Limitaciones de diseño de PCB más allá de las fronteras: Extendiendo más allá del margen de borde

¿Alguna vez has estado, con los pies firmes, al borde de un acantilado? No, no hablo de una pendiente muy pronunciada que te causaría una leve lesión si cayeras, me refiero a los acantilados de estilo 90 grados, con 2,000 pies de caída vertical que ves en las fotos de National Geographic. Ciertamente, una experiencia aterradora, no importa cuán experimentado seas en estar al borde de un acantilado.

Los pensamientos que corren por tu mente son constantes y extremadamente primarios. ¿Se resbalarán mis pies si me acerco demasiado? ¿Y qué hay de esa ráfaga de viento que siento en mi espalda? No es exactamente lo mío, pero a veces simplemente tienes que mirar hacia el abismo.

De manera similar, puedes encontrarte a ti mismo (o a tus componentes) de pie en el borde (holgura) de tu PCB con poco espacio de sobra. A veces, tus componentes deben soportar la experiencia aterradora de estar al borde de ese acantilado de 2,000 pies (bueno, quizás esté más cerca de una pulgada o algo así) solo para luego estar sujetos a operar al máximo rendimiento por el resto de su existencia. ¡Oh, qué vida!

Ya sea por falta de espacio en la placa, una gran cantidad de componentes para ajustar, o simplemente las restricciones del chasis que rodea la placa, a veces necesitarás extender tus componentes más allá de las tolerancias aceptables de espacio libre en los bordes y hacia el reino de los acantilados. Entonces, ¿qué factores entran en juego al extenderse más allá de estos límites? A continuación, se presentan algunas pautas que asegurarán que tus componentes no se caigan a diestra y siniestra.

En cualquier limitación de diseño de PCB, mantén amplias conexiones de cobre

Una regla general para la colocación de componentes en cualquier posición de la placa es asegurarse primero de que haya suficiente cobre para una conexión electromecánica robusta. Aunque algunas cosas pueden cambiar cuando te aventuras más allá de las tolerancias de espacio libre en los bordes, la regla para el cobre no es diferente.

Así como cualquier persona que se para en un acantilado necesita asegurarse de que sus pies estén firmemente plantados en el suelo, necesitarás tomar un cuidado similar con tus componentes. Evita que tú y tu diseño se desplomen tomando medidas precautorias adicionales para asegurar que las conexiones físicas de cobre sean sólidas en todo momento.

Usar más allá de la intención: Diseñando fuera de la caja

Por supuesto, al diseñar tu PCB, esperarás que se use de una forma u otra, y cuando cualquier producto está siendo utilizado, nunca puedes descartar la ingeniosidad de un consumidor para encontrar nuevas formas de usar tus diseños. En otras palabras, cuando tu producto es abierto por el usuario previsto, podrían estar usándolo para propósitos que nunca consideraste posibles, pero el usuario aún esperará que tu producto cumpla con sus estándares.

Al observar el espacio alrededor de componentes potencialmente peligrosos, puedes ser proactivo en prevenir daños incluso de usos no intencionados del producto. Especialmente si tus componentes están acercándose al borde del precipicio, necesitarás considerar casos de uso fuera de lo común de tu diseño. ¿Hay alguno que, si se maneja de manera agresiva, podría doblarse y romperse? ¿Qué pasa con los daños afectados al chasis?

Simplemente ser sabio sobre los usos previstos (y no previstos) del producto y cómo tus componentes podrían verse afectados responderá muchas de las preguntas de áreas grises/distancia al borde que surgirán.

Limitaciones de Fabricación y Cómo Prevenirlas

Si tuviera un níquel por cada vez que les dije a las personas que consideraran las limitaciones de los fabricantes antes de congelar el diseño, probablemente podría construir una escalera para bajar de cualquier acantilado al que me enfrente. En el software de diseño de PCB, puedes diseñar cualquier cosa que tu mente sea capaz de imaginar; sin embargo, traducirlo al mundo real (fabricarlo) es un desafío completamente diferente.

Mover componentes más cerca entre sí o más cerca del límite de borde de tu diseño lo hará mucho más difícil para los equipos de fabricación incorporarlo. Dependiendo de las capacidades de las máquinas de tu fabricante, podrías encontrarte en un aprieto al enviar tus solicitudes de cotización iniciales. Antes de que te des cuenta, es hora de volver al tablero de dibujo.

Una manera de combatir esto es realizando una auditoría y revisión de la instalación de fabricación antes de comprometerte con un fabricante para tu diseño. Puedes verificar las capacidades de tu fabricante y, por lo tanto, asegurarte de que tienen las capacidades que necesitas para que tu diseño tenga éxito. Contactar incluso a un pequeño número de fabricantes te dará una idea de dónde existen limitaciones cuando estás extendiendo más allá de los límites de borde.

No te compliques demasiado con tu borde

Ir más allá del margen de borde no es ciencia de cohetes, en cambio, es un juego de riesgo. El juego se traduce en, "¿Qué tan cerca puedo llegar al borde antes de caer?" De nuevo, no es una pregunta que me guste hacer cuando miro caídas de mil pies, pero a veces en nuestros diseños de PCB no tenemos opción.

Mantener en mente las consideraciones mencionadas anteriormente beneficiará tu proceso de maneras pequeñas que mantendrán tu diseño en marcha mientras las ventas sean saludables. Para software de diseño de PCB que puede hacer estas consideraciones fácilmente mediante la incorporación de verificación de reglas intuitiva, así como archivos de salida de fabricación efectivos y claros, considera Altium Designer^®. Su entorno de diseño unificado te permite pasar de esquemático a diseño a salida todo en la misma plataforma.

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