Utilisation des entrées DNI/DNP dans votre nomenclature PCB : les bonnes pratiques

Si vous avez déjà regardé la nomenclature d'un design de référence ou d'un projet open-source, vous avez peut-être vu un commentaire dans certaines des entrées de votre nomenclature. Ce commentaire est soit "DNP" (do not populate) soit "DNI" (do not include). Ces entrées sont utilisées pour indiquer à votre fournisseur d’assemblage de PCB que "la carte nue a été conçue pour monter ces composants, mais veuillez ne pas inclure ces pièces dans l'assemblage final".

Pensez-y : chaque composant placé sur un PCB nécessite un certain niveau d'effort de placement et de routage, ce qui prend du temps (et de l'argent si vous travaillez pour un client). En fonction du nombre de composants de la carte, vous pouvez avoir des dizaines de composants marqués DNI/DNP dans la nomenclature. Cela soulève la question suivante : pourquoi concevoir une carte avec des composants qu'on ne prévoit pas d'inclure dans l'assemblage final ?

Si vous n'avez jamais été confronté à une situation où vous devez marquer une entrée de nomenclature DNP, pensez aux situations où vous devez construire une carte de test ou échanger un composant contre une variante. Il s’agit des cas les plus courants où vous aurez besoin de marquer les composants comme DNI/DNP.

Deux façons d'utiliser les entrées DNI/DNP

Il y a deux raisons courantes pour lesquelles les composants DNI/DNP sont utilisés dans une conception : pour accommoder des variantes d'un composant ou pour accommoder différentes configurations sur des composants. Ces deux cas s'appliquent lorsque les composants ont des variantes avec des caractéristiques supplémentaires sur des broches réservées (ce qui est courant sur les grands circuits intégrés), ou lorsqu'un composant a plusieurs broches de configuration, et que vous souhaitez prendre en compte différentes configurations sans modifier votre disposition.

Adaptation des variantes et des mises à niveau des composants

Tous les composants ne sont pas remplaçables immédiatement, mais ceux qui le sont peuvent avoir des caractéristiques supplémentaires qui nécessitent le placement ou l'omission d'un composant externe. Prenons l'exemple de deux MCU de la même gamme de produits : l'une possède une Flash et une SRAM intégrées (variante A), tandis que l'autre ne possède que la SRAM (variante B) et nécessite une puce Flash externe. Si vous voulez utiliser ce MCU, vous devez concevoir la carte pour qu'elle prenne en charge la variante B et inclure le module Flash externe. Si vous pouvez obtenir un stock de la variante B, vous pouvez la placer et DNP le module Flash.

L'avantage de cette méthode réside dans sa commodité : vous ne devez concevoir qu'une seule carte, mais elle peut être utilisée avec plusieurs variantes d'un composant ou d'un circuit spécifique. Pour passer à une nouvelle variante, il suffit de revoir la nomenclature et d'ajouter/supprimer des entrées si nécessaire.

Pour ce faire, il faut tenir compte de deux points importants. Premièrement, la taille des boîtiers et les motifs de contact de votre composant haut de gamme doivent correspondre à ceux de votre composant bas de gamme. Deuxièmement, les brochages des broches dédiées doivent correspondre. Cela se fait généralement sur les gros processeurs, où une variante bas de gamme d'un composant aura simplement certaines fonctionnalités désactivées sur la puce. Cette pratique est utile car elle vous donne une option de secours pour un composant au cas où votre premier choix serait en rupture de stock.

L'autre option consiste à créer une conception reconfigurable, ce qui pourrait vous permettre d'éviter de marquer DNI/DNP dans votre nomenclature.

Réalisation d'une conception reconfigurable

Si vous regardez certains composants, en particulier les MCU/FPGA ou d'autres gros circuits intégrés, vous verrez qu'ils ont des broches de configuration qui doivent être connectées à l'alimentation ou à la masse, souvent par le biais d'une résistance ou d'un autre composant passif. Cela ne se limite pas aux gros processeurs. Les composants à faible nombre de broches, comme les régulateurs de tension ou les ASIC, peuvent avoir des fonctions de configuration qui sont activées en plaçant une résistance sur VCC/VDD ou sur GND. Une conception avec l'un de ces composants peut être rendue reconfigurable en plaçant certaines résistances de configuration en DNP.

Il s'agit d'un bon moyen de créer une carte unique qui peut être fabriquée en plusieurs séries, et la configuration est modifiée en plaçant simplement ou en DNP-ant diverses résistances de configuration. Pour créer ce type de carte, vous devez d'abord sélectionner les bonnes résistances de configuration en fonction des fiches techniques de vos composants. Il y a plusieurs façons de le faire :

• Placez toujours tous les composants de configuration, même s'ils ne sont pas nécessaires, et placez une résistance de 0 Ohm en série avec chaque composant de configuration. Vous pouvez ensuite fermer ou ouvrir cette connexion en plaçant/DNP-ant le composant selon vos besoins.
• DNP divers composants de configuration directement, mais toujours en laissant le cuivre se connecter directement au composant cible.

Si vous n'êtes pas d'humeur à marquer certains composants comme DNP, vous pouvez utiliser un pont à 2 broches pour ouvrir une connexion entre une broche de configuration et PWR/GND, ou pour ouvrir/fermer la connexion entre un passif de configuration et une broche. Dans ce cas, il est préférable de placer tous les composants de configuration dont vous pourriez avoir besoin, puis d'utiliser des cavaliers pour activer/désactiver les connexions avec ces composants. C'est une pratique courante avec les cartes de développement et les kits d'évaluation.

Placer des résistances de 0 Ohm et des cavaliers m'a sauvé plus de fois que je ne peux m'en souvenir. À mon avis, les cavaliers sont le meilleur choix pour contrôler les paramètres de configuration du courant continu, car ils peuvent également agir comme un simple point de test. Vous pouvez les sonder avec un multimètre si nécessaire pendant le montage de la carte, juste pour vérifier que vous obtenez les résultats de test attendus.

Évidemment, ce ne sont pas les seules façons d'utiliser la désignation DNI/DNP, mais cela devrait donner un certain contexte quant à la raison pour laquelle elle est utilisée dans une disposition de PCB.

Une fois que vous avez terminé la mise en page de votre PCB et désigné les composants nécessaires comme DNI/DNP dans vos schémas, vous pouvez rapidement exporter votre nomenclature et d'autres fichiers de fabrication à l'aide de CircuitMaker. Les utilisateurs peuvent gérer le placement des composants dans leurs schémas et les composants DNP sans annoter manuellement la nomenclature. Tous les utilisateurs de CircuitMaker ont également accès à un espace de travail personnel sur la plateforme Altium 365, où ils peuvent télécharger et stocker des données de conception dans le cloud, et visualiser facilement les projets via un navigateur Web dans une plateforme sécurisée.

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