但是,由于半導體技術日臻成熟,封裝技術也緊隨芯片發展不斷突破,單一芯片、單一封裝設備不再是主流,系統電子產品設計傳統的“Over the Wall:芯片-封裝-電路板”方法會增加總體設備成本,已不能適應現時的需求。因此工程師們需要處理多個芯片和復雜的三維封裝選項,并且同時還要針對多個電路板(平臺)進行所有這些工作。這就要求系統設計工程師要整合運用多個學科的知識,同時兼顧IC設計、封裝與PCB系統層級的設計。
明導國際(Mentor Graphics)系統設計部業務開發經理David Wiens表示,這對PCB系統設計工程師而言比較困難。雖然IC設計、封裝與PCB系統設計都有標準規范可依循并且推出了設計工具,然而這樣的設計工具由于只針對IC設計進行,因此PCB系統設計工程師在設計時,仍須針對IC、封裝與PCB系統的接腳路徑進行規劃。而IC設計與封裝領域對PCB系統設計工程師來說猶如一堵難以逾越的高墻,要讓每個階段的接腳路徑設計都順利完成,將曠日費時,產品上市時間將因而拉長。
鑒于此,明導國際推出了最新Xpedition Package Integrator流程。根據David Wiens的介紹,這是業內用于IC設計制造、封裝和印刷電路板 (PCB) 協同設計與優化的最廣泛的解決方案。該解決方案采用一種獨特的虛擬芯片模型概念,可確保IC、封裝和PCB 相互優化,以通過高效減少層數、優化互連路徑,以及精簡/自動化對設計流程的控制,降低封裝基板和 PCB 成本。
David Wiens還特別強調,Xpedition Package Integrator產品還提供了業界第一個用于球柵陣列 (BGA) 球映射規劃和優化的正式流程。該流程根據用戶規則定義、基于“智能管腳”的概念。此外,還采用一個突破性的多模式連接管理系統(結合了硬件描述語言(HDL)、電子表格和原理圖),可提供跨域管腳映射和系統級跨域邏輯驗證。
“Mentor Graphics充分認識到了電氣系統設計和制造不斷增加的復雜性,特別是對芯片、封裝和電路板協同設計而言,”Mentor Graphics SDD(System Design Division)部門方案架構師John Park說。“我們的最新 Xpedition Package Integrator 流程能夠在節省時間和成本的同時,提高先進系統的整體質量和性能,從而讓系統設計師能夠達到最佳的生產率。”
除了大企業的系統設計工程師面臨巨大的挑戰,中小企業的PCB設計工程師還遭遇了其他“煩惱”。無論PCB、IC或是其他電子設計自動化(EDA)軟件工具通常價格都相當高昂,內建最齊全、先進的功能,而這些一般都是大型企業的工程師才能享受的“福利”;一般在中小型企業內工作或者隸屬于大型企業內的個別團隊(如建筑原型、驗證參考設計和執行制造研究)的獨立工程師通常只能使用價格較低的中低端產品。他們負責執行PCB電子產品的全流程設計、分析和制造數據交付任務。過去進行復雜設計的工程師唯一的選擇是接受企業解決方案,而其中很多人由于預算的限制和大量基礎設施要求無法執行這些解決方案。