開発ボードから本番ボードに移行する方法は?


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わかりました、私はソフトウェアの男であり、エレクトロニクスに新しいです。私の製品には小さなコンピューターが必要で、現在はラズベリーパイなどの開発ボードですべてを開発しています。開発ボードには必要なハードウェアがすべて搭載されていないため、USBとGPIOを使用して不足しているハードウェアを追加しましたが、実稼働ボードはそのようにはできません。

私の質問は、次のステップに進んでハードウェアの製品版を作成する方法です。言い換えれば、ハードウェアのスペシャリストは、開発ボードを生産可能な製品に変えるために何をしますか?これらは私の頭に浮かぶものです

1> piのような現在の開発ボードの回路図(またはCPUタイプなどの私の基本的なハードウェア要件に近い公開されている回路図)を取得し、不足している部分を追加して再編成するものを見つけようとしますポートの位置(USBポートなど)を希望に合わせて、それを本番製品にします。これが可能なのは、EagleのようなCADソフトウェアが非常に強力であり、さらにいくつかのハードウェアチップ(温度センサーなど)を追加し、ポートの位置を変更するのが速いためです。

2>あなたは愚かですか?そのようなボードの設計は非常に複雑で、特にpiのようなコンピューターであり、この生産準備のできたボードを設計するためにボード設計コンサルティング会社(またはそれらが呼ばれるもの)を雇わなければなりません。もしそうなら、私はどのように話すべきですか?米国か中国か?

3>生産レベルのハードウェアを構築する場合、設計チームを社内に配置し、そのような専門知識を持つ適切な社員を雇う必要があります。これはあなたが契約したいものではありません。実践が示しているように、内部でそれを持たなければなりません。シンプルなボードであれば、自分でできるかもしれませんが、コンピューターには多くの作業が必要です(ただし、それらの間には多くの共通点があります)。

ああ、私の生産サイズは大きくありません。6か月ごとに5,000ユニットが必要です。主なものは、PCB製造業者に届けるための私の要件を備えた、信頼性の高い最終的なボード設計です。

ご覧のように、私はこのハードウェア製造スペースで迷子になりました。あなたの洞察と個人的な経験は私にとって非常に貴重なものになります。

どうもありがとう!


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「USBとGPIOを使用して不足しているハードウェアを追加しましたが、明らかに生産ボードはそのようにはできません。」これは一般的に「明白」ですか、それともこのボードだけですか?
カズ

回答:


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6か月ごとに50,000ユニットへの開発?私はすべてのプロジェクトがそのようになったことを望みます:)経験がなければ、コンサルティング会社を雇って取締役会を作ることができない理由はありません。安くはありませんが、彼らは仕事を成し遂げます。あなたが雇っている人たちがデザインについて彼らを信頼するのに十分に知らないなら、それは少し危険です。

50,000単位は小規模なものではないため、実際にそれを行う場合は、米国または海外で、あなたと協力する製造業者を見つけるのに問題はないはずです。部品を購入するには現金が必要で、ボードを前もって注文することに注意してください。

だから私はあなたのためにそれぞれのアプローチを見ていきます:

1.)自分でやる

回路図の作成

使用しているリファレンス回路図から始めて、好きなツールを見つけてください。私はOrcadの男で、Mentorなどを使用しています。快適なものを1つ選ぶだけで、余裕があります(イーグルは安いと思います)。運が良ければ、参照ボードの回路図を修正可能な形式で入手できます。そうでない場合は、回路図ツールでパーツを作成する必要があります。パーツの作成には、基本的に各パーツのデータシートを検索してピンを配置し、次にピン名と番号が一致するシンボルを作成することが含まれます。次に、これらのシンボルを回路図で使用し、必要な方法で接続できます。これは簡単なバージョンです。回路図シンボルがデータシートのピンと一致するかどうかを確認します。

