产品概念设计报告 产品编号：EP7750 产品名称：发电机 编制：朱文忠04.05.31 审核： 批准：
目录 一需求分析 (1) 二样件分析 (3) 三概念设计 (3) 四结构设计 (4) 五试验方案设计 (4) 六流程方案设计 (5) 七DFMEA (5)
一.需求分析 汽车发电机是汽车电器中的重要部件，它的功用是两大部分：供给各用电部分的需要；给蓄电池充电。电机内装式电压调节器又是发电机中的一个至关重要的部件，随着我国汽车工业的高速发展发电机整机国产化、高档化、优质化已成为必须解决的问题。 根据发电机的技术要求QC/T29094-1992以及同WAI的交流，确定以下需求内容： 1．工作环境 a)工作温度：-40℃～170℃ b)转速范围：0-6000转/分钟 2．性能要求 3．可靠性要求 见交流发电机技术条件 4．其它要求 a)良好的外观 共5页第1页
b)应有的强度 5．顾客输入内容列表 a)WAI发电机样件（测绘、对比依据） b)WAI网页关于3G发电机技术资料 c)顾客的要求、标准等 1）顾客提供样机 2）要求电机各项性能不低于样机水平 3）应符合中华人民共和国的相关标准 共5页第2页
二.样件分析 见样件分析报告 样机的实验数据和外形图 三.概念设计 1.功能设计 应满足需求分析中的各项要求，对新电机各项性能指标的要求比样机高3%以上 2.原理设计 通过励磁产生电流利用调节器控制输出额定电流、电压实现整车供电及蓄电池充电。 3.外观设计 外形设计应与样机相同，可以降低设计风险、采购成本，使用户能顺利接受。 4.方案设计 设计步骤 1．采购样机的型号，对电机做性能实验，记录下电机实验数据、外形安装尺寸。 2．解剖电机记录各个总成、分总成及零部件清单 3．确定外购件、外协件、自制件和标准件的清单 4．给供应部门提供采购清单。 共5页第3页
电源完整性仿真让电路板更完美 为PCB(印刷电路板)上的芯片提供电能不再是一种简单的工作。过去，通过细走线将IC连接到电源和地就行了，这些走线占不了多少空间。当芯片速度升高时，就要用低阻抗电源为它们供电，如用PCB上的一个电源层。有时候，只需要用四层电路板 上的一个电源层和一个地层，就可以解决大多数电源完整性问题。除了电源层以外，还可以为每只IC去耦，以解决设计中繁琐的电源问题。 不过，现在的PCB空间(还有成本与你的日程)都很紧张，这些问题也带来了对电源的影响。Mentor Graphics公司的仿真 与模拟系列产品高级总监Dave Kohlmeier称：“消费设备与便携设备都在为节省成本而使用更少的PCB层，但它们上面的IC却 需要更多的电压等级。”这些问题不仅影响着便携产品，工业产品也有空间约束(图1)。一个现代蜂窝基站的电路要装在天线上的一个小盒子里，而天线通常位于建筑内的19英寸机架中。 在大批量的消费产品与汽车产品中，成本是关键因素。在PCB上放一堆可能不需要的电容，肯定是不可接受的。为获得成功，设计周期会缩短到以周以月计，而不是年。现在，不可能只为了修补和优化电源层和地层而花时间去重做一遍PCB板。 为现代电子产品设计电源系统是一个令人畏惧的挑战。DDR存储器工作在1600Mbps，并很快就会运行到四重模式的2200Mbps。更糟糕的是，它是一种单端输出，意味着你的电源系统必须应对电源电流的突发性挑战。器件中的数字门可能同时都在开关，电 源完整性工程师将这种特性描述为同步开关噪声。串行通信有着困难的电源需求。802.3ba以太网标准要求的数据速率为40Gbps 和100Gbps(参考文献1)。 现代数字芯片的运行电压低于1V，这意味着，即使毫伏级的噪声也会造成与数据相关的问题。多只芯片会从统计上增加和造成电源下降或过压问题。你的系统可能数周甚至数月都运行正常，而某个时刻所有数字电路的同时开关却造成系统的重启。这 些电源完整性问题都难于查出。系统中单只芯片的电源完整性问题可能影响系统的其它芯片，从而导致重启。美国国家半导体公 司的模拟应用工程师Paul Grohe指出：“即使纳秒级的电力损失也会使系统不可靠。”Ansys公司信号完整性产品经理Steve Patel 称，设计可靠性的关键在于尽可能减小电源噪声，意味着数字系统工程师必须懂得模拟甚至RF的设计概念。 电源系统工程师知道，电源系统必须有低的阻抗(图2)，而模拟工程师的概念是，模拟IC电源脚上的噪声越小越好。与数字芯片不同，模拟芯片不存在噪声阈值。PSRR(电源抑制比)规格说明了有多少电源噪声会渗入到器件的输出脚。数字系统工程师 现在也必须应付相同的电源噪声问题(见附文“请换个人跟我谈”)。
一、新产品的概念及分类 什么是新产品，从不同的角度去理解，可以得出不同的概念。市场营销学中所说的新产品可以从市场和企业两个角度来认识。对市场而言，第一次出现的产品是新产品；对企业而言，第一次生产销售的产品也是新产品。所以市场营销学中所讲的新产品同科学技术发展意义上的新产品是不相同的。市场营销学上新产品的概念指：凡是消费者认为是新的、能从中获得新的满足的、可以接受的产品都属于新产品。 新产品从不同角度或按照不同的标准有多种分类方法。常见的分类方法有以下几种。 1．从市场角度和技术角度分类 从市场角度和技术角度，可将新产品分为市场型和技术型新产品两类。 (1)市场型新产品，是指产品实体的主体和本质没有什么变化，只改变了色泽、形状、设计装潢等的产品，不需要使用新的技术。其中也包括因营销手段和要求的变化而引起消费者“新”的感觉的流行产品。如某种酒瓶由圆型改为方型或其他异型，它们刚出现也被认为是市场型的新产品。 (2)技术型新产品，是指由于科学技术的进步和工程技术的突破而产生的新产品。