Znovu k problematice DFM kontroly navržené desky

V čísle 5/2013 tohoto časopisu byly publikovány dva články týkající se DFM (Design For Manufacturability) neboli návrhu desky s ohledem na její výrobu. První článek (Trochu jiný pohled na návrh DPS) popisoval možné problémy při výrobě desky, které vznikly vlastně již při jejím návrhu. Druhý článek (Automatizovaná DFM kontrola navržené desky přes cloud) zase informoval o možnosti zadat si kontrolu navržené desky na DFM u externí firmy přes cloud. Zatímco první článek mířil na DFM kontrolu pomocí softwaru firmy Valor (divize Mentor Graphics), druhý popisoval externí DFM kontrolu použitím softwaru firmy UCAMCO. Tyto programy jistě zvládnou potřebnou DFM kontrolu na výbornou, ale existuje i něco běžně dostupného, čím by si mohl návrhář desky, aniž je expert v používání specializovaného softwaru, sám navrženou desku zkontrolovat?

Než si zodpovíme položenou otázku, je potřeba si znovu připomenout, proč by měl návrhář desky dělat DFM kontrolu navržené desky. Cožpak nedělá kontrolu podle nastavených mezí v DRC (Design Rule Check)? Tak především, kontroly DRC a DFM nejsou stejné. Deska, která projde DRC kontrolou, nemusí projít DFM kontrolou. Typickým příkladem může být tzv. copper sliver, což je velmi úzký proužek mědi – ten sice žádné DRC pravidlo neporušil, vše je v pořádku, ale ve výrobě může způsobit problém tím, že se utrhne a zkratuje sousední spoj. DFM kontrola umí takové zdánlivé maličkosti najít, stejně jako celou řadu dalších problémů – solder mask sliver (obdoba copper sliver), místa možného podleptání (acid trap), nedostatečné připojení přes termální odlehčení (starving thermal) atd. Existuje až několik set možných drobných problémů, které nejsou zachyceny během návrhu desky pomocí DRC kontroly prostě proto, že vlastně v návrhu desky jako takovém nepředstavují žádný problém, zatímco pro výrobu a navazující operace ano (osazování, pájení, testování atd.). Důvod, proč návrhové programy desek nemívají zabudovanou kontrolu DFM, pochází ještě z dob, kdy se na návrh desky a její výrobu pohlíželo jako na dvě zcela nezávislé operace.

Návrhář desky se může domnívat, že si výrobce dodaná data zkontroluje sám ještě před zahájením výroby. Ano, tak to opravdu může být, ale určitě se to bude týkat pouze možných problémů souvisejících s výrobou. Ale co problémy, které se mohou vyskytnout při osazování, pájení či jen při pouhé manipulaci s deskou? Kromě toho upravovat návrh desky dodatečně až po upozornění z výroby je přece jen trochu pozdě.

Obr. 1 CAM350 – DFM Stream: Místo možného podleptání (acid trap)

Obr. 2 CAM350 – DFM Stream: Proužek mědi, který se může utrhnout (copper sliver)

A nyní tedy zpět k otázce vhodného softwaru pro DFM kontrolu určeného pro běžné návrháře, a to pokud možno s jednoduchým ovládáním a dostupnou cenou. V Čechách i na Slovensku je nejrozšířenějším programem pro práci s daty určenými pro výrobu desek (Gerber a vrtací data) program CAM350. Tento program má modul DFM Stream, který umožňuje provádět DFM kontroly dat (Gerber, ODB++, IPC2581) jednoduše, aniž by vyžadoval velké znalosti obsluhy. Uživatel si může nastavit, jaké kontroly chce provést, v jakém pořadí a jak (celá deska, určité oblasti, určitá vrstva desky atd.). Jako výsledek mu pak je k dispozici podrobný výpis možných problémů vč. jejich zobrazení (obr. 1 a 2).

www.downstreamtech.com/dfmstream.php