¿Necesita ayuda para obtener componentes para sus placas de circuito impreso? ¿Desea una guía para que su proceso de aprovisionamiento sea más eficaz? Lea esta guía detallada sobre el aprovisionamiento de componentes de PCB.
Introducción
El aprovisionamiento de componentes PCB es un proceso vital para completar sus proyectos de diseño de PCB. Sin el aprovisionamiento de componentes, podría acabar con un proyecto incompleto. Imagínese todo el trabajo duro que ha hecho su equipo, sólo para saber que no puede abastecerse de todos los componentes para su proyecto.
Su empresa puede enfrentarse a diferentes retos a la hora de abastecerse de componentes. Debe tener en cuenta varios factores. Estos factores incluyen la fiabilidad de los componentes, las especificaciones, el suministro continuo y los proveedores. Determinan qué componente y qué proveedor son adecuados para el proyecto de su empresa.
Comprender los componentes de las placas de circuito impreso
Existen miles de tipos diferentes de componentes de PCB. Conocer los distintos tipos puede ayudar al gestor de un proyecto a encontrar diferentes estrategias durante el aprovisionamiento de componentes. A continuación se ofrece una lista general de los distintos tipos de componentes PCB.
Componentes pasivos
Los componentes pasivos no necesitan alimentación externa para funcionar. Estos componentes tampoco realizan tareas como amplificar o generar señales electrónicas. En resumen, los componentes pasivos son más sencillos. Por lo general, su instalación es menos complicada. A continuación encontrará ejemplos de componentes pasivos.
1. Resistencias
Estos componentes definen la resistencia necesaria para un circuito. Existen en varios tamaños y potencias. Normalmente, las de valor fijo son fáciles de configurar durante el montaje. Ejemplos de resistencias de valor fijo son las resistencias de película de carbono, las resistencias de película gruesa, las resistencias bobinadas y similares. Pueden presentarse en envases con orificios pasantes o SMD. Las resistencias también pueden ser variables, lo que puede requerir una manipulación especial.
2. Los condensadores almacenan carga eléctrica.
Posteriormente, descargan la carga para generar electricidad. Ejemplos de estas funciones son el filtrado y el acoplamiento de señales eléctricas. Los condensadores también pueden utilizarse para aplicaciones de temporización. Pueden almacenar carga eléctrica durante un tiempo determinado. Al igual que las resistencias, los condensadores planos suelen ser fáciles de configurar durante el montaje.
3. Los inductores son componentes bobinados aislados que cumplen una función determinada.
Almacenan energía eléctrica en forma de corriente. Los condensadores almacenan energía en forma de tensión. Se utilizan mucho en los reguladores de conmutación. Pueden aumentar (amplificar la tensión) o disminuir (reducir la tensión) una fuente de alimentación. Seguramente verá inductores en una fuente de alimentación conmutada. Los inductores suelen requerir un proceso especial para su fabricación. Esto se debe a que están bobinados.
4. Los diodos son semiconductores.
Tienen una unión P-N formada por un material de tipo P y otro de tipo N. Los diodos conducen la electricidad en una sola dirección. Esta característica permite a los diodos actuar como interruptores, rectificadores y dispositivos de señalización. Un diodo puede alterar una señal eléctrica. Pero no necesita una fuente de alimentación externa para funcionar. Esta característica es la razón por la que un diodo no es un componente activo. Los diodos simples suelen ser fáciles de configurar durante el montaje.
Componentes activos
Como su nombre indica, los componentes activos pueden requerir alimentación eléctrica para funcionar. También pueden generar o amplificar señales electrónicas. Suelen tener una estructura interna más compleja que los componentes pasivos. Un diseñador de circuitos suele preparar las fuentes de alimentación y los circuitos necesarios para los componentes activos en la placa de circuito impreso. Esto se debe a estas características.
1. Los transistores son dispositivos de tres terminales que amplifican o realzan una señal.
Tienen varias aplicaciones por su capacidad de aumentar la corriente o la tensión. Algunos ejemplos son los interruptores de carga y los amplificadores sencillos. Existen distintos tipos de transistores, como el transistor de unión bipolar (BJT) y los transistores de efecto de campo (FET), por citar algunos. Los hay de diferentes potencias y encapsulados.
2. Amplificadores operacionales
Los amplificadores OP son circuitos integrados especiales cuyo objetivo es amplificar señales de tensión o corriente. A diferencia de los transistores, los amplificadores OP incorporan circuitos de compensación. Estos circuitos les ayudan a amplificar las señales de forma más eficaz. A diferencia de los transistores, suelen venir en un paquete de circuitos integrados. Tradicionalmente, los transistores son dispositivos de tres terminales. Sin embargo, también existen transistores IC.
3. Circuitos integrados (CI)
Los circuitos integrados contienen miles o millones de transistores. Estos circuitos integrados suelen desempeñar una función específica o pueden utilizarse en aplicaciones simples o complejas. Ejemplos de aplicaciones sencillas son la lógica, el control de carga, el procesamiento de datos de sensores, los convertidores serie, etc. Las aplicaciones complejas requieren microcontroladores (MCU) o circuitos integrados para aplicaciones específicas (ASIC). Las aplicaciones avanzadas incluyen microprocesadores (o CPU) o circuitos integrados de unidades de procesamiento gráfico (GPU). Los circuitos integrados suelen tener un número variable de pines para interactuar con los circuitos. Normalmente, las aplicaciones más complejas requieren un paso de pines más ajustado. Esto puede resultar más difícil de manejar.
