Travailler avec des variantes de conception

Introduction

On dit que la variété est le piment de la vie. Cela s'applique également aux conceptions de PCB. Cela peut surprendre certains, mais de nombreuses entreprises sont en activité et poursuivent toujours ce qu'on appelle les « profits » (j'utilise ma voix sarcastique). Il est tout à fait compréhensible que le profit soit ce qui permet de garder les portes ouvertes et les gens employés. Un moyen significatif d'améliorer les résultats financiers est de disposer d'une variété de lignes de produits disponibles pour leurs clients. Mais développer plusieurs produits peut être très coûteux pour n'importe quelle entreprise. Par conséquent, vous pouvez réaliser d'énormes économies lorsqu'ils développent ces lignes de produits comme des variantes de conception. Vous développez une conception unique de PCB avec des variations d'Assemblages. De cette manière, les entreprises obtiennent un meilleur « retour sur investissement ». Dépenser moins en développement de produit et augmenter les profits. Mais lorsqu'il s'agit de variantes de conception, une attention particulière doit être accordée à plusieurs domaines, ce que je vais couvrir (en partie) dans ce blog.

Quelles sont les variantes de conception ?

Le concept de variantes de conception implique de prendre un seul design de PCB, puis, du côté de l'assemblage, de modifier certains composants utilisés dans le design. Soit en ne les installant pas, soit en choisissant des composants alternatifs comme remplacements sur un assemblage spécifique pour finalement créer différents produits finaux. Laissez-moi vous donner un excellent exemple : Vous pourriez avoir un design de PCB utilisant un DRAM de différentes tailles de mémoire. De cette manière, vous pourriez supporter plusieurs lignes de produits.

Points à Ponderer

Il n'existe pas de chose telle qu'une Variante de PCB. Le PCB ne peut pas changer. Lorsqu'on traite avec des composants variantes alternatifs, il est essentiel de savoir qu'il n'est pas nécessaire qu'un composant particulier soit un remplacement "drop-in". Mais cela vient avec un énorme avertissement, et cela nécessite un peu de planification pour se préparer à chaque scénario de composant tant physiquement qu'électriquement. Physiquement, dans notre exemple précédent avec le DRAM, le marché propose des composants de 4Mb (256KX16) jusqu'à 64Gb (2G X 32) avec un total de 112 différentes tailles de mémoire utilisant un total de 186 empreintes physiques différentes. Ainsi, nous pouvons voir que vous ne pourrez probablement pas couvrir chaque DRAM disponible sur le marché dans vos produits.

Ici, nous avons une décision importante à prendre : quelles variations de conception sur vos produits allez-vous fournir ? Probablement quelques-unes des plus populaires qui ont obtenu de bons résultats dans le domaine de la commercialisabilité. Il serait bon que toutes les variations utilisent l'empreinte unique, mais parfois ce n'est tout simplement pas le cas. Ainsi, vous faites des accommodations pour ces variations. Une manière de gérer cela est d'utiliser un modèle à empreintes multiples. Mon meilleur choix personnel est une empreinte multiple qui pouvait accueillir jusqu'à quatre composants physiques différents au même endroit. Un inconvénient majeur de l'utilisation de multiples empreintes, surtout sur des conceptions à haute vitesse, est l'impact de l'excès de cuivre inutilisé et le maintien de l'intégrité du signal.

L'autre côté de la médaille concerne le traitement du composant alternatif d'un point de vue électrique. Il se peut que ce ne soit pas un remplacement direct. Une solution parfaite à ce problème est d'utiliser des composants de sélection tels que des interrupteurs DIP ou même des résistances discrètes (résistances de Zéro Ohm) comme moyen de configurer les composants des variantes alternatives.

Travailler avec les informations de paramètre

Toute personne ayant travaillé avec des variantes d'assemblage voit comment cela s'intègre aux techniques paramétriques d'Altium. Le PCB possède son propre niveau d'informations paramétriques transmises aux Documents de Fabrication, et les variantes ont leur niveau avec des informations uniques nécessaires dans les Documents d'Assemblage. Il y a quelques années, j'ai réalisé un Design de PCB qui comportait un total de 12 variantes de PCBA différentes. Le principal problème était que chacune d'elles avait des numéros de pièce uniques, des noms d'Assemblage de Circuit Imprimé (PCBA) et différents niveaux de révision, le tout à partir d'un seul PCB. La manière dont vous documentez chacune des variantes est très importante, surtout si vous utilisez des composants de configuration, comme mentionné précédemment. Le résultat est un package de documentation différent pour chaque PCBA.

Lors de la création d'une Variante, vous avez également la possibilité de configurer divers paramètres pour cette variante. Je recommanderais au moins un Nom de Variante, un Numéro de Variante et une Révision.

Lorsque vous utilisez ces noms de paramètres de Variante dans un modèle, ils utilisent le Paramètre de Variante spécifique dans le Modèle de Document. Je vous recommande vivement d'étudier davantage ce domaine des Variantes et des Paramètres ; apprenez comment vous pouvez les utiliser dans un modèle. Vous commencez à voir la puissance d'Altium et la standardisation de vos processus et documents.

Conclusion

Ce que j'ai pu offrir ici n'était en aucun cas un dernier mot complet et un testament sur les Variantes de Conception de PCB. Mais j'espère que vous avez vu que lorsque vous commencez à mettre en pratique plusieurs des « disciplines » dans Altium telles que les Variantes de Conception ou de BOM, les Paramètres mélangés à un peu de compréhension des Modèles, vous commencez à utiliser Altium à un autre niveau. C'est là la moitié de la bataille—comprendre les outils que nous avons et comment mieux les utiliser.

J'ai vu que de nombreux concepteurs n'utilisent pas le logiciel Altium même à 10-20% de son potentiel. C'est comme être assis derrière le volant d'une voiture de sport haute performance et ne jamais la sortir de la première vitesse. Pour nous, il est temps de changer de vitesse.

Créer des Variantes de Conception

Vous configurez et gérez toutes les variantes dans le schéma d'une conception. Pour chaque composant existant, il y a trois options. Soit un composant est monté, soit il n'est pas monté, soit il est remplacé par un composant alternatif. Lorsque tous les composants de la variante sont montés, cela s'appelle la variante de base.

Vous pouvez ajouter une variante en—attendez-le— cliquant sur <Add Variant>. Cela ajoutera une colonne à la liste des composants. Vous pouvez également effectuer un changement dans la variante en sélectionnant le composant et en choisissant ce qui est appelé le contrôle Eclipse. Cela permettra de sélectionner l'une des trois options (Monté, Non monté ou le composant alternatif).

Les différentes variantes sont visualisées (essayez de dire cela rapidement trois fois de suite) en les sélectionnant dans la liste du projet. Les composants de variante non montés et alternatifs sont entièrement configurables.

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