Come definire una libreria PCB per la prassi di progettazione

Quando pensiamo a una libreria, pensiamo innanzitutto a un edificio che conserva al suo interno materiali di qualche tipo. Nel mese di aprile del 1800, quando la sede del Governo è stata trasferita da Philadelphia a Washington, una delle prime leggi promulgate dal Presidente Monroe è stata l’assegnazione di 5.000 dollari per l’acquisto di libri per il Congresso. Una volta fondata, la Library of Congress conteneva originariamente un totale di 740 libri e 3 mappe. Oggi, contiene 32 milioni di libri catalogati e altri materiali stampati in 470 lingue; più di 61 milioni di manoscritti. È la collezione di libri rari più grande del Nord America. e di gran lunga la biblioteca più grande del mondo. L’enorme quantità di conoscenza e materiali contenuta tra quelle pareti è incredibile per chiunque abbia mai visitato la Library of Congress. Tuttavia, ciò che ho trovato ancora più sorprendente è il modo in cui tutto il materiale è organizzato per consentire di trovare qualcosa con estrema rapidità. 

Libreria definita

Per i Progettisti di PCB, una libreria non è un edificio ma piuttosto una raccolta di informazioni o di dati strutturata in modo da permettere di trovare qualcosa rapidamente. La parte più comune di una libreria PCB sono i componenti del processo di progettazione dei PCB archiviati in un database. Per esempio: la libreria in costante crescita della nostra azienda conta più di 7.500 componenti. La sua sezione più popolare è un elenco di Risorse PCB in cui inseriamo libri, articoli, video, materiali formativi e qualsiasi altra cosa consideriamo una buona risorsa per i PCB. Sebbene alcuni la ritengano piccola, ci piace avere tutte quelle informazioni a portata di mano.

Importanza di una Libreria PCB

Tutto inizia e finisce con la progettazione di PCB, e sono convinto che una libreria PCB sia l’elemento più importante. Ho sempre seguito la regola che dice di essere SEMPRE buoni amici del responsabile della libreria PCB. Il più delle volte, queste persone sono sottovalutate, ma in realtà occupano la posizione più critica in qualsiasi team di progettazione di PCB.

Cosa rappresenta la libreria PCB?

A primo acchito, la libreria è semplicemente una raccolta di dati e informazioni sulla progettazione per i componenti PCB. Tuttavia, è molto più di questo. La libreria rappresenta il DENARO. È proprio così, il freddo denaro. Tutto dipende dalla colonna del bilancio in cui finisce: un profitto o una perdita.

Informazioni statiche versus informazioni dinamiche

Prima di esaminare i vari tipi di librerie PCB, dobbiamo fare una distinzione tra le informazioni statiche e le informazioni dinamiche di un componente. Le informazioni dinamiche cambiano al contrario di quelle statiche. Poiché l’elettronica è un settore in costante evoluzione, ci sono veramente poche cose che non cambiano in qualche modo. 

Tipi di strutture delle librerie PCB 

La crescita vertiginosa del settore nell’ultimo decennio ha spinto le aziende ha sviluppare diversi tipi di librerie PCB al fine di supportare i vari design e le relative modifiche. Eccone alcuni:

Librerie essenziali 

Le librerie PCB essenziali contengono i dati essenziali del vostro componente. Parleremo dell’architettura della libreria e dei modelli di componenti richiesti nel Capitolo 5, ma i modelli essenziali per i componenti sono: informazioni parametriche, simbolo schematico, impronta PCB, modello 3D e modelli di simulazione come SPICE o IBIS. Una libreria essenziale archivia queste informazioni usando i Simboli schematici. Tuttavia, queste librerie sono difficili da mantenere e spesso crescono in maniera incontrollabile. Una volta che una libreria ha raggiunto questo stato, passa alla colonna delle perdite. 

Libreria integrata 

Il secondo tipo di libreria, la Libreria integrata, conserva i modelli dei componenti in un singolo file di sola lettura. Ho lavorato molto con le Librerie integrate nel corso della mia carriera  e posso affermare che offrono svariati svantaggi poiché usano informazioni di sola lettura, che non cambiano se non mediante un processo elaborato. Ciò le rende statiche, che può essere o meno l’opzione migliore. A causa di ciò, credo sinceramente che non siano più una soluzione utilizzabile da chi opera nel dinamico settore dell’elettronica.  

Librerie database

Il terzo tipo, le librerie database, sono l’evoluzione più evidente della struttura della Libreria integrata basata su informazioni parametriche. Più comunemente nota come file DBLink, questo tipo di libreria è un semplice database Access, il cui vantaggio principale è dato dalla flessibilità. Potete organizzare la vostra libreria database a seconda delle vostre esigenze. 