不论是功能还是质量，它与原有的类似功能的产品相比都有了较大的变化。如不断翻新的手机或电视机，都属于技术型的新产品。 2．按新产品新颖程度分类 按新产品新颖程度，可分为全新新产品、换代新产品、改进新产品、仿制新产品和新牌子产品。 (1)全新新产品，指采用新原理、新材料及新技术制造出来的前所未有的产品。全新新产品是应用科学技术新成果的产物，它往往代表科学技术发展史上的一个新突破。它的出现，从研制到大批量生产，往往需要耗费大量的人力、物力和财力，这不是一般企业所能胜任的。因此它是企业在竞争中取胜的有力武器。 (2)换代新产品，指在原有产品的基础上采用新材料、新工艺制造出的适应新用途、满足新需求的产品。它的开发难度较全新新产品小，是企业进行新产品开发的重要形式。 (3)改进新产品，指在材料、构造、性能和包装等某一个方面或几个方面，对市场上现有产品进行改进，以提高质量或实现多样化，满足不同消费者需求的产品。它的开发难度不大，也是企业产品发展经常采用的形式。 (4)仿制新产品，指对市场上已有的新产品在局部进行改进和创新，但保持基本原理和结构不变而仿制出来的产品。落后国家对先进国家已经投入市场的产品的仿制，有利于填补国家生产空白，提高企业的技术水平。在生产仿制新产品时，一定要注意知识产权的保护问题。 (5)新牌子产品，指在对产品实体微调的基础上改换产品的品牌和包装，带给消费者新的消费利益，使消费者得到新的满足的产品。 3．按新产品的区域特征分类 按新产品的区域特征分类可分为国际新产品、国内新产品、地区新产品和企业新产品。 (1)国际新产品，指在世界范围内首次生产和销售的产品。 (2)国内新产品，指在国外已经不是新产品，但在国内还是第一次生产和销售的产品。它一般为引进国外先进技术，填补国内空白的产品。 (3)地区新产品和企业新产品，指国内已有，但本地区或本企业第一次生产和销售的产品。它是企业经常采用的一种产品发展形式。 二、新产品的开发方式 新产品的开发方式包括独立研制开发、技术引进、研制与技术引进相结合、协作研究、
电源完整性设计 作者:于博士 一、为什么要重视电源噪声 芯片内部有成千上万个晶体管，这些晶体管组成内部的门电路、组合逻辑、寄存器、计数器、延迟线、状态机、以及其他逻辑功能。随着芯片的集成度越来越高，内部晶体管数量越来越大。芯片的外部引脚数量有限，为每一个晶体管提供单独的供电引脚是不现实的。芯片的外部电源引脚提供给内部晶体管一个公共的供电节点，因此内部晶体管状态的转换必然引起电源噪声在芯片内部的传递。 对内部各个晶体管的操作通常由内核时钟或片内外设时钟同步，但是由于内部延时的差别，各个晶体管的状态转换不可能是严格同步的，当某些晶体管已经完成了状态转换，另一些晶体管可能仍处于转换过程中。芯片内部处于高电平的门电路会把电源噪声传递到其他门电路的输入部分。如果接受电源噪声的门电路此时处于电平转换的不定态区域，那么电源噪声可能会被放大，并在门电路的输出端产生矩形脉冲干扰，进而引起电路的逻辑错误。芯片外部电源引脚处的噪声通过内部门电路的传播，还可能会触发内部寄存器产生状态转换。 除了对芯片本身工作状态产生影响外，电源噪声还会对其他部分产生影响。比如电源噪声会影响晶振、PLL、DLL的抖动特性，AD转换电路的转换精度等。解释这些问题需要非常长的篇幅，本文不做进一步介绍，我会在后续文章中详细讲解。 由于最终产品工作温度的变化以及生产过程中产生的不一致性，如果是由于电源系统产生的问题，电路将非常难调试，因此最好在电路设计之初就遵循某种成熟的设计规则，使电源系统更加稳健。 二、电源系统噪声余量分析 绝大多数芯片都会给出一个正常工作的电压范围，这个值通常是±5%。例如：对于3.3V 电压，为满足芯片正常工作，供电电压在3.13V到3.47V之间，或3.3V±165mV。对于1.2V 电压，为满足芯片正常工作，供电电压在1.14V到1.26V之间，或1.2V±60mV。这些限制可以在芯片datasheet中的recommended operating conditions部分查到。这些限制要考虑两个部分，第一是稳压芯片的直流输出误差，第二是电源噪声的峰值幅度。老式的稳压芯片
第1章绪论 1.1 产品创新的核心——产品概念设计 中国已经成为工业生产的大国，但还不是工业生产的强国。我国的产品大多以OEM贴牌加工的方式变成了外国的货品，而即使是我们自有品牌的出口，也因为设计的粗陋使得中国制造的产品成了低质低价的代名词，过于注重模仿与引进，不注重自主知识产权和产品创新设计是我国多数产品的通病。一个非常着名的提法是，中国要成为世界产品的“生产车间”，但与那些跨国企业生产的造型新颖、工艺考究的产品赚取的成倍利润相比，这个生产车间为自己创造的利润只有1%~2%。 惟有创新，才能令中国企业走上自强之路；惟有重视设计，才能令中国由“制造大国”走向“制造强国”。 中国工程院院士、浙江大学校长潘云鹤教授在谈到产品创新时说，创新有两类：第一类是原理上的改变，如从无到有的创新，比如科技发明；第二类创新是在第一类的基础上进行改进，这类改进更符合使用者的行为习惯和个性需求。在产品设计过程中，能集中体现这两类创新的工作就是产品概念设计。 产品概念设计作为设计过程的早期阶段，其核心就在于产品创新。一旦概念设计被确定，产品设计的60%~70%也就确定了，而概念设计阶段所花费的成本和时间在总的开发成本和设计周期中占的比例通常都在60%以下，并且很难或不能在详细设计阶段纠正产品设计的缺陷。因此产品概念设计质量与效率不仅对产品的创新性、功能的合理性、使用的宜人性和外观造型的美观性等起着决定性的作用，同时也直
