PCB 설계 문서에서 모든 설계 세부 정보를 자신 있게 포착하세요

설계 문서는 시스템의 설계와 관련된 모든 측면을 포착해야 합니다. 이것은 사양, 설계 의도, 설계 과정 및 사양으로의 추적성을 포함합니다. 그런 다음에만 설계자는 관련 설계 정보가 한 곳에 모두 포착되었다고 확신할 수 있습니다. 이 문서는 제작 및 조립 도면을 넘어 설계 세부 정보를 포착하는 방법을 고려하도록 유도하기 위한 지침서입니다.

소개

설계 문서화의 가장 중요하지만 종종 회피되는 측면 중 하나는 공식 설계 문서입니다. 우리는 종종 설계를 마치고, 제작, 조립 및 검증 문서를 생성한 다음 작업이 완료되었다고 간주합니다. 시스템 사양, 설계 의도, 설계 과정 및 사양으로의 추적성을 적절히 포착하는 것은 시간이 많이 소요되고 힘든 작업이지만 매우 필요한 작업입니다.

pcb 편집 문서에서 설계 세부 정보를 포착하는 것은 모든 설계의 계획 단계에서 시작되어야 하며 사양으로 시작됩니다. 설계 문서가 대상으로 하는 설계가 더 큰 시스템의 하위 시스템인 경우, 전체 시스템 사양이 제시되어야 하며, 그 다음에는 시스템 사양의 해당 부분이 하위 시스템으로 흘러 들어가야 합니다. 설계 과정 내내 설계 문서는 생동감 있는 문서가 되어, 각 하위 회로가 설계되고 구현됨에 따라 설계 과정과 함께 성장합니다.

설계 문서의 의도는 회로도, 제작 및 조립 도면의 범위를 넘어 관련 설계 정보를 포착하는 것입니다.

사양

사양 단계는 시간과 예산 제약으로 인해 종종 누락되거나 회피되는 또 다른 영역입니다. 따라서 적절한 사양 개발을 다루기 위해 처음부터 시간과 자원을 할당해야 합니다. 시간과 돈이 귀중한 스타트업 환경에서 일할 때, 저는 여러 번 모호하거나 존재하지 않는 사양으로 제품을 설계하라는 임무를 맡은 적이 있습니다. 이 접근법은 위험으로 가득 차 있습니다. 존재하지 않거나 변동하는 사양에 따라 설계하는 것은 끝없는 개발 이야기로 이어집니다. 사양은 당신이 무엇을 달성해야 하는지, 그리고 설계가 완료되었을 때 이를 확인할 수 있게 해줍니다. 너무 자주 “우리는 더 나은 것을 만들 수 있다”는 정신이 지속되고 프로젝트는 예산을 초과하고 일정이 지연되는데, 이는 처음에 사양을 다루지 않은 주요 이유입니다.

설계 문서에서 다루는 장치의 사양은 종종 훨씬 더 큰 시스템의 하위 시스템일 것입니다. 전체 시스템 사양이 제시되고, 그 다음에는 해당 장치에 적용되는 시스템 사양의 일부가 논리적이고 체계적인 방식으로 제시됩니다.

사양에는 (하지만 이에 국한되지 않음) 다음이 포함되어야 합니다:

- 기능 (하위 시스템이 의도하는 바)

- 운영 환경 (온도, 습도 등)

- 다른 하위 시스템과의 인터페이스

- 전력 예산

- 사용 가능한 공급 전압

- 기계적 제약 사항 크기/무게/형태

- 충격 및 진동 요구 사항

- 열 (사용 가능한 냉각, 방사 열 방출 제약 사항 등)

- EMI 방사, 전도 및 감수성

- 신뢰성.

게다가, 목록은 계속됩니다…

시스템 개요

시스템 개요는 가능한 한 적은 기술 용어를 사용하여 시스템을 서술적으로 설명합니다. 이는 고수준의 시스템 아키텍처 설명이며, 다양한 하위 시스템과 그들의 상호 연결 인터페이스를 보여주는 아키텍처 다이어그램을 포함해야 합니다. 다른 외부 하위 시스템과의 인터페이스도 서술과 다이어그램 모두에서 다뤄져야 합니다.

