Trabajando con Variantes de Diseño

Introducción

Se dice que la variedad es el condimento de la vida. Esto también aplica para los diseños de PCB. Puede que sea una sorpresa para algunos, pero muchas empresas están en el negocio y siempre persiguiendo eso que llaman “beneficios” (estoy usando mi voz sarcástica). Es completamente comprensible que el beneficio es lo que mantiene las puertas abiertas y a la gente empleada. Una forma significativa en la que mejoran sus resultados es tener una variedad de líneas de productos disponibles para sus clientes. Pero llevar varios productos a través del desarrollo puede ser muy costoso para cualquier empresa. Por lo tanto, se pueden obtener ahorros tremendos cuando desarrollan esas líneas de productos como variantes de diseño. Desarrollas un único diseño de PCB con variaciones de Ensamblajes. De esa manera, las empresas obtienen más “valor por su dinero”. Gastando menos en desarrollo de productos y aumentando las ganancias. Pero al tratar con variantes de diseño, se debe prestar especial atención a varias áreas, lo cual estaré cubriendo (en parte) en este blog.

¿Qué son las Variantes de Diseño?

El concepto de variantes de diseño implica tomar un único diseño de PCB y luego, en el lado del ensamblaje, modificar componentes específicos utilizados en el diseño. Ya sea no instalando, no instalando o eligiendo componentes alternativos como reemplazos en un ensamblaje específico para finalmente crear diferentes productos finales. Permíteme darte un gran ejemplo: Podrías tener un Diseño de PCB utilizando un DRAM de diferentes tamaños de memoria. De esa manera, podrías soportar múltiples líneas de productos.

Puntos para Reflexionar

No existe tal cosa como una Variante de PCB. El PCB no puede cambiar. Al tratar con componentes de variantes alternativas, es esencial saber que no es necesario que un componente particular sea un reemplazo directo. Pero eso viene con una gran advertencia, y se necesita un poco de planificación para prepararse para cada escenario de componente tanto física como eléctricamente. Físicamente, en nuestro ejemplo anterior con el DRAM, el mercado ofrece componentes desde 4Mb (256KX16) hasta 64Gb (2G X 32) con un total de 112 diferentes tamaños de memoria utilizando un total de 186 diferentes huellas físicas. Así que, podemos ver que probablemente no podrás cubrir cada DRAM en el mercado en tus productos.

Aquí tenemos una decisión importante que tomar: ¿exactamente qué variaciones de diseño en tus productos vas a ofrecer? Probablemente algunas de las más populares que han obtenido altas calificaciones en el área de comercialización. Sería bueno que todas las variaciones usaran la misma huella, pero a veces simplemente no es el caso. Entonces, haces adaptaciones para esas variaciones. Una forma de manejar eso es usando un modelo de múltiples huellas. Mi mejor opción personal es una huella múltiple que acomodaba hasta cuatro componentes físicos diferentes en la misma ubicación. Una desventaja significativa de usar múltiples huellas, especialmente en diseños de alta velocidad, es el impacto del exceso de cobre no utilizado y mantener la integridad de la señal.

El otro lado de la moneda es lidiar con el componente alternativo en términos eléctricos. Puede que no sea un reemplazo directo. Una solución perfecta para este problema es usar componentes de selección como interruptores DIP o incluso discretos (resistencias de Cero Ohmios) como una forma de configurar los componentes de la variante alternativa.

Trabajando con información de Parámetros

Cualquiera que haya trabajado con variantes de ensamblaje ve cómo se conecta con las técnicas paramétricas de Altium. La PCB tiene su propio nivel de información de parámetros que se pasa a los Documentos de Fabricación, y las variantes tienen su nivel con información única necesaria en los Documentos de Ensamblaje. Hace un par de años, realicé un Diseño de PCB que tenía un total de 12 variantes diferentes de PCBA. El problema principal era que cada una de ellas tenía números de parte únicos, nombres de Ensamblaje de Circuito Impreso (PCBA) y diferentes Niveles de Revisión, todo a partir de una única PCB. Cómo documentas cada una de las variantes es muy importante, principalmente si usas componentes de configuración, como se mencionó anteriormente. El resultado es un paquete de documentación diferente para cada PCBA.

Cuando creas una Variante, también tienes la capacidad de configurar varios parámetros para esa variante. Recomendaría al menos un Nombre de Variante, Número de Variante y Revisión.

Cuando usas esos nombres de parámetros de Variante en una plantilla, utilizan el Parámetro de Variante específico en la Plantilla de Documento. Te recomendaría encarecidamente que estudies más esta área de Variantes y Parámetros; aprende cómo puedes usarlos en una plantilla. Comienzas a ver el poder de Altium y la estandarización de tus procesos y documentos.

Conclusión

Lo poco que pude ofrecer aquí de ninguna manera fue una palabra final completa y testamento sobre las Variantes de Diseño de PCB. Pero espero que hayas visto que cuando comienzas a poner en práctica varias de las "disciplinas" en Altium, como el uso de Variantes de Diseño o BOM, Parámetros mezclados con un poco de comprensión de Plantillas, comienzas a usar Altium en otro nivel. Esa es la mitad de la batalla justo ahí: entender las herramientas que tenemos y cómo usarlas mejor.

He visto que muchos diseñadores no usan el Software de Altium ni siquiera al 10-20% de su potencial. Eso es como estar sentado detrás del volante de un auto deportivo de alto rendimiento y nunca sacarlo de primera. Para nosotros, es hora de cambiar de marcha.

Creando Variantes de Diseño

Configuras y gestionas todas las variantes en el esquemático de un diseño. Para cada componente que existe, hay tres opciones. O un componente está colocado, no colocado, o reemplazado por un componente alternativo. Cuando todos los componentes de la variante están colocados, esto se llama la variante base.

Puedes agregar una variante simplemente—espera por ello— pulsando <Add Variant>. Esto añadirá una columna a la lista de Componentes. También puedes hacer un cambio en la variante seleccionando el componente y seleccionando lo que se llama el control Eclipse. Esto permitirá la selección de una de las tres opciones (Ajustado, No ajustado o el componente Alternativo).

Las distintas variantes se visualizan (intenta decir eso tres veces rápido) seleccionándolas en la lista del proyecto. Los componentes de la variante no ajustada y alternativa son completamente configurables.

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