接影响到整个产品的开发周期、上市时间、生产成本等重要因素。 1.1.1 产品设计发展历程与趋势 纵观产品设计过程的发展历程和趋势，大致可分成如图1-1所示的4个发展时期。 1．第一时期（20世纪六七十年代） 这一阶段把设计过程划分为功能设计（阐明任务书）、原理设计（方案设计）和技术设计（结构设计）三大阶段。在这个阶段，计算机辅助技术主要局限于工程设计绘图的层次，并没有打破传统的设计过程划分。制造过程也主要是基于传统的“制造装配→实样试验→批量生产”的流程。
于博士信号完整性研究网 https://www.doczj.com/doc/7713709618.html, 电源完整性设计详解 作者：于争 博士 2009年4月10日
目 录 1 为什么要重视电源噪声问题？....................................................................- 1 - 2 电源系统噪声余量分析................................................................................- 1 - 3 电源噪声是如何产生的？............................................................................- 2 - 4 电容退耦的两种解释....................................................................................- 3 - 4.1 从储能的角度来说明电容退耦原理。..............................................- 3 - 4.2 从阻抗的角度来理解退耦原理。......................................................- 4 - 5 实际电容的特性............................................................................................- 5 - 6 电容的安装谐振频率....................................................................................- 8 - 7 局部去耦设计方法......................................................................................- 10 - 8 电源系统的角度进行去耦设计..................................................................- 12 - 8.1 著名的Target Impedance（目标阻抗）..........................................- 12 - 8.2 需要多大的电容量............................................................................- 13 - 8.3 相同容值电容的并联........................................................................- 15 - 8.4 不同容值电容的并联与反谐振（Anti-Resonance）......................- 16 - 8.5 ESR对反谐振（Anti-Resonance）的影响......................................- 17 - 8.6 怎样合理选择电容组合....................................................................- 18 - 8.7 电容的去耦半径................................................................................- 20 - 8.8 电容的安装方法................................................................................- 21 - 9 结束语..........................................................................................................- 24 -
电源完整性理论基础 ------- 阿鸣随着PCB设计复杂度的逐步提高，对于信号完整性的分析除了反射，串扰以及EMI之外，稳定可靠的电源供应也成为设计者们重点研究的方向之一。尤其当开关器件数目不断增加，核心电压不断减小的时候，电源的波动往往会给系统带来致命的影响，于是人们提出了新的名词：电源完整性，简称PI(power integrity)。其实，PI和SI是紧密联系在一起的，只是以往的EDA仿真工具在进行信号完整性分析时，一般都是简单地假设电源绝对处于稳定状态，但随着系统设计对仿真精度的要求不断提高，这种假设显然是越来越不能被接受的，于是PI的研究分析也应运而生。从广义上说，PI是属于SI研究范畴之内的，而新一代的信号完整性仿真必须建立在可靠的电源完整性基础之上。虽然电源完整性主要是讨论电源供给的稳定性问题，但由于地在实际系统中总是和电源密不可分，通常把如何减少地平面的噪声也作为电源完整性中的一部分进行讨论。 一． 电源噪声的起因及危害 造成电源不稳定的根源主要在于两个方面：一是器件高速开关状态下，瞬态的交变电流过大；二是电流回路上存在的电感。从表现形式上来看又可以分为三类：同步开关噪声（SSN），有时被称为Δi噪声，地弹（Ground bounce）现象也可归于此类（图1-a）；非理想电源阻抗影响（图1-b）；谐振及边缘效应（图1-c）。