설계 고려 사항

설계 고려 사항은 시스템 설계에서의 제약 사항을 설명합니다. 이 섹션은 수행된 모든 무역 연구와 설계 팀이 시스템 설계를 개발하는 데 있어서 한 가정을 참조해야 합니다. 이 섹션은 추적 가능성을 위해 사양을 참조해야 합니다.

하위 회로 설계

하위 회로 설계 섹션은 발진기, 증폭기, MCU 및 기타 입자적 시스템 기능 블록과 같은 각 하위 회로를 분류합니다. 각 하위 회로는 다음을 포함해야 하는 (하지만 이에 국한되지 않는) 자신의 섹션을 가져야 합니다:

제목

제목은 회로 작동을 기술적으로 설명해야 합니다.

작동 원리

작동 원리는 저수준 기술 세부 정보를 사용하여 회로 기능을 설명해야 합니다. 해당되는 경우, 하위 회로가 충족시키는 사양 항목을 추적 가능성을 위해 참조해야 합니다.

회로 다이어그램

회로도, 그림 1은 해당 기능을 지원하는 경우 스키매틱 캡처 도구에서 직접 복사할 수 있습니다. 그렇지 않은 경우 그래픽 편집 도구를 사용해야 합니다.

그림 1: 회로도는 스키매틱 캡처 도구에서 복사할 수 있습니다.

설계 계산

구성 요소 값에 대한 모든 계산은 적용 가능한 경우 모든 구성 요소의 전력 소모, 필터 시간 상수 및 기타 계산된 회로 성능 매개변수와 같이 제시되어야 합니다.

시뮬레이션 결과

하위 회로에 대해 시뮬레이션이 수행된 경우 결과를 제시해야 합니다. 시뮬레이션 결과의 자세한 기술적 특성도 제공되어야 합니다. 적용 가능한 경우, 하위 회로가 충족하는 사양 항목에 대한 참조가 추적 가능성을 위해 참조되어야 합니다.

그림 2: 시뮬레이션 결과를 포함해야 합니다.

인터페이스 아키텍처

설계 문서에서 자세히 설명하는 하위 시스템의 인터페이스 아키텍처는 저수준 기술 세부 정보로 설명되어야 합니다. 하위 시스템 간에 협상된 하드웨어 구성은 자세히 논의되어야 하며 사양에 대한 참조로 다시 참조되어야 합니다.

기계적 특징

기계적 특징 섹션은 설계의 물리적 속성을 포함합니다. 이 섹션에서 전달되는 정보에는 보드 형태, 치수, 무게, 중심 질량(해당하는 경우), 주요 특징 등이 포함되어야 하지만 이에 국한되지는 않습니다. 적절한 경우 충족되는 사양 항목에 대한 참조가 인용되어야 합니다. 이 섹션에는 그림 3의 예에서와 같이 완성된 시스템의 다이어그램이 포함되어야 하며 치수, 지시등, 케이블 연결, 큰 구성 요소 및 설계의 기타 중요한 특징과 같은 주요 특징을 표시해야 합니다.

그림 3: 기계적 치수와 주요 특징은 기계 도면에 자세히 설명됩니다.

시스템 분석

사양이 요구하는 경우, 시스템에 대한 최종 분석을 수행해야 합니다. 최종 설계는 모델링되고 분석되어 최종 설계가 사양을 충족하는지 확인합니다. 이 최종 섹션에 제시될 데이터 유형은 열, 충격 및 진동, 신뢰성, EMI 및 형태 적합성 및 기능에 대한 시스템 요구 사항으로 거슬러 올라갑니다. 3D 모델도 종종 최종 설계 문서를 완성하는 데 필요합니다.

결론

설계 문서는 살아있는 문서이며 모든 설계의 매우 필요한 부분입니다. 이는 사양으로의 추적성을 제공하며 설계 단계가 완료되었는지 결정하는 데 필수적입니다. 설계 문서는 전통적인 하드웨어 제작 및 조립 문서를 대체하는 것이 아니라 전체 설계 과정을 포착하는 것으로 간주되어야 합니다.