufacturability) 프로토콜을 적절히 설계하는 것이 중요합니다.
DfM은 결함을 줄이고 공급 체인의 품질 및 신뢰성을 검토하기 위한 일련의 우수 사례를 통해 제조 오류가 축소되도록 합니다. 가장 중요한 것은 이 프로세스가 디자인 단계에서 일찍 구현되도록 해야합니다.
자세한 내용은 Electronics DfM 웨비나를 확인하십시오.
DfM (Design for manufacturability) 은 설계가 지정된 공급 체인에 의해 최소 결함 수로 일관되게 제조될 수 있도록 보장하는 프로세스입니다. 디자인 프로세스에서 늦게까지 DfM을 검색하면 거의 항상 제조업체의 문제를 해결할 수 있으며, 이로 인해 여러 디자인 반복이 발생하고 비용이 증가합니다.
일반적인 경험 법칙은 DfM을 조기에 능동적으로 구현하는 것입니다. 이는 백엔드에서 이슈를 잡기 위해 프런트 엔드에 돈을 쓰는 것이 향후 상당한 비용 절감으로 이어질 수 있기 때문에 이익을 얻을 수 있습니다.
DfM은 일반적으로 다음과 같은 이유로 디자인 프로세스에서 간과되고 있습니다.
안정성 및 제조로 인한 비용
문제는 규모의 순서에 따라 증가할 수 있음
나중에 디자인 프로세스에서 처리됩니다.
가능하면 기존 산업 표준 (IPC, JEDEC, ASTM, ISO) 을 활용하여 DfM 검토를 시작할 수 있습니다. 이러한 표준들은 많은 경우에 시도되었습니다. 이들은 PCB및 PCBAs에 대한 표준 디자인 사례 및 신뢰성 테스트에 대한 통찰력을 제공합니다.
사용할 수 있는 IPC 표준 및 테스트 방법의 예제는 다음과 같습니다.
표준은 이미 진행된 것, 현재의 것을 보는 것이라는 사실을 명심하고, 디자인에 특정한 추가적인 문제를 고려하는 것이 중요합니다. 이 프로세스를 통해 공급자와 통신할 수 있습니다. 협업은 중요한데, DfM 프로세스에 관련된 디자인, 제조, 품질, 신뢰성 및 구매 팀의 대표가 있어야 합니다.
워크플로우에서 DfM을 구현하는 다음 단계는 정규 디자인 검토를 시작하는 것입니다. 이는 내부 또는 외부 팀에 의해 수행될 수 있지만 검토를 수행하는 설계 팀은 제조업체로부터 격리되어야 합니다.
디자인 검토는 제품, 시스템 또는 애플리케이션을 평가하고 각 구성요소가 산업 표준에 대해 수행하는지 확인합니다. 이 단계는 효과적인 제품을 빌드하고 프로토타입을 작성하기 전에 성공적인 디자인을 개발하는 것을 보장하기 때문에 중요한 단계입니다. 이는 비즈니스 자원을 절약하고 비용을 절감하며 가장 중요하게는 시장에 신속하게 시간을 보내는 것입니다.
특정 케이스에서 시뮬레이션을 활용하여 제품 제조 후 리플로우와 관련된 장애 원인을 보다 잘 이해할 수 있습니다. 시뮬레이션으로 평가할 수 있는 하나의 프로세스는 PCBA 제조 과정에서 결함을 검사하기 위해 사용되는 인-회로 테스트 (ICT) 이다. 어떤 경우에는 ICT가 과도한 보드를 구부릴 수 있으며 구성요소 장애가 발생할 수 있습니다.
Ansys Sherlock 과 같은 도구는 회로 내 검사 분석을 수행하여 과도한 스트레스 위험에 있는 구성요소를 평가한 다음 테스트 지점 위치 조정과 같은 PCB 설계 또는 ICT 테스트 변화를 신속하게 비교하고, 테스트 지점 로드 및 배치를 줄이거나 보드를 지원하거나 추가하거나 보드를 지원하여 ICT중 어떤 컴포넌트가 위험에 있는지 확인할 수 있습니다.
Ansys Sherlock 분석은 PCB에서 네 개의 레지스터를 판별합니다.
커넥터 삽입 중에 심각한 오버스트레스에 위험이 있음
시뮬레이션이 DfM 프로세스에서 도움이 될 수 있는 또 다른 영역은 견고한 플렉스 기술입니다. 이 기술은 구부러지거나 작은 폼 팩터를 가진 스마트폰이나 노트북과 같은 많은 가전 제품을 설계하는 데 사용됩니다. 이 기술은 종종 더 많은 제조 단계를 가지고 있으며 설계 변경을 도입하는 것이 어려울 수 있습니다. 이 경우 시뮬레이션을 사용하여 잠재적 고장 위험을 확인하고 원하는 제품에 대한 설계를 최적화할 수 있습니다.
트레이스 모델링은 최근에 Sherlock에서 새로운 기능으로 소개되었고, 견고한 플렉스 기술을 시뮬레이션하는 데 특히 유용할 수 있습니다. 이 기술을 사용하여 회로 보드의 다양한 레이어에 있는 개별적인 구리 추적을 모델링할 수 있습니다. 추적 모델링을 사용하여 먼저 기하학적 구조를 빌드하고 자재 및 메쉬를 지정합니다. 이는 Ansys Mechanical에서 사용 가능한 추적 맵핑과 유사합니다. 두 기능 모두 시뮬레이션을 위해 PCB의 작은 세부사항을 캡처할 수 있는 좋은 후보입니다.
자세히 학습하려면 “Trace Modeling 101” 웨비나에 등록하십시오.
마지막으로 DfM 프로세스의 마지막 단계로서 PCB 제조업체, 계약 제조업체 (CM) 및 해당 공급자에 대한 감사를 수행하는 것이 중요합니다. 특히 대규모 프로덕션 실행을 수행하기 전에 해당 자재 및 프로세스를 검토하기 위해 현장 감사를 포함합니다.
공급업체 평가 와 같은 서비스는 공급업체의 구성요소 및 기술을 평가하여 산업 표준을 준수하고 제품의 제조 오류로 인해 신뢰성 문제가 발생하지 않는지 확인할 수 있습니다.
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