对于一个理想的电源来说，其阻抗为零，在平面任何一点的电位都是保持恒定的（等于系统供给电压），然而实际的情况并不如此，而是存在很大的噪声干扰，甚至有可能影响系统的正常工作，见图2： 开关噪声给信号传输带来的影响更为显著，由于地引线和平面存在寄生电感，在开关电流的作用下，会造成一定的电压波动，也就是说器件的参考地已经不再保持零电平，这样，在驱动端（见图3-a），本来要发送的低电平会出现相应的噪声波形，相位和地面噪声相同，而对于开关信号波形来说，会因为地噪声的影响导致信号的下降沿变缓；在接收端（见图3-b），信号的波形同样会受到地噪声的干扰，不过这时的干扰波形和地噪声相位相反；另外，在一些存储性器件里，还有可能因为本身电源和地噪声的影响造成数据意外翻转（图3-c）。 从前面的图3-c我们可以看到，电源平面其实可以看成是由很多电感和电容构成的网络，也可以看成是一个共振腔，在一定频率下，这些电容和电感会发生谐振现象，从而影响电源层的阻抗。比如一个8英寸×9英寸的PCB空板，板材是普通的FR4，电源和地之间的间距为4.5Mils，随着频率的增加，电源阻抗是不断变化的，尤其是在并联谐振效应显著的时候，电源阻抗也随之明显增加（见图4）。
电源完整性设计电容的安装方法 电容的安装方法 电容的摆放 对于电容的安装，首先要提到的就是安装距离。容值最小的电容，有最高的谐振频率，去耦半径最小，因此放在最靠近芯片的位置。容值稍大些的可以距离稍远，最外层放置容值最大的。但是，所有对该芯片去耦的电容都尽量靠近芯片。下面的图14就是一个摆放位置的例子。本例中的电容等级大致遵循10倍等级关系。 图14 电容摆放位置示例 还有一点要注意，在放置时，最好均匀分布在芯片的四周，对每一个容值等级都要这样。通常芯片在设计的时候就考虑到了电源和地引脚的排列位置，一般都是均匀分布在芯片的四个边上的。因此，电压扰动在芯片的四周都存在，去耦也必须对整个芯片所在区域均匀去耦。如果把上图中的680pF电容都放在芯片的上部，由于存在去耦半径问题，那么就不能对芯片下部的电压扰动很好的去耦。 电容的安装 在安装电容时，要从焊盘拉出一小段引出线，然后通过过孔和电源平面连接，接地端也
是同样。这样流经电容的电流回路为：电源平面->过孔->引出线->焊盘->电容->焊盘->引出线->过孔->地平面，图15直观的显示了电流的回流路径。 图15 流经电容的电流回路 放置过孔的基本原则就是让这一环路面积最小，进而使总的寄生电感最小。图16显示了几种过孔放置方法。 图16 高频电容过孔放置方法 第一种方法从焊盘引出很长的引出线然后连接过孔，这会引入很大的寄生电感，一定要避免这样做，这时最糟糕的安装方式。 第二种方法在焊盘的两个端点紧邻焊盘打孔，比第一种方法路面积小得多，寄生电感也较小，可以接受。 第三种在焊盘侧面打孔，进一步减小了回路面积，寄生电感比第二种更小，是比较好的
产品概念设计报告 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020
产品概念设计报告 产品编号：EP7750 产品名称：发电机 编制：朱文忠04.05.31 审核： 批准： 目录 一需求分析 (1) 二样件分析 (3) 三概念设计 (3) 四结构设计 (4) 五试验方案设计 (4) 六流程方案设计 (5) 七 DFMEA (5) 一. 需求分析
汽车发电机是汽车电器中的重要部件，它的功用是两大部分：供给各用电部分的需要；给蓄电池充电。电机内装式电压调节器又是发电机中的一个至关重要的部件，随着我国汽车工业的高速发展发电机整机国产化、高档化、优质化已成为必须解决的问题。 根据发电机的技术要求QC/T29094-1992以及同WAI的交流，确定以下需求内容： 1．工作环境 a)工作温度：-40℃～170℃ b)转速范围：0-6000转/分钟 2．性能要求 3．可靠性要求
见交流发电机技术条件 4．其它要求 a)良好的外观 共5页第1页 b)应有的强度 5．顾客输入内容列表 a)WAI发电机样件（测绘、对比依据） b)WAI网页关于3G发电机技术资料 c)顾客的要求、标准等 1）顾客提供样机 2）要求电机各项性能不低于样机水平 3）应符合中华人民共和国的相关标准 共5页第2页 二. 样件分析 见样件分析报告 样机的实验数据和外形图
三. 概念设计 1.功能设计 应满足需求分析中的各项要求，对新电机各项性能指标的要求比样机高3%以上2.原理设计 通过励磁产生电流利用调节器控制输出额定电流、电压实现整车供电及蓄电池充电。 3.外观设计 外形设计应与样机相同，可以降低设计风险、采购成本，使用户能顺利接受。 4.方案设计 设计步骤 1．采购样机的型号，对电机做性能实验，记录下电机实验数据、外形安装尺寸。 2．解剖电机记录各个总成、分总成及零部件清单 3．确定外购件、外协件、自制件和标准件的清单 4．给供应部门提供采购清单。 共5页第3页 四. 结构设计
