Elementos Clave de un BOM de PCB

Introducción

Cuando diseñamos hardware, nuestro objetivo es eventualmente pasar de un diseño que existe en nuestras herramientas CAD variadas a una unidad física en el mundo real. En el caso de las tarjetas de circuito impreso (PCBs, por sus siglas en inglés), esto significa tener la PCB desnuda fabricada y, posteriormente, ensamblada con los componentes relevantes especificados en el diseño.

Para que tu PCB sea ensamblada profesionalmente en una casa de ensamblaje, necesitarás proporcionar varios archivos. Uno de esos archivos es la lista de materiales (o BoM, por sus siglas en inglés), que es esencialmente una lista de componentes que forman parte del ensamblaje de la PCB.

Estos elementos suelen estar organizados en una hoja de cálculo de Excel o como un archivo simple de valores separados por comas (CSV). Cada columna del BoM tiene un propósito específico. En este artículo, exploraremos estos elementos clave que deben incluirse en nuestra lista de materiales de la PCB.

Además de los elementos individuales (o columnas) que veremos aquí, tu BoM puede incluir información adicional, como el número de revisión del BoM, fechas, nombres de ensamblaje y más. No cubriremos esos aspectos en este artículo.

Designadores de Referencia

Los designadores de referencia son cadenas de texto asignadas a cada componente en el PCB. Estos designadores ayudan a identificar la colocación de los componentes en la placa (así como en el esquemático) y aseguran que el componente correcto se coloque en la ubicación correcta.

Por ejemplo, un componente podría estar etiquetado como C1 para un capacitor, R1 para una resistencia, U1 para un circuito integrado, y así sucesivamente. Si tenemos múltiples del mismo tipo de componentes, simplemente aumentamos el número después del carácter (por ejemplo, C1, C2, C3, …).

Valor y especificaciones de los componentes

Para componentes pasivos, como resistencias, capacitores e inductores, el BoM debe incluir sus valores (en Ohmios, Faradios o Henrios). Además, es útil incluir especificaciones adicionales, dependiendo del componente, tales como tolerancia, calificación de voltaje, material dieléctrico, y así sucesivamente. Esto también permitirá a los ingenieros y fabricantes intercambiar ciertos componentes por alternativas adecuadas que tengan las mismas especificaciones, en caso de que, por ejemplo, ocurra una escasez de suministro. Esto, por supuesto, necesita ser aprobado por el equipo de diseño.

Descripción del Componente

La descripción del componente proporcionará información adicional relacionada con la entrada particular en el BoM. Esto podría ser la descripción dada por el distribuidor, o la descripción básica dada en la hoja de datos de la parte, por ejemplo. Esto asegura que no haya ambigüedad en lo que se supone que debe ser el componente particular, tanto durante las etapas de adquisición como de ensamblaje.

Tipo de Paquete de Componente

Los componentes vienen en varios tipos de encapsulado, como de montaje superficial, montaje a través de orificio o matriz de bolas (BGA, por sus siglas en inglés). La BOM debe indicar claramente el tipo de encapsulado para cada componente, ya que el tipo de componente puede influir en el proceso de ensamblaje y el costo. Por ejemplo, puede ser necesario un inspección adicional por rayos X para las partes empaquetadas en BGA.

Huella

La huella o patrón de montaje es el patrón físico en el PCB donde se puede montar un componente. Incluir información de la huella es útil para la verificación entre el componente seleccionado y el patrón de montaje, para asegurar que no haya un desajuste entre ambos.

Cantidad

El BOM debe especificar la cantidad de cada componente requerido para el ensamblaje del PCB. Esta información es esencial para comprar el número correcto de componentes y también puede ayudar en la estimación de costos y la presupuestación del proyecto. Las casas de ensamblaje generalmente comprarán una cantidad mayor a la dada en el BOM, ya que puede haber una pérdida de componentes durante el proceso de ensamblaje.

Fabricante y Número de Parte del Fabricante

El BOM debe listar los fabricantes relevantes de los componentes individuales. Diferentes fabricantes pueden ofrecer componentes similares, sin embargo, con especificaciones, tolerancias y costos variados. Como con muchas otras partes del BOM, es importante – como diseñador – evitar cualquier ambigüedad, lo que puede llevar a errores en el producto final ensamblado.

El número de parte del fabricante identifica de manera única un componente en el catálogo del fabricante y es un elemento clave del BOM.

Distribuidor, Número de Parte del Distribuidor y Enlace del Distribuidor

Aunque un componente pueda estar disponible a través de varios distribuidores, es una buena idea proporcionar al ensamblador información directa sobre dónde adquirir las partes. Esto incluirá al distribuidor (por ejemplo, DigiKey o Mouser), el número de parte del distribuidor (que usualmente será similar al número de parte del fabricante) y la URL del componente.

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No Colocar

Muchos diseños tendrán partes 'de reserva' en el diseño que podrían ser pobladas más tarde, posiblemente dependiendo de una variante del diseño, donde la huella está en el diseño de la PCB, pero no se ensamblará ningún componente (o más bien, no se colocará). Es importante incluir esta información de 'no colocar' en el BoM, para informar a la casa de ensamblaje cuáles componentes no se colocan en el ensamblaje final. De lo contrario, durante la inspección, el componente 'faltante' podría registrarse incorrectamente como un error de ensamblaje.

Comentarios e Instrucciones Especiales

Ciertos componentes pueden requerir un manejo especial o instrucciones de ensamblaje específicas. Por ejemplo, estos podrían ser componentes que necesitan cuidado extra debido a su sensibilidad al ESD. Esta información debe especificarse en el BoM.

Los comentarios también podrían permitir a la casa de ensamblaje adquirir partes similares, pero funcionalmente idénticas. Por ejemplo, ciertas resistencias solo pueden necesitar ser de un valor específico, tamaño de paquete, tolerancia y calificación – pero el fabricante y el número de parte específico del fabricante es de menos importancia.

Opcional: Tiempo de entrega, Costo, Alternativas y Fuentes Alternativas

Los elementos que hemos visto hasta ahora suelen ser suficientes para que la mayoría de los fabricantes y ensambladores estén satisfechos. Sin embargo, agregar información adicional, como el tiempo de entrega, costo, alternativas y posibles distribuidores alternativos, puede ayudar fuertemente al proceso de fabricación y gestión de proyectos.

Por ejemplo, la información sobre el tiempo de entrega puede ayudar con la planificación del proyecto, ya que los componentes con tiempos de entrega largos podrían potencialmente retrasar todo el proceso de producción si no se gestionan adecuadamente. Tener alternativas y fuentes alternativas preparadas también reducirá el riesgo.

Finalmente, la información del costo de los componentes junto con las cantidades puede dar una buena estimación de parte del costo del producto final.

Conclusión

Una BoM bien estructurada y completa es vitalmente importante para la fabricación y ensamblaje exitosos de su diseño de PCB. Los elementos clave que discutimos en este artículo deberían construir la base de sus BoMs.

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