德赛西威使用Xpedition DFM优化汽车电子系统设计-德赢Vwin官网网

德赛西威总部位于中国惠州，在德国、日本、新加坡、西班牙、美国等国家/地区设有研发分公司和子公司，是中国最大的汽车电子企业之一。德赛西威的核心业务主要集中在智能座舱、智能驾驶和智能服务三大先进汽车电子领域的高效整合。凭借38年的专业积累，德赛西威在研发、设计、质量管理和智能制造领域均有出色表现。

面对全球经济挑战和激烈竞争，德赛西威矢志不渝地将年收入的近 10% 投入到研发中。这项投资推动了产品和技术的持续发展，助力德赛西威跻身技术领先企业行列。凭借领先的技术和安全可靠的供应系统，德赛西威赢得了全球客户的长期信任，这些客户包括吉利、理想汽车、丰田、大众、沃尔沃等汽车制造商。凭借一贯的创新和市场领导地位，德赛西韦连续多年荣登《汽车新闻》杂志全球汽车零部件供应商百强榜，2024 年排名第 74 位。

业务挑战

• 应对快速发展的汽车电子和智能驾驶系统的需求

• 设计周期更短，设计修改更频繁

• 符合严格的电磁兼容性 (EMC) 标准

成功的关键

• 将自动化 DFM 分析流程前移

•统一设计管理和验证

•推动技术创新

•减少人为错误，及早发现 DFM 问题

收益

• 将因 DFM 问题导致的设计改版次数减少 95%

•将工程询问 (EQ) 次数减少 26%

•将制造问题的发生概率从 0.84%降至 0.08% 以下

•提高设计质量和性能

•降低生产成本，加快产品发布速度

•提高生产效率并增强团队合作

01汽车 PCB 设计面临的隐忧

德赛西威研发团队的目标是不断推动技术创新，提高产品质量和性能，满足快速发展的汽车电子和智能驾驶系统需求。

这在很大程度上是为了应对汽车市场电子产品面临的爆炸式增长及其呈现的鲜明特征，即快速的技术进步、激烈的产品竞争和日新月异的国际标准和法规。

随着汽车产品逐渐变得跟智能手机一样智能，开发周期显著缩短（2023年相较于2022 年缩短了22.17%），产品复杂性也大幅增加（2023年相较于2022年增加了49.8%）。每次设计变更都会耗费大量的人力和物料资源，更会对开发时间和成本产生重大影响。

汽车产品的快节奏迭代和更新导致设计周期变短，设计变更更加频繁，并要求德赛西威研发团队密切关注领先技术的发展趋势，不断强化他们的技术专长。

很显然，在这个竞争激烈的市场，唯有持续不断地创新、提高产品性能并改善用户体验，企业才能保持竞争优势。与此同时，由于不同国家和地区在汽车电子产品领域具有不同的标准和法规，如何确保德赛西威的产品符合当地市场的要求，这一课题给研发团队提出了严峻的挑战。

02复杂的设计和严格的要求

带来了诸多挑战

在工程层面，这些挑战脉络相连，凸显了汽车电子系统的若干重要方面，影响着德赛西威工程团队所需创建的电路板的特征。

功能多样性

现代汽车配备了各种电子系统，如车载显示系统、空调控制系统、车载娱乐系统和智能驾驶系统。每个系统都需要相应的控制和数据处理 PCB。

高性能要求

汽车 PCB 必须达到高性能和稳定性标准，能够在恶劣的车内环境条件，如高温、高湿度和高振动条件下正常运作。这需要运用高质量的材料和制造工艺。

安全考量

汽车 PCB 的设计必须优先考虑安全性，特别是与关键车辆系统相关的电路板，如仪表显示系统和智能驾驶系统，必须稳定可靠，确保汽车安全运行。

互连要求

随着现代汽车的智能化和与外部系统的互连程度越来越高，需要的通信接口和控制功能越来越多，导致电路板的连接和集成越来越复杂。

德赛西威实现了智能座舱、智能驾驶和智能服务汽车技术的高效整合。

一些技术和物理因素更是增加了汽车电子系统设计的严苛性，也给研发团队带来了更多挑战。

汽车面临的恶劣环境条件通常包括高温和低温、高湿度及持续的振动，所有这些都会对 PCB 设计构成挑战。设计人员需要选择耐高温和耐振动的材料，并且必须采取有效措施防止水分和灰尘损坏电子元器件。