SIwave电源完整性仿真教程V1.0 目录 1软件介绍 (4) 2.1功能概述 (4) 2.2操作界面 (5) 2.3常用热键 (7) 2仿真的前期准备 (8) 2.1软件的准备 (8) 2.2 PCB文件导入 (8) 2.2.1 Launch SIwave方式 (8) 2.2.1 ANF+CMP方式 (9) 2.3 PCB的Validation Check (10) 2.4 PCB叠层结构设置 (11) 2.5仿真参数设置 (13) 2.6 RLC参数修正 (14) 2.6.1 RLC的自动导入 (14) 2.6.2检视自动导入的RLC默认值 (15)
2.6.3批量修改RLC值 (16) 2.6.4套用大厂的RLC参数 (16) 3 SIwave仿真模式 (17) 3.1谐振模式 (17) 3.2激励源模式 (19) 3.3 S参数分析 (22) 4实例仿真分析 (24) 4.1从Allegro中导入SIwave (24) 4.2 Validation Check (24) 4.3叠层结构设置 (24) 4.4无源参数RLC修正 (25) 4.5平面谐振分析 (27) 4.6目标阻抗（Z参数）分析 (28) 4.7选取退耦电容并添加 (29) 4.8再次运行仿真查看结果 (30) 5问题总结 (32)
5.1 PCB谐振的概念 (32) 5.2为何频率会有实部和虚部 (33) 5.3电容的非理想特性影响 (34) 5.4地平面完整与回流路径连续 (34) 5.5电源目标阻抗 (35)
1软件介绍 2.1功能概述 Ansoft SIwave主要用于解决电源完整性问题，采用全波有限元算法，只能进行无源的仿真分析。Ansoft SIwave虽然功能强大，但并非把PCB导入，就能算出整块板子的问题在哪里。还需要有经验的工程设计人员，以系统化的设计步骤导入此软件检查PCB设计。主要功能如下： 1.计算共振模式 在PDS电源地系统结构（层结构、材料、形状）的LAYOUT之前，我们可以计算出PDS 电源地系统的共有的、内在的共振模式。可以计算在目标阻抗要求的带宽或更高的带宽范围内共振频率点。 2. 查看共振模式下的电压分布图 避免把大电流的IC芯片放置于共振频率的电压的峰值点和电压谷点。原因是当把这些源放在共振频率的电压的峰值点和电压谷点的时候很容易引起共振。 3.侦测电压 利用电流源代替IC芯片放置于它们可能的LAYOUT placement位置的周围、同时放置电压探头于理想IC芯片的位置侦测该位置的电压频率相应。在电压的频率相应的曲线中，峰值电压所对应的频率点就是共振频率的发生点。 4.表面电压 基于电压峰值频率，查看这些频率点的表面电压的分布情况，把退耦电容放置于电压
交互设计 目录 设计简介 简单定义 主要容 交互设计的实践及发展 相关信息 交互设计和界面设计 导致交互设计视觉结构混乱的两大因素 设计简介 交互设计[1](Interaction Design) 作为一门关注交互体验的新学科在二十世纪八十年代产生了，它由IDEO的一位创始人比尔?莫格里奇在1984年一次设计会议上提出，他一开始给它命名为“软面（Soft Face）”，由于这个名字容易让人想起和当时流行的玩具“椰菜娃娃（Cabbage Patch doll）”，他后来把它更名为“Interacti on Design”――交互设计。 从用户角度来说，交互设计是一种如何让产品易用，有效而让人愉悦的技术，它致力于了解目标用户和他们的期望，了解用户在同产品交互时彼此的行为，了解“人”本身的心理和行为特点，同时，还包括了解各种有效的交互方式，并对它们进行增强和扩充。交互设计还涉及到多个学科，以及和多领域多背景人员的沟通。 通过对产品的界面和行为进行交互设计，让产品和它的使用者之间建立一种有机关系，从而可以有效达到使用者的目标，这就是交互设计的目的 简单定义 交互设计的定义： 简单的说，交互设计是人工制品、环境和系统的行为，以及传达这种行为的外形元素的设计与定义。不像传统的设计学科主要关注形式，最近则是关注容和涵，而交互设计首先旨在规划和描述事物的行为方式，然后描述传达这种行为的最有效形式。 交互设计借鉴了传统设计、可用性及工程学科的理论和技术。它是一个具有独特方法和实践的综合体，而不只是部分的叠加。它也是一门工程学科，具有不同于其它
科学和工程学科的方法。 主要容 交互设计是一门特别关注以下容的学科： 1、定义与产品的行为和使用密切相关的产品形式。 2、预测产品的使用如何影响产品与用户的关系，以及用户对产品的理解。 3、探索产品、人和物质、文化、历史之间的对话。 交互设计从“目标导向”的角度解决产品设计： 1、要形成对人们希望的产品使用方式，以及人们为什么想用那个这种产品等问题的见解。 2、尊重用户及其目标。 3、对于产品特征与使用属性，要有一个完全的形态，而不能太简单。 4、展望未来，要看到产品可能的样子，它们并不必然就像当前这样。 在使用，软件，消费产品，各种服务的时候（实际上是在同它们交互），使用过程中的感觉就是一种交互体验。随着网络和新技术的发展，各种新产品和交互方式越来越多，人们也越来越重视对交互的体验。当大型计算机刚刚研制出来的时候，可能为当初的使用者本身就是该行业的专家，没有人去关注使用者的感觉；相反，一切都围绕机器的需要来组织，程序员通过打孔卡片来输入机器语言，输出结果也是机器语言，那个时候同计算机交互的重心是机器本身。当计算机系统的用户越来越由普通大众组成的时候，对交互体验的关注也越来越迫切了。 因此交互设计（InteractionDesign）作为一门关注交互体验的新学科在二十世纪八十年代产生了，它由IDEO的一位创始人比尔?莫格里奇在1984年一次设计会议上提出，他一开始给它命名为“软面（SoftFace）”，由于这个名字容易让人想起和当时流行的玩具“椰菜娃娃（CabbagePatchdoll）”，他后来把它更名为“InteractionD esign”――交互设计。 从用户角度来说，交互设计是一种如何让产品易用，有效而让人愉悦的技术，它致力于了解目标用户和他们的期望，了解用户在同产品交互时彼此的行为，了解“人”本身的心理和行为特点，同时，还包括了解各种有效的交互方式，并对它们进行增强和扩充。交互设计还涉及到多个学科，以及和多领域多背景人员的沟通。 通过对产品的界面和行为进行交互设计，让产品和它的使用者之间建立一种有机关系，从而可以有效达到使用者的目标，这就是交互设计的目的。 为什么要进行交互设计？
