4 reglas de oro para el diseño de placas de circuito impreso

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4 reglas de oro para el diseño de placas de circuito impreso

Al diseñar una placa de circuito impreso, hay varias reglas de oro que debes seguir. Entre ellas están la comprobación de las reglas de diseño (DRC) con la mayor frecuencia posible, la agrupación de componentes, la separación de trazas y el patrón de alivio térmico. Todas ellas facilitarán el proceso de diseño y reducirán los costes. Además, estas reglas le ayudarán a ahorrar tiempo y dinero al facilitar la toma de decisiones de stock.

Comprobación de las reglas de diseño (DRC) tan a menudo como pueda soportarlo

La comprobación de reglas de diseño (DRC) es un proceso importante que ayuda a los ingenieros a evitar costosos errores de diseño. Les ayuda a identificar fallos antes de que se implementen en sus diseños de PCB. La comprobación de las reglas de diseño es una forma eficaz de verificar que un diseño cumple sus especificaciones y que no causará problemas en el montaje final.

Los diseñadores de PCB pueden ejecutar un DRC en sus diseños esquemáticos y de trazado para identificar y corregir errores. Estas herramientas generan un informe exhaustivo en el que se detalla cualquier infracción. Estos informes incluyen detalles como las normas infringidas y los componentes específicos implicados por designador de referencia. Estas herramientas también pueden utilizarse manualmente. Sin embargo, hay que tener en cuenta que no sustituyen a un DRC.

Aunque la DRC en el diseño de PCB lleva algo de tiempo, puede ahorrarle muchos quebraderos de cabeza más adelante. Incluso si su diseño de PCB es sencillo, comprobarlo con frecuencia le ahorrará horas de tedioso trabajo. Es un buen hábito, sobre todo si estás trabajando en una PCB compleja.

Agrupación de componentes

La agrupación de componentes es una parte importante del diseño de placas de circuito impreso. Los componentes con funciones similares deben colocarse juntos. Por ejemplo, los circuitos integrados de gestión de potencia deben agruparse con LDO y otros dispositivos similares. Además, los circuitos integrados de gestión de potencia y otros dispositivos con corrientes elevadas deben separarse de los componentes analógicos y digitales. Asimismo, mantenga los componentes con altas frecuencias de conmutación y elevado ruido electromagnético separados de otras piezas. Al agrupar los componentes por función, tendrá un mejor control sobre la vía de retorno, y también podrá evitar el sobrecalentamiento de ciertos componentes.

Agrupar los componentes en un diseño de PCB es esencial para evitar la diafonía y las interferencias entre señales digitales y analógicas. La diafonía es un problema que puede comprometer la integridad de la señal. Para evitar este problema, la solución más sencilla es agrupar los componentes no homogéneos en zonas diferenciadas. De este modo, las masas analógicas y digitales no se confundirán.

La colocación de los componentes es importante porque afecta al proceso global y al diseño general del producto. Una colocación incorrecta puede dar lugar a una funcionalidad, una facilidad de fabricación y un mantenimiento deficientes. Algunas señales también pueden corromperse si se colocan de forma incorrecta. La colocación correcta de los componentes puede mejorar el proceso de diseño y ahorrar mucho tiempo.

Separar los rastros

El proceso de diseño de placas de circuito impreso implica separar las trazas. La anchura exacta y el número de trazas dependerán de la naturaleza de la señal que se transmita. Las trazas finas suelen utilizarse para señales TTL de baja corriente que no necesitan protección contra el ruido ni gran capacidad de transporte de corriente. Son el tipo más común de trazas en una placa de circuito. Sin embargo, algunos diseños de PCB necesitarán trazas más gruesas para transportar señales de alta potencia y otras funciones relacionadas con la alimentación.

La geometría de las pistas es muy importante para el correcto funcionamiento de los circuitos. Dado que las trazas se utilizan para transportar señales eléctricas, deben tener la anchura adecuada para evitar el sobrecalentamiento y reducir al mínimo la superficie de la placa de circuito impreso. Hay muchas herramientas de cálculo en Internet que te ayudarán a calcular la anchura adecuada de una traza.

Al diseñar una placa de circuito impreso, es fundamental separar las señales analógicas de las digitales. Estas señales pueden interferir entre sí, por lo que es importante mantenerlas separadas para evitar la diafonía.

Patrón de alivio térmico

Un patrón de alivio térmico ayuda a las placas de circuitos a disipar el calor a través de un área grande. Esto resulta útil al soldar dispositivos con orificios pasantes. Es importante que la placa de circuito esté diseñada para minimizar el riesgo de acumulación de calor durante el proceso de soldadura.

