커뮤니티

언론보도자료

언론 매체에 소개된 관련기사 및 광고 게시판 입니다.

글 수 25

[기술기고_첨단_전자기술 2018년 2월호_SMT Technical Report] 회로 부품 라이브러리 표준/공용화 및 설계데이터 관리

조회 수 230006 추천 수 0 2018.01.29 10:54:03

CADNIX *.169.234.90 http://www.cadnix.com/xe/109829

부품 정보 기반 표준화/공용화 회로 라이브러리를 활용한

설계 및 데이터 관리

제품을 개발하는 기업의 연구소에서는 전자캐드를 이용하여 회로도와 Artwork(PCB 설계) 작업을 하게 되는데, 보통은 회로도 작성을 하는 엔지니어와 Artwork 작업을 하는 엔지니어가 분리되어 있는 경우가 대부분이며, 이에 따른 설계 데이터의 관리도 엔지니어 별로 각자 관리하거나, 디스크를 공유하여 관리하는 경우가 대부분이다.

전자캐드 소프트웨어를 이용하여 회로도와 PCB 설계 작업을 하려면 회로 부품 각각에 대해 Symbol(심볼)과 Footprint(풋프린트)가 필요한데, 보통은 엔지니어 각자가 직접 생성하여 사용하게 된다. 그러다 보니 설계 데이터마다 같은 부품이라도 형상이 달라지게 되고, 제조 생산의 유관 부서 담당자들은 동일한 부품에 대한 Footprint(풋프린트)의 형상 기준이 달라 생산성 향상에 많은 어려움을 겪고 있는 것이 현실이다. 연구소의 엔지니어들도 마찬가지로 설계 데이터 및 설계에 필요한 라이브러리가 제대로 관리되지 못하고, 그나마 관리가 되어도 회사의 기반 시스템의 부품 자재 정보와 연계되어 있지 않아 BOM(Bill Of Materials) 작업 시 코드 맵핑과 잘못된 부품 선택에 따른 오류로 인해 시간 낭비가 늘고 있다.

제품의 품질, 가격 및 일정 단축을 위한 방법으로 회로 라이브러리의 표준화/공용화를 통해 회로 라이브러리 시스템을 구축하고, 이를 기반으로 하여 설계와 설계 데이터의 체계적인 관리를 위해 자동 검증 시스템을 구축하여 연구소에서 제조까지 원활한 업무 연계와 활용 방법에 대해 알아본다.

회로 자재 정보를 활용한 회로 부품 라이브러리 표준화/공용화 관리 방안

회로 부품 라이브러리라고 하면, 보통의 엔지니어들은 전자캐드로 설계할 수 있는 Symbol과 Footprint만을 생각하게 된다. 이렇게 기존 방식으로 설계를 진행하다 보니 반복 작업과 생산성 품질에 많은 문제가 발생하게 되었고, 이와 같은 문제를 해결하기 위해 부품 정보를 연계한 회로 라이브러리 관리 시스템이 나오게 되었다. 기존에 Symbol과 Footprint 이름만으로 구분하여 관리되던 것이, 라이브러리 관리시스템이 출시되면서 기준코드와 부품정보를 기반으로 하는 Symbol과 Footprint, Data Sheet, 시뮬레이션을 위한 부품 모델 정보, 3D Package의 관리 구조로 바뀌게 된 것이다. 다시 말해, 기존의 Symbol과 Footprint를 직접 찾아 설계하던 구조에서 부품정보를 조회하여 설계하는 구조로 바뀌게 되었다. 이러한 구조 내에서 작업을 하면 기본적인 BOM 작업만으로도 구성을 완료할 수 있으며, 라이브러리의 체계적인 관리를 통해 단종된 부품 및 품질에 문제가 있는 부품에 대한 사용 금지 관리가 가능해진다(참고로, 라이브러리 관리시스템의 기준코드는 회사의 Part Number를 사용한다. 그 이유는 회사에서 관리하는 부품 자재 정보, 그리고 그것과 함께 관리되고 있는 여러 가지 데이터를 연계할 수 있기 때문이다).

회로 부품라이브러리의 표준화/공용화 관리를 하기 위해서는 다음과 같은 사전 준비작업이 필요하다.

먼저, 회로 라이브러리 제작 기준서를 작성한다. 제작 기준서에는 회로 라이브러리를 부품 Class별로 어떤 구조로 관리하고 라이브러리에 어떤 정보들을 관리하는지, Symbol과 Footprint의 Naming 규칙을 가져가는지, Symbol의 형상 기준 및 속성 관리 규칙, Footprint의 Marking 기준, Padstack 기준 등을 포함하여 작성한다. 요즘은 추가적으로 3D 기구 간섭 체크 및 부품 조립시 간섭 체크, Thermal 검증을 위해 3D Package도 제작하는데 이때 Footprint와의 정합을 위한 기준도 관리한다.

