So werden die wichtigsten Elemente des PCB-Designs im Design-Dokument erfasst

Einer der wichtigsten und dennoch oft außer Acht gelassenen Aspekte bei der Dokumentation eines Designs ist das formelle Design-Dokument. Allzu oft schließen wir das Design ab, erstellen Herstellungs-, Bestückungs- und Validierungsdokumente und betrachten den Auftrag damit als erledigt. Das richtige Erfassen der Systemspezifikation, der Design-Intention, des Designprozesses und der Rückverfolgbarkeit zur Spezifikation ist eine zeitaufwendige und mühsame, aber dennoch dringend erforderliche Aufgabe. Das Design-Dokument muss alle Aspekte des Designs eines Systems erfassen, um sicherzustellen, dass alle relevanten Design-Informationen leicht zugänglich sind. Wie erfassen Sie jedoch Design-Details, die über die Herstellungs- und Bestückungszeichnungen hinausgehen?

Berücksichtigung aller Design-Aspekte im Design-Dokument

Mit dem Erstellen des Design-Dokuments muss bereits in der Planungsphase jedes Designs begonnen werden. Den Anfang macht dabei die Spezifikation. Wenn das Design, das im Design-Dokument geplant ist, Teil eines größeren Systems ist, muss die gesamte Systemspezifikation vorgelegt werden. Anschließend müssen die das Subsystem betreffenden Teile der Systemspezifikation angegangen werden. Im Verlauf des Designprozesses wird das Design-Dokument zu einem lebendigen Dokument, das mit dem Design-Prozess wächst, wenn die einzelnen Teilschaltkreise entworfen und implementiert werden.

Die Spezifikationsphase des Designs ist ein Bereich, der oft versäumt oder aufgrund von Zeit- und Budgetvorgaben umgangen wird. Daher müssen schon im Voraus Zeit und Ressourcen zugewiesen werden, um der richtigen Entwicklung der Spezifikation gerecht zu werden. Wenn Sie in einem Start-Up-Unternehmen arbeiten, hatten Sie sicherlich schon mit Design-Projekten zu tun, für die es nur vage oder gar keine Spezifikationen gab. Wahrscheinlich haben Sie schon begriffen, dass dieser Ansatz voller Gefahren steckt. Das Design auf Basis nicht vorhandener oder sich verändernder Spezifikationen hat einen nicht enden wollenden Entwicklungszyklus zur Folge. Die Spezifikation soll Ihnen sagen, was Sie erreichen müssen und was Sie überprüfen müssen, wenn das Design abgeschlossen ist. Allzu oft herrscht eine Mentalität des „das geht noch besser“, und das Projekt endet mit einem überzogenen Budget und nicht eingehaltenem Zeitplan. Dies sind die Hauptgründe dafür, die Spezifikation von vornherein links liegen zu lassen.

Oft handelt es sich bei der Spezifikation des Geräts, um das es im Design-Dokument geht, um ein Subsystem eines größeren Systems. Die gesamte Systemspezifikation wird vorgelegt, bevor die Teile der Systemspezifikation, die für das betreffende Gerät gelten, in logischer und geordneter Weise dargestellt werden.

Die Spezifikation sollte unter anderem Folgendes beinhalten:

• Funktion (welchem Zweck soll das Subsystem dienen?)

• Betriebsumgebung (Temperatur, Luftfeuchtigkeit usw.)

• Schnittstellen zu anderen Subsystemen

• Leistungsbudget

• Verfügbare Betriebsspannungen

• Mechanische Einschränkungen hinsichtlich Größe/Gewicht/Form

• Geforderte Stoß und Vibrationsbeständigkeit

• Thermische Aspekte (verfügbare Kühlung, Einschränkungen hinsichtlich der Wärmeabstrahlung etc.)

• Abgestrahlte und leitungsgeführte EMI und Störanfälligkeit

• Zuverlässigkeit

Über die Spezifikationsphase hinaus gibt es weitere Bereiche, in denen relevante Design-Informationen erfasst werden müssen, um festzulegen, wann die Designphase abgeschlossen ist. Natürlich nimmt das Erstellen eines formellen Design-Dokumentes Zeit in Anspruch. Es ist aber unerlässlich, um alle Design-Aspekte zu erfassen, die über den Umfang der Schaltplan-, Herstellungs- und Bestückungszeichnungen hinausgehen.

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