汽车电子设备需要满足严格的电磁兼容性 (EMC) 标准，避免与其他车载系统或无线通信发生电磁干扰 (EMI)。设计人员需要在 PCB 布局和布线，如差模信号的接地规划和布线中采取特殊措施，以确保整体 EMI/EMC 性能。

汽车电子系统的可靠性至关重要，因为任何故障都可能导致严重事故。PCB 设计人员必须兼顾元器件的热稳定性、防松脱螺丝的设计、连接器的可靠性等诸多因素，确保系统在高压、高温和高湿度等极端条件下仍能保持稳定可靠的性能。

汽车的内部空间有限，这意味着电子系统需要在有限的空间整合大量功能和组件。这需要最大化 PCB 的功能性。PCB 设计人员需要密切关注 layout 逻辑和布线优化，力求在分配的空间内实现理想性能。

现代汽车中的许多电子系统都需要高速数据传输。这包括雷达、摄像头和通信系统。因此，PCB 设计人员需要充分考虑高速信号的完整性和抗干扰能力，并在线宽、电平设计、阻抗控制等方面采用合适的技术。

03DFM 自动化分析流程前移

随着汽车产品智能化程度的提高，电路板的集成度增加，导致设计变得越来越复杂。这些复杂的电路板可能多达 16 层，单板面积超过一张 A4 纸，高速信号频率达到 10 GHz 或更高，单块板上就有 3 万多个管脚和走线。因此，单凭使用传统的人工 DFM 分析，不仅非常耗时而且极易出错。

由于亟需改进 PCB 设计团队和制造团队的 DFM 审查流程，德赛西威采用了由西门子 Xpedition DFM 提供的自动化 DFM 流程。

德赛西威团队将 Xpedition DFM 前移到设计过程中，在其设计流程的多个关键节点使用该工具进行 DFM 分析。

在使用 Xpedition DFM 时，layout 团队可以选择预设的 DFM 规则，并直接在 Xpedition layout 环境中运行自动分析。在 Xpedition layout 设计规则检查 (DRC) 界面中可以直接查看分析结果。

Xpedition DFM 将 DFM 验证前移，以便及早解决 DFM 问题。

通过在 layout 阶段运行 Xpedition DFM，可以及早发现与 layout 相关的 DFM 问题，从而及时做出调整和优化。完成布线后，可以使用 Xpedition DFM 进行 DFM 分析，以修改和优化布线细节。经过审查和优化后，在将设计交付制造之前，通过运行 Valor NPI 进行最后一次 DFM 分析，最终确认设计数据。

通过在设计流程前移 DFM 分析，Xpedition DFM 有助于及早发现和解决 DFM 问题，从而将 DFM 问题导致的设计变更次数大幅减少了 95%！

德赛西威表示，使用Valor NPI 并行 DFM 方案 (Xpedition DFM) 有两大优势。

“Xpedition DFM 允许我们将不同部门的 DFM 规则结构化并整合到一个自动化流程中，实现了统一的设计管理和验证。因此可以清晰地识别不符合 DFM 规范的项目。此外，Xpedition DFM 还支持进一步的规则定制，使我们能够将大多数现有的 DFM 规则整合到 Xpedition DFM 的自动检查清单中，让不符合 DFM 规范的项目无从遁形，也方便我们及时采取行动。”

“在制造团队进行审查之前，PCB 工程师可以在 PCB 设计阶段进行 DFM 分析。由于能够及早发现和纠正问题，因而大幅提高了产品开发效率并缩短了研发周期。”