Diseño electrónico... PCB: Capas mecánicas

Igual que en un esquemático a la hora de diseñar un PCB hay que incluir cierta información que ayuda al diseño y que luego no será repoducida en la fabricación, por ejemplo alturas, cotas, informació sobre módulos internos y externos, parámetros de inspección visual, etc. incluso hay que añadir capas de material que no suele utilizarse: grafito y máscaras pelables... Para ello la mayoría de los programas tiene una serie de capas "mecánicas" que  nos permitirán esta información adicional...

Para establecer un patrón de diseño voy a poner en todas las plantillas y librerías de PCB la misma ordenación en las capas mecánicas:

Corte de placas dentro del panel por fresado Corte de placas dentro del panel por corte en V

Nombre	Alias	Uso
Mechanical 1	M01-3D	3D, Altura de componentes
Mechanical 2	M02-Internal	Ayuda al montaje interno
Mechanical 3	M03-External	Caja y piezas externas
Mechanical 4	M04-Sheet	Cajetín externo, Información adicional Externa
Mechanical 5	M05-Dimensions	Cotas, Dimensiones
Mechanical 6	M06-Scoring/V-cut M06-Isolation	Corte de placas dentro del panel Marcado de zonas de aislamiento
Mechanical 7	M07-CourtyardTop	Inspección Visual Top
Mechanical 8	M08-CourtyardBot	Inspección Visual Bottom
Mechanical 9	M09-ModulesTop M09-Scoring	Ayuda al montaje (módulos)
Mechanical 10	M10-ModulesBot M10-V-cut	Ayuda al montaje (módulos)
Mechanical 11	M11-GlueDotTop	GlueDot Top
Mechanical 12	M12-GlueDotBot	GlueDot bottom
Mechanical 13	M13-PeelableTop	Máscara pelable top
Mechanical 14	M14-PeelableBot	Máscara pelable bottom
Mechanical 15	M15-GrapiteTop	Grafito top
Mechanical 16	M16-GrapiteBot	Grafito bottom

También hay que "parear" las capas mecánicas entre ellas (Top-Bottom) de tal forma que si giro un componente este quede girado en todas sus capas (y no tenga yo que hacerlo a mano): esto se consigue con el botón "Layer Pairs..." en el menú de "Board Layers and Colors" (sólo en las plantillas y PCBs, no en las librerías) del Altium.

Sólo he definido 16 capas mecánicas, esto ha sido porque el Altium 6.0 sólo me permite hacerlo con 16 (las versiones posteriores permiten 32 capas). Además tampoco he definido los colores de cada capa (por ahora), y debería hacerlo para evitar repeticiones de color y, por lo tanto, confusiones.

Si alguien cree que me he dejado alguna capa importante por definir que lo diga y lo iré modificando.


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Ranganok Schahzaman

Diseño electrónico... Esquema de componentes

Una forma de evitar (o al menos minimizar) los errores durante la fase de diseño es incluir la mayor información posible de forma clara y visual en el esquema, no sólo introduciendo texto (que podría sobrecargarnos de información y sería peor), sino elementos visuales que definan de forma fácil las características de cada componente.

Parece más complicado de lo que es así que lo voy a ilustrar mediante un ejemplo: Amplificador OP07

En un primer momento se pueden definir el esquema siguiendo la disposición del componente (nombre y número de pin):

A partir de aquí se le pueden añadir la información de pines de entrada, salida, alimentación, no conectados, etc.

Si reordenamos los pines de tal forma que quede lo más claro posible: entradas a la izquierda, salidas a la derecha (por el sentido de la escritura), pines de control arriba o abajo (todos en el mismo lado) y las alimentaciones (positivo arriba, negativo abajo).

Ahora sólo nos falta rellenar los campos más importantes:

• HelpURL: es el link a la hoja de características técnicas (datasheet). No será visible en el esquema pero se puede acceder desde el menú de forma rápida.
• Target: yo lo utilizo si van varios montajes en un mismo esquema, sirve para discriminar en qué montaje irá el componente. Sí es visible en el esquema.
• Valores máx.-min., tolerancias, etc.: sólo en los componentes que pueda ser un problema o se desvíe de lo normal (resistencias de precisión, condensadores de alta tensión o muy baja tensión, diodos de potencia, etc.) debería ser visible esta información en el esquema.
• Otras informaciones relevantes: existen formas (comentarios, campos de descripción, etc.) suficientes para no tener que dejarse nada. Muy interesante es resaltar los comentarios plegables que nos permiten tener la información oculta en una pestaña que puede ser desplegada.

Siguiendo siempre esta metodología podremos identificar más fácilmente los errores en un esquema antes de llegar a la siguiente fase del diseño.

También hay que decir que existen muchos chips en los que la relación entrada-salida no es del todo clara o no es la mejor forma de visualizar la función del componente, en estos casos es buena idea utilizar el esquema que creamos que menos problemas nos va a dar, ya sea por esquemas "típicos" que hemos visto anteriormente (por ejemplo un 555) o porque en nuestro esquema sea el sistema que mejor va.

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Ranganok Schahzaman

PD: Tengo que decir que en este sentido el Altium Designer tiene un problema que, si se solucionara, ayudaría más todavía en este sentido: los pines de un componente tienen un campo de descripción de la función de los pines que no es visible en el esquemático (cuando se pasa el ratón por encima), cuando otros campos como el tipo eléctrico sí que lo son; sería interesante que este campo fuera visible pues puede tener mucha información asociada de ayuda al diseño.

PD2: También hay que decir que el Altium permite visualizaciones alternativas de un mismo componente en el esquema así que siempre se pueden tener varias configuraciones para varios casos.

Entendiendo los... componentes (0)

A la hora de explicar electrónica me he encontrado muchas veces que no se entienden bien las características de los componentes (a mí también me ha pasado y me sigue pasando). Por ejemplo tendemos a pensar que una resistencia es sólo eso, sin embargo su comportamiento varía con la temperatura, la frecuencia e incluso los materiales y la forma de construcción.

Quiero hacer una serie que explique los componentes (al menos los más usuales) paso a paso viendo las características "no comunes" para que tengamos más claro el datasheet (y también me sirva como recordatorio a mí mismo).

Hay que tener en cuenta que no soy físico, ni ingeniero de materiales así que puede que haya imprecisiones o directamente errores así que pido a los que me leeis que me ayudéis a corregirlos.

También debo decir que mi tiempo es bastante reducido así que si a alguien le interesa especialmente que comente algo que me lo diga (en mail por ejemplo, o con un comentario aquí) e intetaré darle prioridad a eso...

Empecemos...

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Ranganok Schahzaman