Factores a tener en cuenta al adquirir componentes
Hay diferentes tipos de componentes que pueden proceder de diversas fuentes. Por ello, debe tener en cuenta varios factores. Por ejemplo, considere cómo y dónde obtenerlos. Verifique los parámetros clave de los componentes.
1. Datos/parámetros de los componentes
La ficha técnica de un componente es uno de los documentos más esenciales. Proporciona los datos del componente. Puede encontrar las fichas técnicas en el sitio web de cualquier fabricante o proveedor. La hoja de datos debe ser completa y fácil de entender. Compruebe siempre que los elementos de su diseño no superan las especificaciones máximas permitidas de la ficha técnica.
2. Coste de los componentes
El coste es un factor determinante en cualquier proyecto electrónico. Puede definir cómo y a quién podrá vender su producto. Sin embargo, también hay que comprobar la calidad, fiabilidad y coste del componente. Normalmente, tendrá que sopesar ambos parámetros.
El coste suele depender de la cantidad de componentes que se pretenda adquirir. Es habitual que el precio de un componente disminuya a medida que se compran más lotes. El margen de beneficio de un fabricante suele depender de la cantidad que compres. Asegúrese de que adquiere la cantidad suficiente para toda la vida útil de su proyecto.
3. Cualificación/fiabilidad de los componentes
Los datos de cualificación y fiabilidad de su componente pueden consultarse en el sitio web del fabricante. Existen diferentes normas de cualificación de componentes, como las que se enumeran a continuación.
a. JEDEC
JEDEC son las siglas de Joint Electron Devices Engineering Council (Consejo Conjunto de Ingeniería de Dispositivos Electrónicos). Este consejo es un órgano de gobierno. Suele aplicarse a componentes o productos semiconductores no automovilísticos. También se aplica a otras aplicaciones.
b. AEC-Q100
AEC-Q100 es una norma de cualificación de circuitos integrados para productos de automoción. Los comprobadores prueban rigurosamente los componentes cualificados para AEC-Q100. Utilizan temperaturas y tensiones extremas para sobrevivir a la dura naturaleza de un entorno de automoción.
c. AEC-Q200 es como AEC-Q100.
Se trata de una norma de fiabilidad de componentes pasivos, no de circuitos integrados.
d. ROHS
ROHS son las siglas en inglés de Directiva sobre Restricción de Sustancias Peligrosas. Esta norma restringe el uso de materiales peligrosos en cualquiera de sus componentes. Si ha oído el término "sin plomo", es sinónimo de ROHS. Debería seguir la ROHS, especialmente si su región aplica estrictamente esta norma.
Además de las normas, sus componentes deben haber pasado por varias pruebas estándar, como:
a. Ensayos ESD-HBM y ESD-CDM
Estas pruebas evalúan los límites de los dispositivos semiconductores frente a las descargas electrostáticas. HBM significa Human Body Model (modelo de cuerpo humano), mientras que CDM significa Charged Device Model (modelo de dispositivo cargado). Asegúrese de encontrar estos datos si le preocupa que la ESD destruya su dispositivo.
b. Pruebas medioambientales
Las pruebas ambientales garantizan que sus componentes no fallen en distintos entornos. Estas pruebas deben incluir ciclos térmicos. También deben incluir pruebas de estrés, como golpes o vibraciones. Los productos/componentes destinados al sector militar/aeroespacial se someten a pruebas ambientales más rigurosas.
c. La prueba EMC comprueba si su producto emite o recibe radiación electromagnética. No debe afectar al funcionamiento de su producto. Normalmente, esta prueba es esencial para los componentes que tienen capacidades inalámbricas.
4. Disponibilidad de componentes
Investigar a varios proveedores de componentes le ayudará con sus problemas de disponibilidad de componentes. Normalmente, sólo encontrará algunos de los componentes que necesita en un único proveedor. Un componente difícil de encontrar debería aparecer siendo llevado por un proveedor a través de la investigación persistente.
Búsqueda de proveedores de componentes
Existen diferentes proveedores de componentes en todo el mundo. Asegúrese de que trata con empresas fiables que practican la profesionalidad. Para ello, asegúrese de que tienen un buen historial y certificaciones específicas. A continuación, enumeramos dichas especificaciones.
1. ISO 9001 es una certificación de sistemas de gestión de la calidad (SGC).
2. ANSI garantiza programas de control que evitan la exposición de sus componentes a ESD.
3. AS9120 - AS9120 es un SGC como ISO 9001, salvo que está dirigido a la industria aeroespacial.
Gestión de la obsolescencia de los componentes
Puede que consiga abastecerse de componentes difíciles de encontrar; sin embargo, ¿puede asegurarse de que podrá volver a abastecerse de ellos pasado un tiempo? En esta situación se produce la obsolescencia de los componentes.
Si piensa utilizarlos indefinidamente, su componente debe tener un programa de fin de vida útil (EOL) de larga duración. Una empresa de renombre suele publicar un programa de fin de vida útil para algunos de sus componentes. Es posible que vea un documento de disponibilidad de piezas a largo plazo para ello.
Si su componente ha sido EOL'd, debe sustituirlos de su lista de materiales con otro elemento. Es posible que tenga que hacer una revisión de su placa. Revise las pruebas funcionales y ambientales de su producto para probar los nuevos componentes.
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