回路図ツールへのリンクは次のとおりです

PCBのレイアウト

これで大きなステップである回路図ができました。ここから、その回路図を請負業者に渡して、レイアウトを依頼してもらうことができます(ボード上の実際のトレースの描画です)。また、自分で行うこともできますが、回路図よりも簡単で困難です。接続の描画と部品の配置はそれほど難しくありませんが、配置場所、レイヤー数、クロストークやエミッションなどのトレースを正しくルーティングする方法、特にデカップリングを正しく行う方法を知ることは少し知識が必要です。あなたがそれにコミットし、各作品のリファレンス回路図を確認する場合、あなたはそれを達成することができます。ああ、あなたはデータシートを見て、標準のものが動作しない場合はフットプリントを描くことに多くの時間を費やすでしょう。学校でCADクラスを受講したことがある場合は、ほとんどそのようです。

ここにレイアウトツールへのリンクがいくつかありますが、他にも確かにあります

デカップリング、SI、および電源設計

デカップリング、シグナルインテグリティ、および電源設計は非常に大きな領域であり、この記事では詳細すぎます。ただし、PCB設計に取り掛かる場合は、知っておく必要があります。私はそれについての投稿の上に投稿を書くことができました:)私は少なくともこれらの2人の人をチェックアウトして彼らの本を手に入れるか、少なくとも彼らのウェブサイトをブラウズしてください:

どちらもかなりいい人で、質問すれば質問に答えます。 また、http: //www.freelists.org/archive/si-listでSI-Listに参加することもできます。質問をするのに最適な場所です。

それはあなたが準備ができている以上のものかもしれないので、あなたがどのように関与することができるか、そしてあなたがこのフロントにいる必要があるかというレベルがあります。デザインについては、アプリノートとリファレンスデザインに従って、すべての上限をできるだけ近くに保つことをお勧めします。

[OK]から[良い]に、信号/電力の整合性を処理する方法がいくつかあります。

  • 無視します(NO !!! :)
  • 入手できる最高値の最小サイズのキャップの束を使用して、それらをチップの近くに保持するpspiceで独自のデカップリングキャップシステムを設計し、レイアウトでそれらの配置に翼を置く
  • アルテラが提供するツールのようなExcel計算機を使用するhttp://www.altera.com/literature/ug/pdn_tool_stxiv.zip (他のツールがない場合に非常に便利)
  • スパイスでキャップシステムを設計し、完全なシミュレーターを使用する

私は、自分がどこにいて、何に余裕があるかに応じて、これらすべてを実行しました。私はそれを得ることができたとき、私はSIとPI分析の両方を行うにSigrityを使用するのが大好きhttp://www.sigrity.com/ 彼らが実際に今、Cadence社が所有しています。ここには所属していません。彼らのツールが本当に好きです。

あなたはまた、私は今まで使用してきた、あなたのためにそれを行うには人を雇うことができるhttp://www.teraspeed.com/そのために私は他の人があることを知っています。でも安くはありません!

ボードハウスに送信するファイルの生成

レイアウトが完了したら、ベアボードに実際のお金を払おうとしているので、4回チェックする必要があります。この時点で、GerbersまたはODB ++ファイルのいずれかのcadファイルを生成できます。これらのファイルを役員会に送って見積もりをもらいます。価格設定は、複雑さとあなたがどれほど短気であるかに基づいています。あなたはおそらく少数を注文するべきであり、それらを開始するのに良い場所を与えるべきであると言って10または最良の値を求めてください。(そのルートに行きたい場合、独自のフリーソフトウェアツールを提供するボードハウスがいくつかあることを指摘する必要があります。それは彼らに制限されますが、それは無料です)。

http://www.graphicode.com/GC-Prevueから無料のGC-Prevueを常に使用してきたので、それらを生成するだけでなく、これらのガーバーファイルも確認する必要があります。Blueprint http://www.downstreamtech.com/support-viewers.phpと呼ばれる私のcadの人たちが愛する素敵な商用ツールもあります。他にもありますが、私はいつもプロジェクターで最終的なデザインを見て、問題を見つけるのが好きです。また、レーザープリンターで高解像度で最上層と最下層を印刷し、作成したフットプリントに部品が適合することを確認します。特に強迫観念がある場合は、すべてのレイヤーをOHPフィルムに印刷して見直すことができます。本当に強迫観念物事がどのように適合するかを見るために、2層のボードとして最上層と最下層を送り出すかもしれません。