558IEEE TRANSACTIONS ON ADV ANCED PACKAGING,VOL.30,NO.3,AUGUST2007 An Integrated Signal and Power Integrity Analysis for Signal Traces Through the Parallel Planes Using Hybrid Finite-Element and Finite-Difference Time-Domain Techniques Wei-Da Guo,Guang-Hwa Shiue,Chien-Min Lin,Member,IEEE,and Ruey-Beei Wu,Senior Member,IEEE Abstract—This paper presents a numerical approach that com-bines the?nite-element time-domain(FETD)method and the?-nite-difference time-domain(FDTD)method to model and ana-lyze the two-dimensional electromagnetic problem concerned in the simultaneous switching noise(SSN)induced by adjacent signal traces through the coupled-via parallel-plate structures.Applying FETD for the region having the source excitation inside and FDTD for the remaining regions preserves the advantages of both FETD ?exibility and FDTD ef?ciency.By further including the transmis-sion-line simulation,the signal integrity and power integrity is-sues can be resolved at the same time.Furthermore,the numer-ical results demonstrate which kind of signal allocation between the planes can achieve the best noise cancellation.Finally,a com-parison with the measurement data validates the proposed hybrid techniques. Index Terms—Differential signaling,?nite-element and?nite-difference time-domain(FETD/FDTD)methods,power integrity (PI),signal integrity(SI),simultaneous switching noise(SSN), transient analysis. I.I NTRODUCTION I N RECENT years,considerable attention has been devoted to time-domain numerical techniques to analyze the tran-sient responses of electromagnetic problems.The?nite-differ-ence time-domain(FDTD)method proposed by Yee in1966 [1]has become the most well-known technique because it pro-vides a lot of attractive advantages:direct and explicit time-marching scheme,high numerical accuracy with a second-order discretization error,stability condition,easy programming,and minimum computational complexity[2].However,it is often in-ef?cient and/or inaccurate to use only the FDTD method to deal Manuscript received March3,2006;revised November6,2006.This work was supported in part by the National Science Council,Republic of China,under Grant NSC91-2213-E-002-109,by the Ministry of Education under Grant93B-40053,and by Taiwan Semiconductor Manufacturing Company under Grant 93-FS-B072. W.