9.8 直播报名 | 如何通过拼板设计降低PCB成本
会议简介
如何通过拼板设计降低PCB成本——在线研讨会
当我们在考虑降低印刷电路板(PCBs)成本的时候，似乎第一选择是要求制造商提交更低的报价。这种做法既不健康也不合理。因为供应商是你的技术合作伙伴，你需要他们在财务上保持健康。
相反，如果我们了解PCB材料也是成本节省的新的领域，我们就会发现一片节省成本的沃土，而且这片沃土是OEM公司能够掌控的。
许多OEM公司认为拼板只是一项制造任务，并盲目地将PCB拼板任务委托给他们的供应商来做。其实，这样的做法会让OEM公司错失节省PCB材料成本的机会，因为PCB材料是PCB的主要成本影响因素之一。
通过此次研讨会，我们将展示客户如何利用西门子EDA的Valor NPI智能化的拼板工具，让OEM公司能够在研发的早期就开始介入拼板的设计与优化，同时能综合考虑最优的拼板利用率，实现最具成本优势的PCB拼板设计。
如何才能有效的通过拼板设计降低PCB材料成本呢？
在样机阶段，研发常常会忽视PCB材料成本的重要性，因为样机的数量通常很少。影响样机PCB成本的主要因素是PCB的交付时间、PCB是否有特殊加工要求、PCB的材料类型和PCB的表面工艺等。通常情况下，一旦样机调试通过后，用于样机生产的PCB拼板方案将被当成可行的拼板方案。然而，可用的拼板方案和经过优化的拼板方案是两个概念。
此外，在“设计到制造”的设计发布流程中，拼板的设计效率是非常低下的。典型的流程是PCB研发人员先按照SMT工艺提供的拼板要求来绘制他们的SMT拼板图纸。然后，研发将SMT拼板图纸发送给PCB供应商，PCB供应商需要重新理解拼板图纸，并在其CAM软件（PCB供应商拼板设计软件）中重新输入SMT拼板配置，生成一个新的拼板图纸，将其发送回研发进行确认，确认通过后再进行生产。只有这个时候，研发才知道每次试产需要加工的拼板数量，以及PCB的报价。在整个“设计到制造”的流程中，浪费了太多的人力和资源，这样的流程其实可以变得更简单。
更好的流程是，研发人员应该综合考虑SMT的拼板要求和PCB供应商的拼板要求，将这些要求整合到拼板工具中，并且这一工具输出的拼板方案可以直接被PCB供应商识别并使用，这样才可以消除多次解读拼板图纸带来的风险，以及重复创建拼板图纸造成的时间浪费。另外一个真正的好处是，研发还可以尽早对拼板材料成本进行了解。这有助于通过优化拼板来降低PCB材料成本。
有了对拼板成本的预见性，研发人员甚至可以评估修改PCB外形，进一步提高PCB的材料利用率，从而达到节省成本的目的。例如，某手机研发公司的PCB研发人员通过重新定义SMT拼板的布局，利用互相嵌套的拼板布局（重新定义拼板布局不需要花费任何费用）来设计SMT拼板，他们成功将PCB材料利用率从52%提升到88%。
预防问题，而不是等到最后来解决问题
另一个重要的考虑是,如何保证拼板不引入制造问题?拼板中的许多制造问题的产生，其实都是设计过程中无意引入的，而这些问题通常只有等到PCB供应商来告诉你。更糟糕的是，其中一些问题可能直到生产线生产过程中才会显现出来，这将是一个代价昂贵的错误。因此，需要拼板工具在设计拼板的过程中，同时检查拼板的可制造性问题，避免这些问题的发生。
Valor NPI是行业内最领先的DFM检查工具，包含上千条DFM检查项，并覆盖所有产品类型，包含刚性板、柔性板、刚柔结合板、HDI板甚至封装基板，对于拼板检查方面，Valor NPI也集成了丰富的检查规则，完全可以让你在设计的过程中就预防可能出现的拼板DFM问题。
元件距离拼板边缘太近，有损坏的风险。
节省板材的案例
让我们再来谈谈板材利用率。PCB供应商提供的板材利用率通常令人印象深刻，比如超过60%，听起来很高，但实际上是不切实际的。制造商所说的板材利用率是SMT拼板总面积占PCB板厂拼板总面积的比值。SMT拼板和PCB制造拼板多数情况都是矩形，矩形之间的匹配性非常好，所以你可以看到一个很高的板材利用率。
实际上，研发真正应该关心的是单板的总面积与PCB板厂拼板面积的比值，而不是SMT拼板与PCB板厂拼板的比值，因为单板才是最终实际有效的产品。如下图所示，PCB供应商报告的板材利用率为58.9%，但由于PCB板的特殊形状，实际单板的板材利用率仅为18.7%。
印制板1是一款刚性印制板。从下图可以看出，在拼板优化之前，使用18x24英寸的PCB板材的情况下，这款PCB的板材利用率是18.7%，每个PCB板厂拼板由6个2拼的SMT拼板组成。当采用西门子EDA EDA公司的Valor NPI专用拼板软件优化之后，这款PCB可以达到31.5%的板材利用率，每个PCB板厂拼板可以包含10个2拼的SMT拼板。Valor NPI拼板设计和优化模块可以自动的将单板嵌套成更紧密的SMT拼板，从而提高PCB板材利用率。
SMT拼板和PCB板厂拼板同时优化后的拼板布局
对于这个案例，我们假设订单数量在100到2000之间，以100递增（下图横向坐标值*10为订单数量）， 然后计算拼板在优化前后的成本变化。
对于所有的数量组中，优化后的拼板都显示了显著的成本节约
总 结
OEM公司是产品成本的最直接管理者和收益者，包括PCB成本。虽然供应商也会对拼板做一些优化，但OEM公司如果不主动在设计阶段对拼板进行自主设计与规划，很难控制PCB的拼板成本。采用西门子EDA EDA公司的Valor NPI拼板工具，OEM就可以在拼板设计和优化中采取主动， 并可以获得显著的PCB材料成本节约，加快产品推向市场的时间。
记住，你可能认为你只支付了单板的费用，其实你付的是拼板的钱。你购买的越多，你的成本越高。
本次研讨会，我们将介绍如何使用Valor NPI在几分钟内来创建和优化拼板，同时会兼顾拼板的质量和成本最优化，通过Valor NPI完成的拼板数据，还可以直接用于PCB板厂生产，可以节省与PCB制造商大量的反复沟通时间。
9月8日晚，我们敬请您莅临直播间，共同探讨如何通过拼板设计降低PCB成本。
讲师介绍
季伸彪在西门子EDA担任技术市场工程师，2019年加入西门子EDA，此前曾经在国内大型EMS公司及国内知名通讯公司任职，深刻了解DFM在PCB设计与制造中的优势，2006年开始从事DFM相关岗位，2011年开始从事Valor NPI技术相关岗位。
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9月8日
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