다음으로, 회로 라이브러리 제작 기준서와 함께 라이브러리 등록 대상 부품을 선정하는데, 이때 회사에서 관리되고 있는 부품 기준 정보와 양산 BOM Data를 활용한다. 중소기업의 많은 회사에서는 부품의 기준 정보 시스템 중 ‘규격’이라는 하나의 항목에 임의적으로 부품정보를 입력하여 관리되고 있는 것이 현실이다. 또한 Data Sheet도 각자가 관리하고 있고, 찾기가 어려워 회사의 Part Number 기준으로 정리하는 데 많은 시간이 소요된다. 이 뿐만 아니라 회로 부품의 분류 기준과 분류 별로 관리되는 속성 항목도 제대로 정리되지 않아서 회로 라이브러리 관리 시스템을 구축하는 동시에 부품 관리 기준도 같이 정립하는 경우가 많다. 이러한 이유로 많은 회사가 회로 라이브러리를 구축하는 것을 어려워하고, 미루는 경향이 많다. 하지만 시간이 흐를수록 회사 내 중복 부품이 늘어나고, 품질 문제나 단종 부품의 사용으로 인한 일정과 품질 문제로 인한 비용이 계속 증가하게 된다.

회로 라이브러리의 대상 부품 선정이 완료되고, 해당 부품에 대한 Data Sheet가 준비 되면 제작 기준서를 기반으로 현재 사용하고 있는 캐드 툴을 이용하여 Symbol과 Footprint를 신규 생성 또는 변경 작업을 한다. 그 다음, 회사의 Part Number 기준으로 부품 정보를 연계하고, 사용할 Symbol과 Footprint에 대한 이름을 맵핑하여 라이브러리 관리 시스템에 정보를 입력하면 된다.

▲ 회로 라이브러리 표준화/공용화 관리를 위해 Symbol과 Footprint에 대한 제작 기준서를 작성하여

기준에 맞게 라이브러리를 생성하여 관리한다.

회로 개발 프로세스 기반 전자캐드 설계 데이터와 PollEx 뷰어를 활용한

이력 관리 시스템(UDE)

Polliwog(폴리오그) 사에서 개발한 UDE는 각종 전자캐드와 연계하여 최적화된 회로 개발 프로세스 기반의 시스템을 구축하고, 표준 라이브러리 기반 설계를 통한 회로도/PCB/BOM의 정합성 및 설계 원본데이터의 이력 관리가 가능한 시스템이다. 또한 UDE는 설계에서 제조 및 모든 업무에 활용될 수 있으며, 사용자가 산출물과 설계 이력 정보를 쉽고 빠르게 검색할 수 있어 개발 기간 단축과 품질력 확보가 가능한 효율적 운영 시스템이다.

▲ UDE 시스템과 PollEx, 전자캐드 툴과의 연계 구성도

UDE는 인터넷이 연결된 곳이라면 어디서든 업무를 진행할 수 있는 JAVA 기반의 웹 시스템이다. Design Project 관리를 통해 설계 담당자 및 일정관리가 가능하며, 엔지니어들은 ‘PollEx(폴렉스)’를 사용하여 DFM/E/A, CAE(DFE, SI, PI, Thermal) 자동 검증과 검증 결과 데이터를 기반으로 한 생산 제조 데이터를 생성?관리하고, 뷰어 툴을 이용하여 종류가 다르거나 라이선스가 없는 전자캐드의 설계 산출물 데이터까지도 Revision 별로 쉽게 공유할 수 있다.

또한 UDE에서는 설계 데이터에서 자동으로 추출된 Part List를 통해 Master BOM이 자동으로 구성되고 이를 기반으로 파생된 BOM을 쉽고 빠르게 편집할 수 있으며, 회로 부품 및 라이브러리 관리 시스템(UPMS)과 연계하여 사용 금지, 단종 또는 속성이 다른 부품은 경고 표시를 통해 사용 상의 오류를 사전에 방지할 수 있다.

부품의 정보가 바뀐 경우 ‘Where Used’를 통해 해당 부품을 사용한 설계 데이터를 쉽게 확인할 수 있고, Master BOM 관리를 통해 생산 BOM 구성에 필요한 자삽/수삽, TOP/BOTTOM 배치와 대체품에 대한 BOM 속성 정보를 관리하여 생산라인의 공정 BOM을 쉽게 구성할 수 있다.

회로 개발 프로세스 관리 시스템 UDE의 주요 기능

기반 시스템과의 연계성 고려

DB To DB Link / Any ECAD Interface

UDE 시스템은 Oracle, MS-SQL, My-SQL의 DB(데이터베이스)를 지원하여 회사에서 기 사용중인 레거시 시스템들과의 연계를 쉽게 해결할 수 있다. 기반 시스템 연계 항목은 부품정보, Project 정보 및 설계 산출물, BOM 정보이며, DB(데이터베이스) 기반 하에 상호 정보 전달 시 신규/변경/삭제된 내용에 대한 관리를 쉽게 진행할 수 있다.

또한 각종 전자 캐드의 라이브러리(Symbol, Footprint) 연계를 통한 회로도의 부품 배치가 가능하고, 설계 데이터(회로도, PCB 데이터)의 인터페이스를 통해 산출물을 자동 추출할 수 있다.