-D.Guo,G.-H.Shiue,and R.-B.Wu are with the Department of Electrical Engineering and Graduate Institute of Communication Engi-neering,National Taiwan University,10617Taipei,Taiwan,R.O.C.(e-mail: f92942062@https://www.doczj.com/doc/7713709618.html,.tw;d9*******@https://www.doczj.com/doc/7713709618.html,.tw;rbwu@https://www.doczj.com/doc/7713709618.html,.tw). C.-M.Lin is with the Packaging Core Competence Department,Advanced Assembly Division,Taiwan Semiconductor Manufacturing Company,Ltd., 30077Taiwan,R.O.C.(e-mail:chienmin_lin@https://www.doczj.com/doc/7713709618.html,). Color versions of one or more of the?gures in this paper are available online at https://www.doczj.com/doc/7713709618.html,. Digital Object Identi?er10.1109/TADVP.2007.901595with some speci?c structures.Hybrid techniques,which com-bine the desirable features of the FDTD and other numerical schemes,are therefore being developed to improve the simula-tion capability in solving many realistic problems. First,the FDTD(2,4)method with a second-order accuracy in time and a fourth-order accuracy in space was incorporated to tackle the subgridding scheme[3]and a modi?ed form was employed to characterize the electrically large structures with extremely low-phase error[4].Second,the integration with the time-domain method of moments was performed to analyze the complex geometries comprising the arbitrary thin-wire and inhomogeneous dielectric structures[5],[6].Third,the?exible ?nite-element time-domain(FETD)method was introduced locally for the simulation of structures with curved surfaces [6]–[8]. With the advent of high-speed digital era,the simultaneous switching noise(SSN)on the dc power bus in the multilayer printed circuit boards(PCBs)causes paramount concern in the signal integrity and power integrity(SI/PI)along with the electromagnetic interference(EMI).One potential excitation mechanism of this high-frequency noise is from the signal traces which change layers through the via transition[9]–[11]. In the past,the transmission-line theory and the two-dimen-sional(2-D)FDTD method were combined successfully to deal with the parallel-plate structures