Por qué debería utilizar variantes del montaje de la placa de circuito impreso para configuraciones de diseño múltiple

Transistor variant picture

Hace años, estaba trabajando en un diseño que había sido copiado de una placa existente, pero había un problema. Algunos de los circuitos en mi diseño no coincidían con los que el ingeniero tenía en su esquema. Esto generó mucha confusión. Finalmente, rastreamos el problema hasta algunas ediciones que se habían hecho a la placa después de que el diseño fue aprobado y enviado el diseño a fabricación. Un cambio imprevisto a la placa al crear una variación de montaje lo había desincronizado con el esquema. Problemas como éste pueden aparecer durante los esfuerzos manuales para controlar las variantes del montaje. Esto puede causar el retraso de los diseños, o aun peor, un error no detectado, lo que resulta en una mala construcción de placa.

¿Qué son las variantes del montaje de placas de circuito impreso y por qué son necesarias?

Es una práctica común diseñar una placa de circuito de tal forma que la misma placa pueda configurarse de manera distinta durante el montaje para utilizar en aplicaciones múltiples. Estas configuraciones distintas se conocen como variantes de montaje. Un ejemplo de esto sería diseñar una placa de fuente de alimentación que pudiera funcionar a diferentes voltajes. Al cambiar las piezas que son utilizadas, no utilizadas, o incluso alteradas, durante el montaje se determinará cómo son creadas las diferentes versiones de la placa de alimentación.

Cuando se diseña una placa de circuito destinada a variantes de montaje, es importante que el sistema de circuitos metálicos (almohadillas, trazas, rellenos de área, etc.) estén distribuidos de tal forma que funcionen para todas las configuraciones propuestas. De esta manera, las diferentes configuraciones pueden ser construidas del mismo diseño de la placa en bruto. Esto no solo disminuye su carga laboral, sino que también puede disminuir los costos de fabricación de placas e inventario.

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Cada variante del montaje de la placa de circuito impreso requiere documentación.

Los problemas al crear y documentar manualmente variantes de montaje

Originalmente, los diseñadores de placas de circuito impreso, al trabajar con variantes múltiples, tenían que crear una base de datos de diseño por separado para apoyar cada configuración de montaje de placa. Esto es a razón de que cada montaje precisa de su propia documentación; no obstante, este método también presentó la posibilidad de cometer errores de diseño.

Dado que cada base de datos independiente contiene el diseño de la placa en bruto, se replica a través de todas las bases de datos de variantes. Si bien que es buena práctica de diseño tener una copia maestra de un diseño de placa sin procesar, puede ser problemático cuando esta copia maestra se incluye en cada copia de la variante. Esto se debe a que si el diseño de la placa sin procesar se altera en una copia de la variante, aun por accidente, usted acabará por tener copias distintas del diseño de la placa sin procesar. Entonces, es posible que no pueda determinar cuál es la correcta. Esto es, obviamente, un problema cuando su placa en bruto es el diseño fundamental para todas las distintas variantes del montaje. Esto empeora aún más si una modificación resulta en una conexión averiada con el esquema, situación que yo experimenté hace muchos años. 

A fin de cuentas, estos posibles problemas y la administración de múltiples copias de la misma base de datos de diseño aumenta su carga laboral. Cada vez que una placa en bruto es modificada intencionalmente, esas ediciones tienen que ser copiados a cada base de datos de variantes. Esto consume mucho tiempo y exige un enfoque inmenso para asegurarse de mantener la integridad del diseño entre las bases de datos.

 
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Las variantes del montaje de las placas de circuito impreso permiten que la misma placa sea configurada para distintas aplicaciones

Utilizar un administrador de variantes para simplificar el proceso

Un administrador de variantes en su aplicación de diseño asistido por ordenador (CAD, por sus siglas en inglés) simplificará el proceso de crear y administrar distintas variantes del montaje al permitirle realizar toda esta labor dentro de una base de datos fundamental. Cuando usted cree una variante, podrá designar ciertas partes para usar, no usar o cambiar de valor. El administrador de variantes también le ofrecerá la posibilidad de cambiar las salidas como formas de dibujo de conjunto, y la lista de materiales para reflejar el estado de las piezas alteradas.

Además, puede crear múltiples variantes del montaje dentro de la base de datos de diseño principal. Esto elimina por completo los problemas de administrar bases de datos múltiples y los errores que vienen con ellos. Más importante aún, mantiene su carga laboral bajo control.

El utilizar un administrador de variantes dentro de su aplicación CAD será un gran beneficio si está en el negocio de crear múltiples configuraciones de montaje. Disminuirá la posibilidad de cometer errores y aliviará su carga laboral, le dará una mejor idea general de lo que está diseñando, y le permitirá guardar todas las variaciones dentro de la misma base de datos. El software profesional de diseño de placas de circuito impreso, como por ejemplo Altium Designer 17, puede ayudarle a comenzar con esto.

¿Tiene alguna duda sobre las variantes del montaje? Comuníquese con un experto en Altium.

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