File-based Component Libraries

컴포넌트와 그 연결 방식이야말로 여러분만의 고유한 전자 제품을 만들어냅니다. 컴포넌트는 그 제품을 구성하는 기본 빌딩 블록입니다. 그렇다면 컴포넌트란 정확히 무엇이며, 어디에 저장될까요?

현실 세계에서 컴포넌트는 실체가 있는 물체이므로 비교적 쉽게 식별할 수 있습니다. 하지만 설계라는 가상 세계에서는, 컴포넌트를 다양한 설계 도메인 전반에서 사용할 수 있는 여러 모델로 추상화해야 합니다. 설계 캡처 및 구현 과정에서 컴포넌트는 회로도에서 심볼로, PCB에서 풋프린트로, 시뮬레이션을 위한 SPICE 모델로, 신호 품질을 분석하기 위한 신호 무결성 설명으로, 그리고 3D 컴포넌트 및 PCB 시각화를 위한 3차원 모델로 표현됩니다. 하나의 컴포넌트가 설계 도메인마다 서로 다른 표현을 갖는 것입니다.

각 설계 도메인에는 전용 모델이 필요합니다. 회로도 캡처에서는 이 모델을 심볼(symbol)이라고 부릅니다. 설계 환경은 설계가 회로도에서 시작된다는 개념을 중심으로 구축되어 있으므로, 회로도 심볼이 다양한 모델을 서로 묶어주는 기준점으로 사용됩니다.

그 다음 파라미터가 와트수, 허용오차, 구매 정보, 데이터시트 참조 등 현실 세계의 물리적 컴포넌트를 식별하는 데 필요한 추가 세부 정보를 더해줍니다.

심볼 모델은 다른 모델들과 연결되어 각 도메인에서 해당 컴포넌트를 완전하게 설명합니다. 3D 모델은 실제로 풋프린트 안에 배치됩니다.

모델과 모델 라이브러리

각 유형의 모델과 컴포넌트는 모델 파일 또는 라이브러리에 저장되어야 합니다. 이 중 일부는 SPICE처럼 표준화된 파일 형식을 사용하지만, 다른 일부는 회로도 심볼 또는 컴포넌트를 저장하는 데 사용되는 회로도 라이브러리 파일처럼 독점 형식을 사용합니다.

SPICE 같은 일부 모델 종류는 파일당 모델 1개로 저장되며, 이를 모델 파일(model files)이라고 합니다. 반면 PCB 풋프린트처럼 어떤 것들은 하나 또는 여러 풋프린트를 수용하는 파일에 저장되며, 이를 모델 라이브러리(model libraries)라고 합니다.

모델 및 라이브러리 유형 요약

전자 개발 프로세스 전반에서 수행되는 광범위한 설계 작업을 지원하려면 수많은 모델 종류와 라이브러리 형식이 필요합니다.

아래는 각 모델 및 라이브러리 종류에 대한 요약입니다.

컴포넌트

컴포넌트는 2핀 저항처럼 단순한 것부터 수백, 수천 개의 핀을 가진 대형 커넥터까지 다양합니다. 회로도 시트에서 컴포넌트를 구성하는 방식을 유연하게 하기 위해, 소프트웨어에는 표시와 관련된 여러 유용한 기능이 포함되어 있습니다. 

심볼인가, 컴포넌트인가?

다른 도메인 모델을 링크하고 파라미터를 추가하면, 심볼은 컴포넌트가 됩니다. 많은 설계자들은 회로도에서 보이는 것이 심볼이기 때문에 계속 심볼이라고 부르지만, 그 심볼에는 다른 도메인 모델과 파라메트릭 세부 정보가 붙어 있어 컴포넌트로 정의됩니다. 이 문서에서는 회로도 라이브러리 편집기에서 배치되는 그래픽 객체와 핀을 설명할 때 symbol 용어를 사용합니다. 그 외 모든 상황에서는 component로 지칭합니다.

심볼은 회로도 라이브러리 편집기에서 생성됩니다. 모델 링크를 추가하고 파라미터를 추가하는 즉시 컴포넌트가 됩니다. 컴포넌트 세부 정보는 회로도 라이브러리 편집기에서 추가할 수도 있고, DbLink 또는 DbLib 유형 라이브러리를 사용하는 경우 데이터베이스에서 세부 정보를 추출해 회로도에 배치하는 동안 심볼에 추가할 수도 있습니다(이에 대해서는 뒤에서 더 다룹니다). 또는 심볼을 회로도 시트에 배치한 후에 세부 정보를 추가할 수도 있습니다.

