Làm việc với các Biến thể Thiết kế

Giới thiệu

Người ta nói đa dạng là gia vị của cuộc sống. Điều này cũng đúng với thiết kế PCB. Có thể sẽ làm một số người bất ngờ, nhưng nhiều công ty kinh doanh luôn theo đuổi cái gọi là “lợi nhuận” (tôi đang dùng giọng điệu mỉa mai). Hoàn toàn có thể hiểu được rằng lợi nhuận là thứ giữ cửa hàng mở cửa và nhân viên được làm việc. Một cách đáng kể để họ cải thiện kết quả kinh doanh là có sẵn một loạt các dòng sản phẩm cho khách hàng của mình. Nhưng để đưa nhiều sản phẩm qua quá trình phát triển có thể rất tốn kém cho bất kỳ công ty nào. Do đó, bạn có thể tiết kiệm được một khoản lớn khi họ phát triển những dòng sản phẩm đó như các biến thể thiết kế. Bạn phát triển một thiết kế PCB duy nhất với các biến thể của Bộ lắp ráp. Như vậy, các công ty sẽ có được “đòn bẩy” lớn hơn cho “đồng tiền của họ.” Tiết kiệm chi phí phát triển sản phẩm và tăng lợi nhuận. Nhưng khi xử lý các biến thể thiết kế, cần phải chú ý đặc biệt đến một số lĩnh vực, đó là những gì tôi sẽ đề cập (một phần) trong blog này.

Biến thể Thiết kế là gì?

Khái niệm về các biến thể thiết kế bao gồm việc lấy một thiết kế PCB duy nhất, sau đó ở phía lắp ráp, sửa đổi các linh kiện cụ thể được sử dụng trong thiết kế. Hoặc là không lắp đặt, không lắp đặt, hoặc chọn các linh kiện thay thế khác nhau cho một lắp ráp cụ thể để cuối cùng tạo ra các sản phẩm cuối cùng khác nhau. Để tôi đưa ra một ví dụ tuyệt vời: Bạn có thể có một Thiết kế PCB sử dụng DRAM với các kích cỡ bộ nhớ khác nhau. Theo cách đó, bạn có thể hỗ trợ nhiều dòng sản phẩm khác nhau.

Điều cần suy ngẫm

Không có thứ gì được gọi là Biến thể PCB. PCB không thể thay đổi. Khi xử lý các linh kiện biến thể thay thế, điều quan trọng cần biết là không yêu cầu một linh kiện cụ thể phải là một sự thay thế "chính xác". Nhưng điều đó đi kèm với một cảnh báo lớn, và nó đòi hỏi một chút kế hoạch để chuẩn bị cho mọi tình huống linh kiện cả về mặt vật lý lẫn điện tử. Về mặt vật lý, trong ví dụ trước đây của chúng tôi với DRAM, thị trường cung cấp các linh kiện từ 4Mb (256KX16) đến 64Gb (2G X 32) với tổng cộng 112 kích cỡ bộ nhớ khác nhau sử dụng tổng cộng 186 dạng chân vật lý khác nhau. Vì vậy, chúng ta có thể thấy rằng bạn có lẽ không thể bao gồm mọi DRAM trên thị trường trong sản phẩm của mình.

Tại đây, chúng ta có một quyết định quan trọng cần phải đưa ra—cụ thể là bạn sẽ cung cấp những biến thể thiết kế nào cho sản phẩm của mình? Có lẽ là một số biến thể phổ biến nhất đã đạt được điểm cao trong lĩnh vực khả năng tiếp thị. Sẽ tốt nếu tất cả các biến thể sử dụng một kích thước chân đế duy nhất, nhưng đôi khi điều đó không phải lúc nào cũng xảy ra. Vì vậy, bạn phải tạo điều kiện cho những biến thể đó. Một cách để xử lý điều đó là sử dụng mô hình chân đế đa dạng. Cá nhân tôi thích nhất là một chân đế đa dạng có thể chứa đến bốn thành phần vật lý khác nhau tại cùng một vị trí. Một nhược điểm lớn khi sử dụng nhiều chân đế, đặc biệt là trên các thiết kế tốc độ cao, là ảnh hưởng của việc dư thừa đồng không sử dụng và duy trì tính toàn vẹn tín hiệu.