Los patrones de alivio térmico deben utilizarse en cualquier lugar donde la placa de un componente se encuentre con una vía o un plano de tierra. También proporcionan un soporte adicional para el componente y ayudan a reducir el estrés térmico. Los relieves térmicos deben comprobarse periódicamente durante la fase de diseño. Si se detectan a tiempo, los problemas pueden minimizarse o evitarse por completo.

También es importante tener en cuenta que el tamaño de los alivios térmicos debe coincidir con la anchura de la traza de potencia. Un alivio térmico demasiado pequeño puede provocar un calentamiento excesivo y una conexión quemada. Un mejor diseño de alivio térmico es aquel que presenta suficiente metal y menos radios.

5 consejos para crear circuitos impresos a medida

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5 consejos para crear circuitos impresos a medida

Si desea crear una placa de circuito impreso personalizada, debe seguir cuatro consejos clave. Entre ellos, elegir el software de diseño de circuitos impresos y los componentes adecuados al principio del proceso de diseño. Otro paso importante es elegir los materiales adecuados. Por último, asegúrate de que los componentes están física y eléctricamente cerca unos de otros en el esquema.

Elegir el software de diseño de circuitos impresos adecuado

Existen varias soluciones de software entre las que elegir. Elegir el software adecuado para su proyecto puede facilitarle el diseño de sus circuitos impresos. Algunas opciones ofrecen funciones más avanzadas que otras. Por ejemplo, OrCAD PCB Designer incluye bibliotecas para la integridad de la señal, la captura esquemática, el trazado automático y la gestión de restricciones. También es compatible con una amplia variedad de soluciones electrónicas, el idioma inglés y los sistemas operativos Windows.

El software de diseño de circuitos impresos es una parte vital del diseño de cualquier producto electrónico. Ayuda a los ingenieros a visualizar y analizar los circuitos electrónicos. También les ayuda a compartir sus diseños con ingenieros mecánicos. Un buen software de diseño de PCB dispone de una amplia biblioteca de componentes entre los que elegir. Con una biblioteca de componentes predefinidos, no es necesario reinventar la rueda cada vez que se crea una nueva pieza.

Aunque existen muchas herramientas EDA, las mejores no son gratuitas. Son herramientas premium con características robustas. Puede resultar difícil elegir la que mejor se adapte a sus necesidades. Lo más importante a tener en cuenta es el soporte de la comunidad del software que elijas. Elegir el software adecuado para sus circuitos impresos personalizados puede facilitar la producción de su diseño.

Elegir los componentes en una fase temprana del proceso de diseño

A la hora de crear placas de circuito impreso personalizadas, es fundamental elegir los componentes en una fase temprana del proceso de diseño. Una selección temprana de los componentes le ayudará a evitar problemas con el diseño y la fabricación de la placa de circuito impreso. El proceso de diseño incluye varios pasos para garantizar que la placa se adapte a sus necesidades. El primer paso consiste en definir el ámbito de aplicación de la placa de circuito impreso. En este proceso se especifican todos los componentes y su ubicación en la placa.

El tamaño de su circuito impreso a medida determinará los componentes más adecuados. La elección del tamaño adecuado dependerá de la funcionalidad final de su circuito. Por ejemplo, es posible que desee elegir una placa de circuito de un tamaño determinado para que quepa todo el dispositivo. Además, es posible que los circuitos más grandes no quepan en una sola capa de cobre, por lo que tendrá que elegir dos capas de cobre. En tal caso, habrá que colocar las pistas en ambos lados de la placa de circuito impreso.

La selección temprana de los componentes es fundamental para el rendimiento y la longevidad de su placa de circuito impreso. La colocación de los componentes puede afectar a la distribución del calor, el peso y el rendimiento. Aunque debe seguir las mejores prácticas del sector a la hora de diseñar placas de circuito impreso personalizadas, también es una buena idea inyectar algo de su estilo personal en el proceso de diseño. Si integra sus ideas personales, su estilo y su creatividad en el proceso de diseño, conseguirá que sus PCB personalizadas destaquen sobre las de la competencia.