심볼

심볼은 회로도 라이브러리 편집기에서 생성됩니다. 필요한 형태를 만들기 위해 그래픽 객체를 배치한 다음 핀을 추가하여 생성합니다. 컴포넌트에 전기적 지능을 부여하는 것은 핀입니다. 소프트웨어가 전기적 연결 지점으로 식별하는 것도 핀이며, PCB 풋프린트의 패드에 매핑되는 것도 핀입니다.

 
심볼은 작고 단순한 것부터, 여러 파트에 걸쳐 생성되는 고핀수 컴포넌트까지 다양합니다.

파일 기반 라이브러리

Altium Designer는 아래에 설명된 여러 유형의 파일 기반 라이브러리를 지원합니다.

회로도 및 PCB 모델과 모델 라이브러리

Main pages: 회로도 라이브러리, PCB 라이브러리

전자 설계 자동화의 초기에는 두 가지 설계 도메인이 있었습니다: 회로도 캡처와 PCB 레이아웃. 회로도 캡처의 출력은 인쇄된 회로도 시트 묶음이었고, PCB 레이아웃의 출력은 PCB 제작 및 조립 파일이었습니다.

이를 지원하기 위해 설계자는 회로도 시트에 배치할 수 있도록 회로도 심볼을 생성하고 저장할 수 있어야 했습니다. 컴포넌트 값, 전압, 와트수, 풋프린트 등의 세부 정보는 종종 심볼 라이브러리에서 심볼을 회로도 시트에 배치한 후에 추가되었습니다.

풋프린트의 경우, 편집 기능의 초점은 포토 툴에 필요한 형상을 포함하는 레이어 집합으로 설계를 구현하는 데 있었습니다. 이러한 출력 중심의 초점은 지원되는 형상을 규정했으며, 심지어 레퍼런스(Designator)와 기타 실크스크린 문자열에 사용되는 폰트까지도 좌우했습니다.

이러한 단순한 심볼과 풋프린트는 라이브러리에 생성되어 저장되었고, 두 유형 모두 처음에는 파일 확장자가 *.Lib였습니다. Windows에서 파일 확장자의 3자 제한이 완화되자, 회로도 심볼은 *.SchLib로, 풋프린트는 *.PcbLib로 변경되었습니다. 

회로도 및 PCB 라이브러리는 모델을 저장하는 컨테이너입니다. 

통합 라이브러리

Main page: 통합 라이브러리

시간이 지나면서 컴포넌트 생성 프로세스를 제품 설계 프로세스와 분리하고자 하는 요구가 커졌습니다. 회로도 시트에 심볼을 배치한 뒤에 컴포넌트 세부 정보를 추가하는 대신, 설계 팀은 라이브러리에서 컴포넌트를 완전히 정의하길 원했습니다. 회로 시뮬레이션 같은 다른 설계 도메인도 개발되고 있었기 때문에, 이러한 도메인의 모델도 지원되어야 했습니다. 즉시 사용 가능한 컴포넌트를 만들기 위해서는 심볼-모델 매핑을 검증할 수 있어야 하며, 그런 다음 이 컴포넌트들을 단일한 ‘즉시 사용 가능한’ 라이브러리 파일로 제공할 수 있어야 합니다.

이러한 요구 사항을 충족하기 위해 통합 라이브러리(*.IntLib)가 개발되었습니다. 통합 라이브러리는 모든 종류의 모델을 단일 파일에 담습니다. 통합 라이브러리의 소스는 라이브러리 패키지(*.LibPkg)이며, 이는 소스 심볼, 풋프린트, 시뮬레이션 모델을 한데 모아 구성하는 설계 프로젝트입니다. 라이브러리 패키지 프로젝트를 컴파일하면 심볼-모델 매핑이 검증되고 통합 라이브러리가 생성됩니다. IntLib를 사용하면 라이브러리는 즉시 사용 가능한 컴포넌트를 배치하는 “소스”가 되며, 이는 컴포넌트 생성과 제품 설계를 분리하고자 하는 중대형 조직에 적합한 솔루션을 제공합니다.

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