0 引言

随着国内电子设备与制造水平的不断发展，信息化建设已成为了提升企业竞争力的重要途径，而数字化设计与制造则是信息化的重点，电子元器件作为电子设备的基础核心部件[1]，涉及电气设计、结构设计等众多设计工作项目，而这些数字化设计项目的开展都需要数据资源的驱动，随着企业信息化建设的不断深入，企业对数据资源的认识进一步地提高，对数据资源建设的需求也越来越迫切[2]。

企业元器件设计数据资源需求如图1所示。从图1中可以看出元器件数据资源是企业产品数字化设计的基础，但当下企业数据资源管理普遍存在以下薄弱问题：1）资源短缺，缺少设计师所需的EDA模型、三维模型等资源；2）标准不一，EDA模型、三维模型库等资源缺乏统一设计标准，易引发标准化、生产制造等问题，导致设计返工；3）数据孤岛，各类信息系统、设计工具存在数据壁垒，资源得不到共享，还造成了选型、设计、采购和生产制造之间的信息脱节，存在较大的数据质量隐患。在此背景下，构建企业级元器件数据资源平台，加强对数据资源的管理与共享，对于企业提升信息化水平至关重要。

图1 企业元器件设计数据资源需求

1 企业元器件数据资源平台建设

企业元器件数据资源平台建设是一个系统工程，首先，需要整合企业设计资源需求，建设数据资源层；其次，完成功能开发，接口集成，实现数据互联互通；然后，通过算法研究，实现关联推算；最后，为了保障整个资源平台建设、长期有效应用维护，还需要成立相应的管理组织，编制对应的支撑标准规范。企业元器件数据资源平台建设架构如图2所示。

图2 企业元器件数据资源平台建设架构

1.1 数据资源建设

元器件数据现状与需求分析是建立数据资源体系的核心工作内容[3]，为了解决当前企业元器件数据不完整、不规范和不联通等问题，确保数据资源能有效地支撑设计，企业需根据自身需求针对性地开展数据资源库建设工作。

根据电气、结构和可靠性等设计工作项目对于元器件的数据资源需求，按照资源的专业、用途和组织形式，每个元器件对应多个专业的设计模型，包括选用信息、EDA模型、三维模型、可靠性预计参数、降额参数、电气仿真模型和热模型等等，元器件数据资源库主要内容如表1所示。

根据各设计专业对于模型的要求，存在同一个模型适用于多个器件的情况，例如EDA模型，同一种电阻由于在原理特性上一致，其对应的原理符号是一样的，而同一种0805封装电阻由于在外形上一致，其对应的封装符号也是一样的，因此，为了合理地规划资源、减少重复建设工作量，我们引入 “基于器件关联建模”的建模方法，对于在各个专业上同种特性的器件模型唯一成一个，并通过编码建立好每个器件与每个模型的关联关系，确保后续各模型正确地作为某个器件被调用设计。

表1 元器件数据资源库内涵数据库 主要内涵 主要用途选用信息库包含元器件型号、厂家、封装外形、性能参数、技术资料、静电敏感等级和潮湿敏感等级等基本信息用于支撑设计师了解器件特性、确定选型方案EDA模型库包含原理和封装模型，其中原理模型描述器件的管脚和功能特性，封装模型描述器件的外形和安装特性，使用专 用 EDA工 具 （如Cadence、 Altium和Mentor等）建成主要用于支撑设计师完成印制板原理和PCB设计三维模型库三维模型描述器件的实际三维外观，使用专用CAD工具 （ 如 CREO、 UG 和CATIA等）建成主要用于支撑设计师完成产品结构设计可靠性预计参数库主要用于预计元器件和产品的工作失效率，结合预计结果进行设计优化，实现可靠性提升降额参数库包含开展可靠性预计所需的器件固有参数，根据预计标准 （如GJB 299C、217F等）建成包含开展降额设计所需的器件固有参数，根据降额标准（如GJB/Z 35等）建成主要用于电子设备降额设计，实现元器件使用中承受的应力低于其额定值，以达到延缓其参数退化，提高使用可靠性的目的电气仿真模型库包括IBIS和SPICE模型，其中IBIS模型是描述器件端口电气特性的一种行为级模型，SPICE模型是描述器件内部实际电气连接、工作原理的高精度模型主要用于开展电路模拟分析、信息号完整性分析热模型库包含器件热特性参数，如器件热功耗、热阻等主要用于印制板的热设计，结合分析结果进行设计优化

图3 协同设计的数据应用

文章来源：《电子元器件与信息技术》 网址: http://www.dzyqjyxxjs.cn/qikandaodu/2021/0506/1171.html