Comprobación de las reglas de diseño

Realizar una comprobación de las reglas de diseño (DRC) es un proceso importante para los ingenieros que crean placas de circuitos impresos personalizadas. Les permite identificar posibles errores y solucionarlos antes de que comience la fabricación. Las comprobaciones de las reglas de diseño deben realizarse con frecuencia para garantizar que el diseño de la placa cumple todos los parámetros de fabricación. Por ejemplo, las reglas de DRC comprobarán si la placa de circuito impreso contiene trazas con impedancias diferenciales, que deben ser simétricas.

Mediante la comprobación de las reglas de diseño, los ingenieros pueden determinar si la placa cumple los requisitos del cliente. Una comprobación de las reglas de diseño también puede ayudar a mejorar la fabricabilidad de una placa personalizada. En el diseño moderno de PCB hay que gestionar miles de componentes y conexiones. Algunas placas pueden tener varias capas, por lo que la comprobación de las reglas de diseño es esencial para garantizar un rendimiento de fabricación aceptable.

Un DRC ejecuta conjuntamente el diseño y la maquetación, lo que permite una estrecha colaboración entre ambos. De este modo, los diseñadores pueden asegurarse de que la placa de circuito impreso cumple las normas de diseño exigidas y evitar cualquier fallo inesperado de SI, EMI o seguridad. También pueden modificar las pruebas para adaptarlas a los requisitos de diseño y minimizar los costosos fallos de la placa. Estas mejoras pueden aumentar el tiempo de comercialización del producto y maximizar la rentabilidad.

Elección de materiales

A la hora de elegir los materiales para sus circuitos impresos personalizados, debe tener en cuenta varios factores, como el entorno y la aplicación en la que se utilizarán. También debe tener en cuenta las normas y requisitos reglamentarios específicos del sector. Por ejemplo, puede que tenga que cumplir requisitos estrictos relacionados con la seguridad contra incendios y el calor. Elegir materiales con las propiedades adecuadas le ayudará a conseguir el rendimiento deseado a un precio asequible.

El material utilizado para las placas de circuito impreso es crucial para el rendimiento general del producto final. Los distintos materiales de las placas de circuito impreso tienen propiedades eléctricas diferentes, que determinarán su idoneidad para su aplicación concreta. Por ejemplo, si está diseñando una placa de circuito impreso para transmisión de alta frecuencia, debe elegir un material con valores bajos de expansión térmica (CTE).

El primer paso para elegir un material para su placa de circuito impreso personalizada es comprender cómo se fabrica una placa de circuito impreso. Una placa de circuito impreso consta de dos componentes: un sustrato y un laminado. El sustrato proporciona la estructura y los cimientos de la placa de circuito, que incluye la lámina de cobre y otros materiales superficiales. Algunas placas también incluyen un material de núcleo.

¿Qué hacen los circuitos impresos?

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¿Qué hacen los circuitos impresos?

Una placa de circuito impreso consta de muchos componentes y piezas. En este artículo se describen los componentes y las funciones de los circuitos impresos. También tratará la disposición de una placa de circuito. Una vez que tenga una comprensión básica de estos componentes y piezas, podrá entender mejor cómo funcionan las placas de circuitos. Si tiene alguna pregunta, no dude en ponerse en contacto con nosotros. Nuestro amable personal estará encantado de responder a sus preguntas. Esperamos que este artículo le resulte útil.

Circuitos impresos

Las placas de circuitos impresos son la espina dorsal de la mayoría de dispositivos electrónicos, desde teléfonos móviles a ordenadores. Estas placas de circuitos están hechas de capas metálicas con vías conductoras entre ellas. Suelen estar hechas de capas grabadas por separado y laminadas juntas para crear un patrón. Las placas de circuitos impresos también contienen trazas, que son las vías por las que viajan las señales a través de la placa y transportan información entre los distintos componentes.

Estas capas se crean con un equipo especial llamado plotter. Esta máquina crea fotolitos de la placa de circuito impreso y puede conseguir detalles precisos e impresiones de alta calidad. El plóter imprime tinta que se asemeja a las distintas capas de la placa de circuito impreso. El sustrato suele ser de fibra de vidrio o resina epoxi. A continuación, se pega cobre a una o ambas caras del panel. Una vez hecho esto, se añade la película fotosensible al panel.

Funciones

Una placa de circuito está formada por diferentes componentes que trabajan juntos para completar una función específica. Los principales componentes son condensadores, resistencias y transistores. Estos componentes permiten que la corriente eléctrica fluya de una tensión más alta a una más baja, garantizando que un aparato reciba la cantidad adecuada de energía.