Librerie di componenti 

La migliore tra tutti gli altri tipi di librerie è la Libreria di componenti. Questa libreria gestisce ogni componente come un’entità separata completata da il suo simbolo schematico, l’impronta PCB, i modelli 3D, i modelli di simulazione, le informazioni parametriche e le informazioni sull’approvvigionamento. Come vedremo nel Capitolo 4, la libreria si occupa anche del controllo delle versioni e delle informazioni sul ciclo di vita, cosa che la rende il pacchetto perfetto per il componente. Questo sistema vi offre la flessibilità necessaria per far crescere la vostra libreria PCB. La maggior parte delle aziende archivia queste librerie su un server per consentire la disponibilità globale. 

Il problema dell’integrazione della libreria e un PLM aziendale

Da bambino, una volta ho ricevuto un acquario per Natale e ho voluto subito mettere al suo interno una coppia di pesci. All’inizio, sembrava che tutto stesse andando bene, ma nel giro di pochi minuti, i pesci hanno iniziato a lottare. Abbiamo poi scoperto che erano due pesci siamesi combattenti maschio, pesci che sono fortemente territoriali e che finirebbero per uccidersi se non venissero separati. 

Allo stesso modo, ho notato che quando si cerca di integrare più pacchetti software per le stesse attività quotidiane si generano dei problemi significativi. Per esempio, una libreria PCB e un sistema di gestione del ciclo di vita delle parti (PLM) aziendale come Arena o Agile. Come i miei amici acquatici, questi sistemi sono molto territoriali e potrebbero finire per uccidersi tra di loro se lasciati incustoditi. 

Tra poco, parleremo degli strumenti della libreria, e in particolare degli strumenti Altium per la gestione dei componenti e della libreria. Vedremo che il software della libreria è potente e, cosa ancora più importante, dinamico per sua natura. Che, in tutti i sensi, è a sua volta un PLM e, aggiungerei, un buon PLM. Tuttavia, la maggior parte dei sistemi PLM aziendali sono statici. Le loro informazioni cambiano raramente e diventano con rapidità rafferme come il pane che resta all’aria aperta per tutta la notte. L’altro problema è non sapere quando e se i dati del PLM cambiano. 

Per impedire che questi sistemi si uccidano tra loro, dovete conoscere i loro limiti e stabilire quale sistema svolgerà quali procedure. In altre parole, dovete definire il territorio di ognuno.

Strumento della libreria

All’interno del mercato dei software di progettazione PCB in costante crescita, una delle aziende migliori è la “piccola” Altium. Avendo lavorato per tanti anni con gli strumenti Altium, ho avuto il piacere di vederli diventare il leader del settore. In una muta di cani, quello che guida ha sempre la vista migliore. Quella posizione è senza ombra di dubbio occupata da Altium. 

La loro straordinaria crescita deriva dal modo in cui lavorano. Mentre la maggior parte delle aziende reagisce alle tendenze in atto nel settore, Altium adotta un approccio proattivo allo sviluppo software. 

Recentemente, Altium è andata oltre alla progettazione PCB e ha sviluppato Altium Designer. Grazie a una profonda comprensione delle tendenze del settore, questo pacchetto software consolidato consente di archiviare e, soprattutto, gestire i componenti della libreria mediante un’unica interfaccia.

Il passaggio a una libreria Altium ha un effetto immediato sul processo di progettazione di PCB. Nonostante abbia lavorato con qualsiasi tipo e struttura di libreria PCB, Altium Designer permette di progettare con una sicurezza impareggiabile. L’integrità della nostra libreria PCB è diventata la base delle nostre progettazioni PCB nonché un argomento di vendita. Con lo sviluppo di diversi principi di supporto, la libreria è diventata una parte fondamentale del successo della nostra azienda. Ora mi rivolgo sempre ad Altium per la gestione della libreria e dei componenti.

Volete scoprire di più su come Altium può aiutarvi con la vostra prossima progettazione PCB? Parlate con un esperto di Altium.

Informazioni sull'autore

John Watson


With nearly 40 years in the Electronic industry with 20 of them being in the field of PCB Design and engineering, John has stayed on the cutting edge of the PCB industry as a designer/Engineer and more recently as a trainer and mentor. His primary work has been in the Manufacturing field but it has also expanded to several PCB Service arenas. As a veteran, he proudly served in the Army in the Military Intelligence field.

John is a CID Certified PCB designer. Presently pursuing his Advance CID certification. Now as the Senior PCB engineer at Legrand Inc, he leads the PCB Designers and Engineers in various divisions across the United States and China.

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