Trabalhando com Variantes de Design

Introdução

Dizem que a variedade é o tempero da vida. Isso também se aplica aos projetos de PCB. Pode ser surpreendente para alguns, mas muitas empresas estão no mercado sempre em busca daquilo que chamam de “lucros” (estou usando minha voz sarcástica). É totalmente compreensível que o lucro seja o que mantém as portas abertas e as pessoas empregadas. Uma maneira significativa de melhorar o resultado final é ter uma variedade de linhas de produtos disponíveis para seus clientes. Mas levar vários produtos através do desenvolvimento pode ser muito custoso para qualquer empresa. Portanto, você pode obter uma economia tremenda quando desenvolve essas linhas de produtos como variantes de design. Você desenvolve um único projeto de PCB com variações de Montagens. Dessa forma, as empresas obtêm um maior “retorno sobre o investimento”. Gastando menos em desenvolvimento de produto e aumentando os lucros. Mas, ao lidar com variantes de design, uma atenção especial deve ser dada a várias áreas, o que eu vou cobrir (em parte) neste blog.

O que são Variantes de Design?

O conceito de variantes de design envolve pegar um único projeto de PCB e, então, no lado da montagem, modificar componentes específicos usados no design. Isso pode ser feito não instalando, ou escolhendo componentes alternativos como substitutos em uma montagem específica para, finalmente, criar diferentes produtos finais. Deixe-me dar um ótimo exemplo: Você poderia ter um Design de PCB usando um DRAM de diferentes tamanhos de memória. Dessa forma, você poderia suportar múltiplas linhas de produto.

Pontos para Reflexão

Não existe algo como uma Variante de PCB. O PCB não pode mudar. Ao lidar com componentes de variantes alternativas, é essencial saber que não é necessário que um componente específico seja uma substituição "drop-in". Mas isso vem com um grande aviso, e requer um pouco de planejamento para preparar para cada cenário de componente tanto fisicamente quanto eletricamente. Fisicamente, no nosso exemplo anterior com o DRAM, o mercado oferece componentes de 4Mb (256KX16) até 64Gb (2G X 32) com um total de 112 diferentes tamanhos de memória usando um total de 186 diferentes formatos físicos. Então, podemos ver que provavelmente você não será capaz de cobrir cada DRAM disponível no mercado em seus produtos.

Aqui temos uma decisão importante a tomar—precisamente quais variações de design nos seus produtos você fornecerá? Provavelmente algumas das mais populares que obtiveram alta pontuação na área de comercialização. Seria bom que todas as variações usassem a mesma pegada, mas às vezes isso simplesmente não é o caso. Então, você faz acomodações para essas variações. Uma maneira de lidar com isso é usando um modelo de múltiplas pegadas. Meu melhor pessoal é uma pegada múltipla que acomodou até quatro componentes físicos diferentes no mesmo local. Uma desvantagem significativa de usar múltiplas pegadas, especialmente em designs de alta velocidade, é o impacto do excesso de cobre não utilizado e a manutenção da integridade do sinal.

O outro lado da moeda é lidar com o componente alternativo do ponto de vista elétrico. Pode não ser uma substituição direta. Uma solução perfeita para esse problema é usar componentes de seleção, como interruptores DIP ou até resistores discretos (resistores de Zero Ohm) como uma maneira de configurar os componentes da variante alternativa.

Trabalhando com informações de Parâmetro

Qualquer pessoa que tenha trabalhado com variantes de montagem percebe como isso se conecta às técnicas paramétricas do Altium. A PCB possui seu próprio nível de informação de parâmetro passada para os Documentos de Fabricação, e as variantes têm seu nível com informações únicas necessárias nos Documentos de Montagem. Alguns anos atrás, eu fiz um Design de PCB que tinha um total de 12 variantes diferentes de PCBA. O principal problema era que cada uma delas tinha números de peça únicos, nomes de Montagem de Placa de Circuito Impresso (PCBA) e diferentes Níveis de Revisão, todos a partir de uma única PCB. Como você documenta cada uma das variantes é muito importante, principalmente se você usa componentes de configuração, como mencionado anteriormente. O resultado é um pacote de documentação diferente para cada PCBA.

Ao criar uma Variante, você também tem a capacidade de configurar vários parâmetros para essa variante. Eu recomendaria pelo menos um Nome de Variante, Número de Variante e Revisão.

Quando você usa esses nomes de parâmetros de Variante em um modelo, eles usam o Parâmetro de Variante específico no Modelo de Documento. Eu recomendaria fortemente que você estude mais esta área de Variantes e Parâmetros; aprenda como você pode usá-los em um modelo. Você começa a ver o poder do Altium e a padronização dos seus processos e documentos.

Conclusão

O pouco que consegui oferecer aqui de forma alguma foi uma palavra final completa e testamento sobre Variantes de Design de PCB. Mas espero que você tenha visto que, quando começa a colocar em prática várias das "disciplinas" no Altium, como usar Variantes de Design ou BOM, Parâmetros misturados com um pouco de entendimento sobre Templates, você começa a usar o Altium em outro nível. Essa é metade da batalha bem ali—entender as ferramentas que temos e como usá-las melhor.

Eu vi que muitos designers não usam o Software Altium nem a 10-20% do seu potencial. Isso é como estar atrás do volante de um carro esportivo de alta performance e nunca tirá-lo da primeira marcha. Para nós, é hora de mudar de marcha.

Criando Variantes de Design

Você configura e gerencia todas as variantes no esquemático de um design. Para cada componente que existe, há três opções. Ou um componente é colocado, não colocado, ou substituído por um componente alternativo. Quando todos os componentes da variante são colocados, isso é chamado de variante base.

Você pode adicionar uma variante simplesmente — espere por isso — clicando em <Add Variant>. Isso adicionará uma coluna à lista de Componentes. Você também pode fazer uma alteração na variante selecionando o componente e selecionando o que é chamado de controle Eclipse. Isso permitirá a seleção de uma das três opções (Instalado, Não instalado ou o Componente alternativo).

As várias variantes são visualizadas (tente dizer isso rapidamente três vezes) selecionando-as na lista do projeto. Os componentes da variante não instalada e alternativa são totalmente configuráveis.

Descubra mais sobre gerenciamento em tempo real da lista de componentes de variantes de PCB com Altium Designer®. Gostaria de saber mais sobre como a Altium pode ajudá-lo com variantes de BOM ou seu próximo design de PCB? Fale com um especialista na Altium.