Componentes

Uno de los componentes más importantes de una placa de circuitos es un transformador. Transforma la energía eléctrica, permitiendo que el circuito funcione, al cambiar el voltaje. Estos dispositivos pueden tener muchas configuraciones diferentes y los expertos diseñadores de circuitos suelen tener en cuenta el proceso de transformación de la tensión a la hora de diseñar un circuito. Un transformador suele constar de un núcleo metálico rodeado por una serie de bobinas. Una de estas bobinas se conoce como bobina secundaria, mientras que la otra es la bobina primaria.

Otros componentes de PCB son los interruptores y relés. Estos dispositivos se utilizan para regular, conectar y desconectar la alimentación. Un tipo de interruptor semiconductor es el Rectificador Controlado de Silicio (SCR), que puede controlar grandes cantidades de energía utilizando una entrada pequeña. En una placa de circuito impreso también hay dispositivos pasivos, como condensadores y resistencias.

Diseño

La disposición de las placas de circuito es una parte importante del diseño de PCB. Se trata de un proceso complejo que implica determinar la colocación de los distintos componentes y orificios en la placa. Hay muchos tipos diferentes de placas de circuitos, incluidas las industriales y los circuitos de electrónica de consumo. Aunque estos tipos de placas de circuitos son en su mayoría similares, el diseñador de la disposición de PCB debe tener en cuenta los requisitos específicos de cada tecnología y el entorno en el que se utilizarán las placas.

Compatibilidad electromagnética

La compatibilidad electromagnética (CEM) es un concepto importante a la hora de diseñar circuitos electrónicos. Trata el problema del ruido electromagnético, que puede interferir con las señales de un circuito. Es esencial tener en cuenta la CEM en las primeras fases del diseño, ya que puede tener un impacto sustancial en el producto final. Un diseño de placa de circuito impreso adecuado puede evitar problemas de CEM y garantizar la funcionalidad de un sistema.

Las placas de circuitos deben cumplir las normas y directrices CEM para evitar que las interferencias electromagnéticas afecten a su funcionalidad. Los problemas de CEM más comunes se derivan de circuitos mal diseñados. Pueden dar lugar a que señales incompatibles interfieran entre sí y provoquen fallos en la placa de circuito. Esto puede evitarse siguiendo los principios de diseño CEM, que deben figurar en el diseño del circuito.

Durabilidad

La durabilidad de las placas de circuito impreso es una consideración importante en el diseño electrónico, especialmente cuando van a estar expuestas a entornos difíciles. Las PCB industriales, por ejemplo, deben ser resistentes y duraderas. También pueden tener que soportar altas temperaturas. Los PCB industriales también pueden requerir procesos de montaje especiales, como la tecnología de agujeros pasantes. Los PCB industriales suelen utilizarse para alimentar equipos como taladros y prensas eléctricas. Otros usos son los inversores de corriente continua a alterna y los equipos de cogeneración de energía solar.

La durabilidad de las placas de circuito impreso puede mejorarse incorporando componentes y dispositivos pasivos. La durabilidad de los impulsos es uno de los parámetros más importantes que hay que tener en cuenta a la hora de elegir dispositivos pasivos y activos. Ayuda a determinar la disipación de potencia máxima y el cambio de resistencia que se produce tras una sobretensión por impulsos. Esto también puede ayudar a determinar la utilidad de los circuitos de impulsos. Para mejorar la durabilidad de las placas de circuito, se pueden fabricar resistencias de película fina en la superficie o incrustadas en la placa de circuito impreso. Un ejemplo es una aleación de níquel y fósforo sobre un laminado FR-4. Tiene una resistencia de lámina de 25 O Tiene una resistencia de lámina de 25 O/cuadrado.

Seguridad

Las placas de circuitos son un componente importante de cualquier dispositivo electrónico. Una placa de circuitos defectuosa puede hacer que un dispositivo no funcione correctamente o incluso que falle por completo. Debido a las crecientes exigencias del mercado de consumo, los ingenieros trabajan para diseñar placas de circuitos más pequeñas, eficientes y flexibles. Además, tienen que cumplir plazos estrictos de salida al mercado. Esto puede dar lugar a errores en el diseño, que pueden dañar la reputación del producto.

Es vital que el lugar de trabajo sea seguro y que los empleados reciban la formación adecuada. La exposición a los PCB puede tener graves consecuencias para la salud, como irritación ocular y cutánea e irritación respiratoria. Los empleados deben llevar ropa protectora, incluidos respiradores y guantes. También deben almacenar y eliminar adecuadamente los productos químicos peligrosos de acuerdo con las directrices de la EPA.