O Que Há em um Nome - Desenvolvimento de Código de Componente Parte 2

Isso parece um ponto de partida extremamente tedioso, mas algo que notei é que descobrir uma maneira de nomear componentes de placas de circuito na engenharia muitas vezes gera uma discussão animada.

Informações paramétricas sobre o componente são elevadas à linha no cmplib. Isso nos dá a liberdade de nomear o componente separadamente do símbolo, e muito melhor, oportunidades de reutilização tanto para a informação paramétrica quanto para o próprio símbolo.

Nomeando componentes de PCB

Permita-me definir alguns termos;

Código Genérico: Este é o nome de um grupo de dispositivos que provavelmente fazem a mesma coisa, mas têm algumas diferenças entre eles (pacote, grau de temperatura/velocidade, RoHS). Alguns fornecedores chamam esse código de ‘número da peça’

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Código de Pedido: Este é o nome de um tipo específico de dispositivo. É muito específico. Alguns fornecedores, infelizmente, chamam isso de ‘número da peça’.

Como exemplo, ao olhar para o código genérico LT1720, você verá 24 códigos de pedido possíveis. Por exemplo, LT1720CDD#PBF é um LT1720 sem chumbo, em uma embalagem DD8.

Para evitar inconsistências em sua placa de circuito, optamos por 'Número da Peça' (para código de pedido) e 'Número da Peça Genérico' (para código genérico). A partir daqui, me referirei ao número da peça e ao código genérico.

Você encontrará na maioria dos componentes do Altium Designer, incluímos parâmetros para cada um. Também temos a tradição de preencher o campo de comentário do componente com o código de pedido. A ideia é que a busca por qualquer tipo de código de PCB resulte em um resultado útil.

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Este padrão de nomenclatura não foi formalizado até meados do ano passado e você encontrará códigos de componentes de PCB que foram construídos sem esses parâmetros. Estamos lentamente, mas com certeza, corrigindo isso.

Nomes de Pacote e Footprint

Internamente, definimos uma diferença entre pacote e footprint. Um pacote é o conjunto de dimensões que descrevem o pacote físico - usando uma fórmula derivada da IPC, podemos usar essas dimensões do pacote para calcular as dimensões do footprint (padrão de contatos). Usando o construtor de footprint da IPC (veja aqui), você insere as dimensões do pacote e ele gera esses footprints.

Tenho que dizer que a nomenclatura de pacotes para códigos de componentes de PCB eletrônicos em geral é meio confusa. Por meio de aquisições e diferentes departamentos criando seus próprios esquemas de nomenclatura de pacotes, a nomenclatura de pacotes dentro de um único fornecedor pode ser bastante inconsistente. Para combater isso, distinguimos entre um nome de pacote do fornecedor e um nome de pacote do Altium Designer.

O nome do pacote do fornecedor é exatamente como o fornecedor o chama na folha de dados do dispositivo. Um exemplo seria DDA8. Este é um SOP de 8 terminais da Texas Instruments.

Se você olhar através de algumas folhas de dados da TI, encontrará várias variantes deste pacote. A principal diferença é o tamanho do pad térmico.

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Na verdade, quase sempre que você encontrar um desenho de pad térmico separado do desenho principal do pacote, você deve procurar por variantes.

Se você nomeou a pegada do seu componente como ‘DDA8’, um projetista inocente e desavisado pode ver que já existe um conjunto de pegadas para DDA8 e usá-las sem pensar duas vezes. Muito tempo depois, o mesmo projetista estará coçando a cabeça, tentando entender por que componentes com uma máscara de solda continuavam superaquecendo.

Portanto, o nome do pacote no Altium Designer inclui alguns detalhes para garantir que todas as variantes do pacote do fornecedor tenham um nome diferente. Isso geralmente vem em 3 sabores; pad térmico (TP), tamanho do corpo (DE) e altura (A).

Adicionamos os detalhes ao nome do pacote do fornecedor, e só fazemos isso quando temos que:

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DDA8-1775X1775TP é um pacote DDA8 com a variante de pad térmico de 1,775 x 1,775 mm.