having single-ended via transition[12],[13].Recently,the differential signaling has become a common wiring approach for high-speed digital system designs in bene?t of the higher noise immunity and EMI reduction.Nevertheless,for the real layout constraints,the common-mode currents may be generated from various imbal-ances in the circuits,such as the driver-phase skew,termination diversity,signal-path asymmetries,etc.Both the differential-and common-mode currents can in?uence the dc power bus, resulting in the SSN propagating within the planes. While applying the traditional method to manage this case,it will need a much?ner FDTD mesh to accurately distinguish the close signals transitioning through the planes.Such action not only causes the unnecessary waste of computer memory but also takes more simulation time.In order to improve the computa-tional ef?ciency,this paper incorporates the FETD method to the small region with two or more signal transitions inside,while the other regions still remain with the coarser FDTD grids.While the telegrapher’s equations of coupled transmission lines are further introduced to the hybrid FETD/FDTD techniques,the 1521-3323/$25.00?2007IEEE
概念产品与产品概念设计 1.概念产品 1.1产品定义 1.1.1广义产品 广义产品是指为了满足人们某方面的需求而设计生产的具有一定用途和形态的物质产品和非物质形态的服务的总和。所以广义的产品应包括具有功能效应和利益的实质产品；具有一定的质量、品类、款式、规格、商标和包装的形式产品；以及提供上门安装、维修保养等服务的延伸产品等三部分。 图1 1.1. 2狭义产品 狭义产品仅指具有物质功效的使用价值和交换价值的物质产品。 1.2概念产品 概念产品是关于产品总体性能、结构、形状、尺寸和系统性特征参数的描述。是根据市场需求和产品定位而对产品进行的规划和定位。是形式产品设计的依据，并用以验证和评价对市场需求的满足程度，以便制定企业所期望的商业目标。 概念产品是对设计目标的第一次结构化的、基本的、粗略的，但却是全面的构想，它描绘了设计目标的基本方向和主要容。 概念产品不是直接用于生产、营销、服务的终端产品。是制造企业开拓市场、贏得竞争的工具。根据用户要求，通过总体性能、结构、规格、尺寸、形状和技术参数等来表述可预见或可以实现的市场可竞争性、可生产性、经济性、可维护性的产品概念。 2.产品概念设计 2.1产品概念设计的定义和概念 以概念产品为目标的设计称作产品概念设计。 "概念设计是由分析用户需求到生成概念产品的一系列有序的、可组织的、有目标的设计活动，它表现为一个由組到精、由模糊到淸晰、由具体到抽象的不断进化的过程。”
概念产品设计是家具设计过程中最重要、最复杂、最不确定的设计阶段，也的产品形成 价值过程中最有决定意义的阶段，它是设计理论中研究的热点。它需要将市场运作、工程技 术、造型艺术、设计理论等多学科的知识相互融合综合运用，而对产品做出概念性的规划。 2. 2产品设计概念过程 2. 2.1—般产品设计过程 一般产品设计可分为三个阶段，即社会调查与需求分析阶段、概念设计过程、造型设计 过程和施工设计过程。 需求分析总是根据市场调查的信息对产品进行细分市场定位，并对概念产品提出要求， 也可以把需求分析看成是概念设计的一个组成部分。 2. 2. 2需求分析 需求分析是新产品开发过程中的一个前期过程，这个过程起始于确定企业的目标市场和 用户需求，并以文章描述满足目标市场的需求产品特征。包括面向用户、面向产品技术功能 和面向企业的设计、制造和销售活动等容。 需求分析的前提的市场调查、市场营销调查、对竞争对手的调查以及产品制造技术进展 的情况调查。在此基础上对企业需求、用户需求和技术需求三大方面进行分析。从而确定新 产品的开发方向和具体要求。 2. 2. 3产品概念设计过程 图3 2. 2. 4新产品概念设计过程 产品概念设计过程是指需求分析的进一步细化和具体化，主要是产品的功能规划和描述, 产 企业战昭目标 顾客需求文档 相关技术文档 需求分析报告