プロトパーツを注文する

この時点で、ボードが到着したときに到着するように、試作用の部品を注文する必要があります。あなたが自分ではんだ付けを処理できると思わない場合は、あなたのために実行するためにアセンブリハウスを選ぶ必要があります。小規模な実行を処理するいくつかを考えることができ、それらは簡単に見つけられるはずです。ボードのはんだステンシルを作成できるように、事前にガーバーを送信する必要があります。次に、パーツキットを送信し、入ったときにベアボードを出荷します。

ベアPCB生産

良いボードハウスはたくさんあります 。PCBExpress (フリーソフトウェアを持っている人)のような安いボードハウスです高速プロトタイプタイプhttp://www.4pcb.com/ アセンブリサービスもあり、私が使用したことはありません。

私の米国生産PCBについては、現在システムhttp://www.viasystems.com/またはVermont Circuits http://www.vtcircuits.com/を介してDDI http://www.ddiglobal.com/を使用しています

PCB組立サービス

私が使用中の米国の組立サービスへの小さなIMSにおけるNHについてhttp://www.imscorp-us.com/彼らは10枚の私のためのボードまたは10,000をやると、その品質は素晴らしいです。私は何年も使ってきました。クレイジービッグランの場合、Flextronicsまたはそのような人を使用しますが、それはまったく別のリーグであり、探しているものではありません。おそらくあなたの近くに、他にもたくさんあります。私がエドモンドマークスと呼んでいる、良い仕事をしている家族経営の場所があります。以前に言及したhttp://www.edmondmarks.com/およびAdvancedは、私に電話して、アセンブリオプションについても教えてくれます。

海上

ですから、私の中国での生産経験のほとんどは、100万ユニットとボリュームであるので、あなたにとってはあまり役に立ちませんが、まったく違う経験だと教えてください:)少しボリュームがありますので、それをお勧めします。あなたへの私のアドバイスは、あなたがそれを必要とするならば、メキシコまたは中国の工場に外注する能力を持っている米国のパートナーを選ぶでしょう。ただし、ボードに対して考えているほどのコスト優位性は得られない場合があります。特に多くの手作業がない場合。

できた!

すべてがうまくいけば、プレイできるプロトが返ってくるので、次のプロトランのために修正する必要がある間違ったことをすべて見つけることができます。

コンプライアンスとテスト

また、これらを販売する場合に何をするにしても、FCCコンプライアンステスト(または、国際的に販売する場合は他の国)を行う必要があることにも言及する必要があります。さらに、RoHSやREACHのような環境規制があり、ここでも国際的にも適用されます。コンプライアンステストを行って50,000ユニットを販売しないでください。罰金はab *です。

これらのWikiページへのリンクは次のとおりです。

通常、私は近くにあるコンプライアンスラボを選びます。これはたまたまNTS http://www.nts.com/ですが、私はTUV http://www.tuv.com/global/en/index.htmlを使用し、ラボhttp:// wwwに会いました。 metlabs.com/およびUL http://www.ul.com/自体も1回または2回です。また、小さな独立した場所を使用しました。彼らはすべてあなたを助けることができますが、私は近くのどこかを選ぶのが好きなので、必要なときに忍び込むことができます。

また、製品が安全であることを確認するためにUL安全性テストを行うこともできます。この場合、上記のULラボが役立ちます。私の推測では、電気通信製品用のUL 60950の下にいると思います。