Para o tamanho do corpo, usamos o sufixo DE:  YFF20-2172X1598DE

Para a altura do componente, usamos o sufixo A:  324-UBGA-1500A é a variante de 1,5 mm de altura do 324-UBGA.

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Às vezes, encontramos que variações de tamanho e altura do corpo acontecem para a mesma lista de códigos de PCB de pacote, nesse caso, usamos DEA:  PC-64-8000X10000X1200DEA 

Isso pode resultar em alguns nomes de pacotes longos, mas não muitos. O que é mais importante é que os nomes dos pacotes sejam únicos.

Para facilitar a busca, publicamos o nome do pacote do fornecedor no componente (e o link para o desenho do pacote) como um parâmetro.

Padrões de Montagem

Os padrões de montagem são a síntese das dimensões do pacote e são nomeados pelo pacote. Adicionamos um sufixo ao nome do pacote para descrever o nível IPC que usamos para gerar esse padrão de montagem. Detalhes sobre o que isso significa estão aqui.

Em algumas situações, constatamos que não é apropriado ter variantes IPC L, M, e N para um footprint, e então ou omitimos completamente um sufixo (BGAs não vêm em L, M, e N) ou adicionamos um V.

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V é para Recomendado pelo Fornecedor, isso significa que a folha de dados ou nosso contato no fornecedor nos aconselhou a usar um padrão de terra específico. Desenhamos estes diretamente e não usamos as dimensões do pacote e o gerador de footprint.

Temos algumas bibliotecas legadas que ainda usam nomes IPC ou semelhantes a IPC para footprints. No entanto, isso não é típico e eles sempre serão nomeados de acordo com o nome do pacote do Altium Designer. Dito isso, é provável que um dia liberemos os footprints genéricos IPC mais adiante.

Símbolo Esquemático

Como os símbolos podem ser extremamente reutilizáveis, a nomeação de símbolos é mais complicada. Nosso padrão básico é usar uma combinação do código genérico e do nome do pacote. Para a maioria dos componentes não genéricos, isso proporciona suficiente 'unicidade'. Como estamos construindo componentes aos milhares em um único lote, precisamos aproveitar todas as oportunidades de reutilização que pudermos antecipadamente - esse esquema de nomeação faz o truque.

Seguindo isso, o símbolo para LT1720CDD#PBF pode ser chamado de LT1720-DD8

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Ocasionalmente, encontraremos um grupo mais amplo de componentes que terão o mesmo símbolo. Nessa situação, consolidamos os símbolos e colocamos um 'X' no nome do símbolo onde os códigos genéricos de PCB seriam diferentes.

Um símbolo que é o mesmo para REG102-AD8 e REG101-AD8 seria chamado de REG10X-AD8.

Em uma situação mais genérica, como nos Op Amps, por exemplo, definiremos antecipadamente um número de símbolos padrão para aquele fornecedor, e então, a contragosto, os nomearemos LT-OAMP-A, LT-OAMP-B, LT-OAMP-C, etc.

Tenho que admitir que evitamos essa situação o máximo possível, já que, no final, acabamos com um LT-OAMP-Z e temos que manter uma lista de nomes versus pinagens.

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Tentativas anteriores de criar um esquema de nomes verdadeiramente genérico para símbolos realmente não funcionaram para nós a longo prazo. Quando aplicado ao desenvolvimento de números de parte de componentes eletrônicos do mundo real, o esquema sempre falha e nos encontramos adicionando mais regras ou exceções. Compartilharei algumas dessas em um blog futuro.

Códigos de Fornecedores

Você também notará que prefixamos nomes de símbolos e footprints com um ‘código de fornecedor’, TI para Texas Instruments, LT para Linear Tech, etc. Fazemos isso por várias razões, sendo a mais importante preservar o namespace para nomes de footprint em sua placa de circuito. LT-QFN20 provavelmente será ligeiramente diferente de TI-QFN20 se ambos forem inseridos no editor de PCB como QFN20, definir regras de design pelo nome será difícil. Tornarei a lista de códigos de fornecedores publicamente disponível aqui.