Mặt khác của vấn đề là xử lý với thành phần thay thế về mặt điện tử. Nó có thể không phải là một sự thay thế trực tiếp. Một giải pháp hoàn hảo cho vấn đề này là sử dụng các thành phần lựa chọn như công tắc DIP hoặc thậm chí là điện trở Zero Ohm dưới dạng một cách để cấu hình các thành phần biến thể thay thế.

Làm việc với thông tin Tham số

Ai đã từng làm việc với các biến thể lắp ráp đều thấy cách nó kết nối vào các kỹ thuật tham số của Altium. PCB có cấp độ thông tin tham số riêng được truyền đến Tài liệu Fab, và các biến thể có cấp độ của chúng với thông tin độc đáo cần thiết trong Tài liệu Lắp ráp. Một vài năm trở lại, tôi đã thiết kế một PCB có tổng cộng 12 biến thể PCBA khác nhau. Vấn đề lớn nhất là mỗi một trong số chúng có Số phần độc đáo, Tên Lắp ráp Mạch In (PCBA) và các Cấp độ Sửa đổi khác nhau tất cả từ một PCB duy nhất. Cách bạn tài liệu hóa mỗi biến thể rất quan trọng, chủ yếu nếu bạn sử dụng các thành phần cấu hình, như đã đề cập trước đó. Kết quả là một gói tài liệu khác nhau cho mỗi PCBA.

Khi tạo một Biến thể, bạn cũng có khả năng thiết lập các tham số khác nhau cho biến thể đó. Tôi khuyên bạn nên có ít nhất một Tên Biến thể, Số Biến thể và Sửa đổi.

Khi bạn sử dụng những tên tham số Biến thể trong một mẫu, chúng sử dụng tham số Biến thể cụ thể trong Mẫu Tài liệu. Tôi rất khuyên bạn nên nghiên cứu thêm về lĩnh vực Biến thể và Tham số này; học cách bạn có thể sử dụng chúng trong một mẫu. Bạn bắt đầu thấy được sức mạnh của Altium và việc chuẩn hóa quy trình và tài liệu của mình.

Kết luận

Những gì tôi có thể cung cấp ở đây không phải là lời nói cuối cùng hoàn chỉnh và là di chúc của Biến thể Thiết kế PCB. Nhưng tôi hy vọng bạn đã thấy rằng, khi bạn bắt đầu áp dụng một số "kỷ luật" trong Altium như Sử dụng Biến thể Thiết kế hoặc BOM, Kết hợp với một chút hiểu biết về Mẫu, bạn bắt đầu sử dụng Altium ở một cấp độ khác. Đó là một nửa trận chiến ngay tại đây—hiểu biết về các công cụ mà chúng ta có và cách sử dụng chúng tốt hơn.

Tôi đã thấy rằng nhiều nhà thiết kế không sử dụng Phần mềm Altium ngay cả 10-20% tiềm năng của nó. Điều đó giống như ngồi sau vô lăng của một chiếc xe thể thao hiệu suất cao và không bao giờ chuyển ra khỏi số một. Đối với chúng ta, đã đến lúc chuyển số.

Tạo Biến thể Thiết kế

Bạn thiết lập và quản lý tất cả các biến thể trong sơ đồ của một thiết kế. Đối với mỗi linh kiện tồn tại, có ba lựa chọn. Hoặc là một linh kiện được lắp đặt, không được lắp đặt, hoặc được thay thế bằng một linh kiện thay thế. Khi tất cả các linh kiện biến thể được lắp đặt, điều này được gọi là biến thể cơ sở.

Bạn có thể thêm một biến thể bằng cách—đợi đã— nhấn vào <Add Variant>. Điều này sẽ thêm một cột vào danh sách Linh kiện. Bạn cũng có thể thay đổi trong biến thể bằng cách chọn linh kiện và chọn cái được gọi là điều khiển Eclipse. Điều này sẽ cho phép lựa chọn một trong ba tùy chọn (Đã lắp, Không lắp hoặc Linh kiện thay thế).

Các biến thể khác nhau được xem (thử nói điều đó ba lần nhanh) bằng cách chọn chúng trên danh sách dự án. Các linh kiện biến thể không lắp và thay thế hoàn toàn có thể cấu hình được.

Khám phá thêm về quản lý danh sách linh kiện biến thể PCB theo thời gian thực với Altium Designer®. Bạn có muốn tìm hiểu thêm về cách Altium có thể giúp bạn với các biến thể BOM hoặc thiết kế PCB tiếp theo của bạn không? Hãy nói chuyện với một chuyên gia tại Altium.