2.)コンサルタントを使用する

回路図をどのように作成するか、ボードをどのようにレイアウトするのかわからない状態で、ここにいるすべての人が一度に始まったことを聞いてください。学ぶことができれば、できることです。それはあなたがそれを買う余裕ができればコンサルタントがあなたのためにそれをすることを持っていることは悪いことではないということです。あなたがそうするように、誰もあなたの製品を愛していないことを覚えておいてください。PIボードは非常に複雑だとは思いませんが、初心者ボードではありません。個人的に、私は最初の試みのために米国またはカナダに固執するでしょう。ただし、実際に20,000〜50,000を注文する場合は、設計を引き受け、作業を行い、ビジネスを獲得するためにあなたのためにマンフを作成する小さな中国(prob USも)メーカーがいることを知っています。私は以前にそのような人と仕事をしたことがありますが、あなたのデザインをコピーすることはそれほど難しくないことを念頭に置いてください... :)常に起こります。

また、距離、タイムシフト、および言語の障壁は困難ですが、克服することは不可能ではありません。このことの良い点の1つは、夜中に海外の仲間とプロジェクトに取り組むことができる日中の仕事がある場合です。(私は確かに前にそれをやったことがありません...)

これらは私がこれまでに製品を作ったことがある唯一の人であり、他にも数え切れないほどの人がいますが、私がうまくやったいくつかの例があります:

3.)独自のチームを構築する

適切な人を雇うことができるかどうかをよく聞いてください。ハードウェアの面倒な小さな場所に歩いて行き、多くの問題を修正しました。適切な知識を備えた適切な人材を確保する(運が良ければ適切なツールになるかもしれません)。それは非常に貴重です。しかし、それはあなたが自分で未知の世界に乗り出すことにあなたを怖がらせるべきではありません。これは間違いなく最も安全なルートですが、もし私たち全員が安全なルートをとったら何が楽しいでしょうか。

また、チームを別の国にアウトソーシングして構築することも検討できます。しかし、これには落とし穴がたくさんあることがわかります。これを管理するには、自分が何をしているのかを本当に知る必要があります。何が起こっているかを知るための専門知識が社内にない場合、効果的にアウトソーシングすることは困難です。

仕上げ

たくさんの製品を作った人からのアドバイスの最後の言葉:P 50,000ユニットを動かすチャンネルが本当にあるなら、それは素晴らしい。それが単なる憶測にすぎない場合でも、価格を抑えるために大きな注文を買うのはやめましょう。あなたが100と言っているだけで、お金を失うことなくそれらを売ることができる場所でそれを機能させる方法を見つけてください。

最後に、piプロジェクトが50kユニットを販売するのに十分な規模である場合は、キックスターター(www.kickstarter.com)プロジェクトを行い、事前販売できるかどうかを検討してください。彼らには、作業用のプロトがあり、お金で何をするかを示すという新しい要件がありますが、多くのクールなプロジェクトがそこに活気を与えています。

幸運を祈ります


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素晴らしい答えです!あなたはロック!とても感謝しています!ああ、50,000はタイプミスでした。5000と言ったつもりです!そうだったらいいのに。きっともっと質問があります!
-iCode

もう1つの質問:そのようなプロジェクトの外注にはどのくらいの費用がかかりますか?非常に大まかな見積もり!
-iCode

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あなたのボードの複雑さを知らなくても、私は推測します:エンジニアリングには2万ドル、fccでは1万ドル、ボードの複雑さに応じてプロトタイプには1万ドルから2万ドルかかります。それは、あなたがコンサルティング会社を利用し、彼らに完全な仕事をさせる場合です。ムーンライターがあなたのためにそれをするのを見つけることができれば、おそらくより少ない費用でエンジニアリング費用をかけることができます。プロジェクトを管理している場合は、一部を保存することもできます。基本的には、自分でできることが多ければ多いほど安くなります。
いくつかのハードウェアガイ

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ああ、リードタイムはプロトタイプのコストに影響します。したがって、ボードを2か月待つことができれば、より安くなります。2週間でボードを取り戻すよりも。彼らは1ボードあたり35ドル未満でパイを作りますが、彼らの側にはボリュームがあります。また、正しく実行するために複数のプロトランを実行する必要があると想定しました:)
いくつかのHardware Guy

