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设计复杂度提升 但PCB设计师仍最关注成本问题 |
2009-05-05 |
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随着印刷电路板(PCB)变得越来越快速与复杂，设计者们正开始因为讯号完整性、热和电磁干扰(EMI)等问题而大伤脑筋。但从‘EE Times 2006年EDA使用者调查’的结果来看，针对PCB部份的响应者均表示满足成本预算是他们最关注的重点。
该问卷调查显示，更复杂的电路板正逐渐取代简单的双层和四层板，至少在北美和亚洲都是如此。52%的北美响应者、39的欧洲响应者和56%的亚洲响应者都表示正从事5层或更多层的电路板设计。北美有1/4的设计者在设计中使用了9层或更多层的电路板。频率速度已经很高而且还在提高中。在这方面，北美的PCB设计者较为超前，平均频率速度目前为837MHz，预计将在两年内提高到1.43GHz。
本次印刷电路板调查问卷共有622位工程师响应，其中北美占379位、欧洲128位、亚洲98位。《EE Times》对其他部份的研究还包括芯片设计和FPGA设计。一般而言，目前的电子系统级设计大约包含三个PCB、两个FPGA和两个ASIC或ASSP。
有一半以上的北美和亚洲PCB设计者表示他们的公司外包了一部份的PCB设计，但大多数的外包工作都仍在各自的地理区内。对于EDA工具而言，电路板设计者通常对工具的准确性最为满意，但最不满意其价格和授权方式。
成本关切高居首位
在所有的三个地理区域中，最为关切的问题便是满足成本预算。55%的北美工程师称此问题‘非常严重’，其次则是讯号完整性问题(54%)。那么，随着电路板变得更加复杂，什么问题将变得更加严重呢？北美工程师则指向组件边缘变化率(component edge rate)和IC封装寄生。相较于2005年的调查，今年的调查结果显示工程师们对于讯号完整性、热/EMI和IC封装寄生的担忧程度大为提高。
欧洲工程师过去似乎对于讯号完整性日益恶化最为关切，但现在只有34%的欧洲设计者认为它‘非常严重’。亚洲工程师则说组件边缘变化率和IC封装寄生正慢慢地恶化。
亚洲工程师对于满足成本预算的关切也随着时间演变而减少，这或许是因为他们的EDA工具预算比其它地理区域成长得更快。一半的亚洲工程师指出，他们在2006年的EDA工具预算比北美的31%和欧洲的29%更为提高。
解决成本问题的一种方式是委外，53%的北美工程师、47%的欧洲工程师和52%的亚洲工程师指出，他们的公司已经将部份的电路板设计工作外包出去。在北美，布局和热/EMI分析是最常外包出去的工作。
与本次的IC调查工作一样，大多数的PCB委外工作并不在海外进行。高达91%的北美工程师表示他们的公司都在北美当地外包设计工作，而有18%的人则表示将工作外包到中国大陆/台湾，以及14%外包到印度(该项目为复选，因而总数超过100%)。同样地，欧洲公司常常将工作外包到欧洲，亚洲公司也多将工作外包到到亚洲。
当然，图表撷取与布局等完善的工具是目前最常用的。但分析工具也正强劲登场。27%的北美工程师目前正使用热分析工具，另外29%预计在两年内使用。19%使用EMI兼容性工具，另外29%预计在两年内使用。40%使用讯号完整性分析工具，另外24%也预计在两年内使用。
EMI分析工具在欧洲正迅速成长，目前有20%的工程师在使用，另外43%预计在两年内使用。而亚洲目前则有29%的工程师使用EMI分析工具，另外44%预计两年内使用。
针对各种类型的PCB工具进行评估时，响应者大多对于完善的工具非常满意，而对新兴的工具最不满意。例如，60%的北美工程师说他们对于图形撷取工具最为满意，只有35%的人对讯号完整性工具表示满意，34%则满意热/EMI分析工具。欧洲和亚洲的结果与之类似。
就工具特色来看，北美工程师和欧洲工程师对于准确度最为满意，而亚洲工程师把‘易于使用’排在首位。在所有地理区域中满意度最低的是拥有成本、购买成本、互通作业性和自动化。然而，相较于2005年，北美PCB设计者对大多数指标的满意度都大幅提高，而对大型设计的处理能力满意度却下滑。
对供货商的评价
OrCAD是北美和欧洲用户最普遍使用的PCB工具供货商，共有48%的工程师表示。Mentor Graphics公司在北美和欧洲位居第二，但在亚洲则以62%的评分居于榜首。按降序顺序排列，北美设计者也提到了Cadence、Mathworks、Electronics Workbench、Agilent EEsof、Altium、Ansoft、Flomerics、Sigrity、Zuken和Valor等。Zuken公司在北美的市场占有率很低(3%)但在欧洲(14%)和亚洲(13%)却要高得多。成长幅度最快的是Agilent EEsof公司，去年有10%的响应者使用，今年已有17%。
对供货商的满意度方面，Mathworks公司在北美居于首位，67%表示他们对这家供货商‘非常’或‘有点’满意。然而，在亚洲则是Cadence居首位，欧洲是Ansoft领先。
与2005年相较，北美设计者对每一家PCB工具供货商的满意度都有所提高。提高幅度最大的是Ansoft，满意度从42%提升到55%。Agilent EEsof公司和Cadence公司在满意度方面也有两位数以上的提升。
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