▲ UDE와 기반 시스템과의 연계 부분

부품 및 라이브러리 관리시스템

UPMS/UPE

회로 설계 중 신규 부품이 존재하게 되면 UPMS 기능 중 하나인 ‘신규 의뢰 기능’을 통해 부품을 등록하고 이를 기반으로 회로 라이브러리를 등록할 수 있다. 부품 등록 시 부품 분류 체계와 속성 항목을 별도로 관리하기 때문에 부품 검색 시에도 이를 활용하여 쉽고 정확한 부품 조회가 가능하다(부품 종류 별로 다른 속성들을 입력하여 체계적인 관리를 할 수 있다). 뿐만 아니라 검색된 부품의 썸네일을 통해 라이브러리 형상을 확인하고 각종 캐드 툴에 라이브러리를 바로 배치할 수도 있고, 신규 회로 부품의 성능 검토를 위해 라이브러리 등록 시 임시코드로 등록하여 사용하다가 부품 인증이 완료되면 정코드로 자동 맵핑되어 관리할 수 있다.

UPE는 기본적으로 UPMS에서 관리되고 있는 부품 정보와 첨부 문서 등이 연계되므로 별도의 입력 작업을 하지 않아도 되며, 이를 기반으로 라이브러리의 형상 제작 및 관리를 하고, 각종 캐드 툴로 라이브러리 변환을 할 수 있다. 추가적으로 UPE에서는 3D package와 시뮬레이션 모델 정보도 관리할 수 있다.

▲ UPMS와 UPE에서 부품 및 라이브러리 관리 및 회로 캐드 라이브러리 연계 기능

설계 데이터 관리 시스템과 데이터 뷰어

UDMS / PollEx

UDMS를 이용하면 제품 및 디자인 프로젝트 정보 기반 하에 회로 설계 데이터의Revision 관리가 가능하다. 제품 및 디자인 프로젝트에서는 개발 프로세스에 대해 설계 담당자와 일정을 규정할 수 있는데, 이에 따라 회로 개발 프로세스 단계 별로 회로?PCB 설계자는 Check In/Out을 통해 서버에 회로 설계 데이터(회로도, PCB 데이터)를 통합 관리할 수 있다. 또한 UDMS는 Part List 자동 생성을 통한 BOM이 구성되어 3점 정합이 되는 구조이며, 사용자 별로 권한에 따른 데이터 보안 규정 관리를 할 수 있다. 설계 데이터는 캐드 툴 종류에 제약을 받지 않고 호환이 가능하다.

또한 UDMS와 PollEx 기능을 연계할 수 있는데, 이 둘을 연계하여 회로 설계 데이터의 Revision 비교(CP 기능)와 변경된 내용의 Report 관리, 그리고 설계 데이터의 사전 자동검증 및 해석 기반의 환경(DFM/A/E 및 SI, PI, Thermal)도 운영할 수 있다. 해석 결과는 설계 View 데이터의 Mark up 기능을 활용하여 설계 데이터와 연동이 가능하며, 회로 설계 데이터를 활용한 제조 데이터(작업 지도서, Mount)를 생성하고 제조, 품질 상의 불량 데이터를 프로젝트와 Revision에 연계하여 관리할 수 있다.

▲ UDMS와 Pollex를 통한 회로 설계 데이터 관리 및 검증 기능

설계 BOM 관리 기능

UBMS

UBMS는 회로도, PCB 설계 데이터 기반 하에 자동으로 추출된 Part List 기준으로 Master BOM이 자동으로 구성되고, 제품 및 디자인 프로젝트와 연계되어 Revision 관리가 되므로 Revision별 비교 및 변경 이력 관리가 가능하다. 또한 회로 부품 및 라이브러리 관리 시스템(UPMS)에서 관리되고 있는 사용 금지, 단종, 속성 및 라이브러리 정보가 다른 경우 자동으로 표시된다. BOM 편집 기능을 통해 보드에 실장 되지 않는 구조 부품을 추가/변경/삭제할 수 있으며, 로케이션 번호 또는 Part Number 기준으로 Footprint를 동일한 부품으로 변경 가능하고, 변경된 내용을 설계 데이터에 자동 반영 할 수 있으며 대체 부품에 대한 지정 및 관리를 할 수 있다. 파생 BOM 관리 기능을 통해 Variants(파생) 설계 데이터에 대해서도 자동으로 BOM을 구성할 수 있으며, Variants 추가/변경/삭제 기능을 통해 파생 BOM 별로 쉽게 편집할 수 있다. Revision별 편집이 완료되면 PLM의 설계변경(ECO)을 통한 연계가 가능하고, 공정 BOM 구성에 필요한 정보 관리로 연계 시 ERP에서 쉽게 공정 별로 구분하여 구성할 수 있다.

또한 EMS(전자분야 위탁 생산 서비스)와 같은 경우에도 Excel이나 Txt 파일의 Part List를 Import 받아 부품 관리 시스템(UPMS)에서 관리되고 있는 자사 코드(Part Number)로 맵핑을 해주고, 맵핑이 되지 않는 신규 부품에 대해 코드 채번 및 맵핑 정보를 관리할 수 있다.