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「iCode」が私がハードウェアの男ではなくコーダーだと言って、「Some Hardware Guy」が答えたのは面白いと思います。:) +1
JYelton

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一部のハードウェア担当者はいくつかの優れた提案をしています。いくつか追加しました。

1-部品を購入して数百枚購入する前に、最初に10ユニットまたは15ユニットを構築してください。部品のフットプリントを後方に配置するため、100個のボードをトスする必要が本当にありません。それらを落とした後など、温度を超えて完全にテストします。その後、最初のボードが何らかの形で間違った後、設計する固定ボードに対して同じことを行います。ラッキーになって最初のスピンで動作するかもしれません。私の個人的な記録は、実稼働前の18バージョンであり、実稼働中にコスト削減のスピンがありました。:-0真実では、これは携帯電話用の複雑な8層PCBであり、ICは並行して開発されていたので、見た目ほど悪くはありません...

2-住宅?あなたはそれらを何に収容するつもりですか?ボードをハウジングにどのように保持し、外側のボタンやスイッチにどのように接続しますか。

3-私はこのような何かのために無料のPCBツールに近づかないだろう。このためにいくつかの異なるPCBベンダーから見積もりを入手したいと思うでしょう、そして、無料のツールは誰かにあなたを閉じ込めます。

4-バージョン管理について今すぐ考えてください。部品が陳腐化し、何かを再設計する必要がある場合、何をしますか?ソフトウェアが実行されているボードのバージョンを把握する機能を備えていると便利です。これを行う方法はたくさんあります。ボード上のバージョン番号をシルクスクリーンで確認して、それを見て伝えます。特定の方法で実行されているトレースを探して、手元にあるボードのバージョンを確認する必要はありません。

これは大変な作業です。この作業をすべて行うことができる設計会社(高額)または既にこれを学んだ経験豊富なハードウェア担当者とチームを組むことを真剣に検討する必要があります。


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オープンソースPCBツール(KiCAD、gEDA)はガーバーをエクスポートし、特定のベンダーに縛られることはありません。
mng

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私の言い方が悪い。私はExpressPCBなどの製品について言及していましたが、これはあなたを彼らのサービスに閉じ込めているようです。KiCADとgEDAはどちらも便利なツールです。
-rfdave

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ここで言及されていないのは、部品の調達です。最終設計の構築に必要な部品を入手できますか?AFAIK PIは特定のBroadcom「システムオンチップ」プロセッサを使用しています。これを大量に入手できるかどうかを確認してください。

一方で、過剰なエンジニアリングを行っていないことを確認します。設計を機能させるには、本格的なLinuxコンピューターのすべてのパワーが本当に必要ですか?


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確かに。カスタムボードは、まさにこの理由から、パイよりもビーグルボード/骨のようなものから派生する可能性が高くなります。または、既製のボードにカスタムコンパニオンを作成します。
クリスストラットン

真のミズーズ。私は実際にPIを使用していませんが、これは単なる例です。
iCode

@クリス・ストラットン:あなたがしようとしていた点について詳しく説明していただけますか?
iCode

miceuzが言うように、パイが設計されているBroadcom SOCは、少量から中程度の量のカスタムボードでは容易に入手できません。しかし、beagleファミリのボードで使用されているTIの部品は入手可能です。その結果、それらの派生品であるか、少なくともそれらに触発され、そのプロセッサフ​​ァミリを使用するカスタムボードが多数あります。他にも多くのLinux対応SOCがあり、それらもカスタム製品に統合するのが妥当です。
クリスストラットン

@iCode-うわー、1つの強力な例:)ご存じのとおり、PIに基づいて独自のデザインをリリースするために必要な専門知識のレベルは、「tinyduino」に基づいたデザインとはまったく異なります。合理的な答えを得るために;)
miceuz
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