6 reglas básicas del diseño de placas de circuito impreso

El diseño de PCB consiste en diseñar un circuito con varias capas. Algunas de las reglas fundamentales del diseño de PCB son las siguientes: Evitar múltiples planos de tierra. Haga que las señales de los circuitos analógicos sean directas y cortas. Evitar el uso de tres condensadores distintos en una misma placa de circuito impreso. También puede leer nuestros artículos sobre diseño de PCB multicapa y cómo diseñar una PCB multicapa.

Diseño de una placa de circuito impreso multicapa

A la hora de diseñar una placa de circuito impreso multicapa, hay que tener en cuenta algunos aspectos importantes. Una de ellas es que las trazas de cobre deben mantener la integridad de la señal y la alimentación. Si no es así, podrían afectar a la calidad de la corriente. Por eso es necesario utilizar trazas de impedancia controlada. Estas trazas deben ser más gruesas de lo normal para evitar el sobrecalentamiento.

Una vez que tenga claro lo que quiere, puede empezar a diseñar la placa de circuito impreso. El primer paso en el diseño de una PCB multicapa es crear un esquema. Servirá de base para todo el diseño. Para empezar, abra una ventana del editor de esquemas. A continuación, puede añadir y girar los detalles que necesite. Asegúrese de que el esquema es preciso.

Creación de un único plano de tierra

La creación de un único plano de tierra en un diseño de PCB ayuda a reducir la cantidad de tensiones no uniformes a través de una placa de circuito. Esto se consigue creando vías o agujeros pasantes para conectar el plano de tierra con otras partes de la placa. También ayuda a reducir el ruido producido por las variaciones en la corriente de retorno.

Al definir un plano de tierra en una placa de circuito impreso, es fundamental asegurarse de que el plano de tierra no esté cubierto de anillos conductores, ya que esto puede provocar interferencias electromagnéticas o incluso bucles de tierra. Lo ideal es situar el plano de tierra debajo de los componentes electrónicos. Puede que sea necesario reorganizar la colocación de algunas trazas y componentes para que se ajusten al plano de tierra.

Mantener las señales de los circuitos analógicos directas y cortas

Cuando se diseña una placa de circuito impreso para circuitos analógicos, es importante que los trazados de las señales analógicas sean cortos y directos. Además, los componentes analógicos deben estar situados cerca unos de otros, lo que simplificará el enrutamiento directo. Mantener los componentes analógicos ruidosos cerca del centro de la placa también ayudará a reducir el ruido.

Además de mantener las señales de los circuitos analógicos directas y cortas, los diseñadores también deben evitar obstruir las vías de retorno. Las divisiones de planos, las vías, las ranuras y los recortes pueden provocar ruido cuando la señal analógica busca el camino más corto para volver a su origen. Como resultado, la señal puede vagar cerca del plano de tierra, generando un ruido significativo.

Evitar tres condensadores distintos

Al diseñar una placa de circuito impreso, es mejor evitar colocar tres condensadores distintos en los pines de alimentación. Esta disposición puede acarrear más problemas de los que resuelve. Una forma de evitar tres condensadores distintos es utilizar trazas y relleno de coffer. A continuación, colóquelos lo más cerca posible de la patilla del dispositivo.

Sin embargo, esto no siempre es posible, ya que la distancia entre trazas no siempre es la que se calculó durante la fase de diseño. Se trata de un problema habitual que puede dar lugar a problemas durante el proceso de montaje. Al considerar la colocación, recuerde que la ubicación de cada componente es crucial para su funcionalidad.

Utilización de cobre de capa de potencia

La utilización del cobre de la capa de potencia en el diseño de la placa de circuito impreso requiere una planificación adecuada. En esta parte de la placa, debe asignar un área específica de la placa para la red de alimentación. También puede utilizar la división de la capa interior para asignar esta área. Para añadir esta capa, debe utilizar el comando "PLACE-SPLIT PLANE" y luego seleccionar la red a asignar para la división. Una vez que tenga asignada el área de la capa de potencia, puede utilizar la técnica de colocación de cobre para colocar el cobre en el área de división.

Además de conseguir una cobertura de cobre uniforme, debe asegurarse de que el grosor de la placa es compatible con su núcleo. El uso de la simetría del plano de potencia por sí sola no garantizará una cobertura de cobre perfecta, ya que el cobre de esta parte se rasgará al enrutar el contorno. El cobre hasta el borde de la placa tampoco será compatible con las técnicas de rayado (corte en V). Para evitar este problema, se recomienda indicar la zona de cobre en la capa mecánica y que tenga una anchura mínima de 0,5 mm.

Utilización de una lista de directrices para colocar componentes en una placa de circuito impreso

Utilizar una lista de directrices para colocar un componente en una placa de circuito impreso puede ayudar a minimizar el coste total del desarrollo de un nuevo producto, al tiempo que acorta el ciclo de desarrollo del producto. Estas directrices también ayudan a garantizar una transición fluida del prototipo a la producción. Estas directrices son aplicables tanto a circuitos analógicos como digitales.

La mayoría de los diseñadores de placas siguen una serie de pautas a la hora de diseñar una placa de circuito impreso. Por ejemplo, una norma típica de diseño de placas es minimizar la longitud de las trazas del reloj digital. Sin embargo, muchos diseñadores no entienden del todo la razón de ser de estas directrices. Entre otras cosas, las trazas de alta velocidad no deben cruzar huecos en el plano de retorno de la señal.