Aunque el nivel actual de integración de semiconductores es cada vez más alto, muchas aplicaciones también cuentan en todo momento con sistemas en chip, y muchas potentes placas de desarrollo listas para usar son cada vez más fáciles de conseguir, pero en muchos casos de uso en productos electrónicos la aplicación sigue necesitando utilizar una PCB personalizada. En un desarrollo puntual, incluso una PCB ordinaria puede desempeñar un papel muy importante. La PCB es la plataforma física para el diseño y la parte más flexible para el diseño de sistemas electrónicos con componentes originales.
Este artículo presentará diez reglas de oro que los ingenieros de diseño electrónico deben tener en cuenta y practicar al utilizar software de diseño para el diseño de PCB y la fabricación comercial. La mayoría de estas reglas no han cambiado desde que nació el diseño comercial de PCB hace 25 años, y son ampliamente aplicables a diversos proyectos de diseño de PCB. Tienen un gran papel orientador tanto para los jóvenes ingenieros de diseño electrónico como para los fabricantes maduros de placas de circuito.
Regla 1: Elige el conjunto de cuadrícula adecuado y utiliza siempre el espaciado de cuadrícula que coincida con la mayoría de los componentes.
Aunque la multirrejilla parece ser efectiva, si los ingenieros pueden pensar más en la etapa temprana deDiseño de trazado de PCB, pueden evitar los problemas encontrados en el ajuste de intervalos y maximizar la aplicación de la placa de circuito. Debido a que muchos dispositivos utilizan múltiples tamaños de encapsulado, los ingenieros deben usar el producto que sea más propicio para su propio diseño. Además, el polígono es muy importante para el cobre de la placa de circuito. Las placas de circuito de múltiples rejillas generalmente producen desviaciones de relleno poligonal cuando se aplica cobre poligonal. Aunque no es tan estándar como cuando se basa en una sola rejilla, puede proporcionar una vida útil de la placa de circuito superior a la requerida.
Regla 2: Mantén el camino lo más corto y directo posible.
Esto suena simple y común, pero debe tenerse en cuenta en cada etapa, incluso si significa cambiar el diseño de la placa de circuito para optimizar la longitud del cableado.
Regla 3: Utiliza la capa de alimentación tanto como sea posible para gestionar la distribución de las líneas de alimentación y de tierra.
La capa de cobre de potencia es una opción más rápida y sencilla para la mayoría del software de diseño de PCB. Al conectar un gran número de pistas en común, es posible garantizar que se proporcione la corriente con la máxima eficiencia y la mínima impedancia o caída de tensión, al mismo tiempo que se ofrecen rutas de retorno a tierra suficientes.
Regla 4: Agrupa los componentes relacionados junto con los puntos de prueba requeridos.
Regla 5: Copie la placa de circuito requerida en otra placa de circuito más grande varias veces para la imposición de PCB.
Elegir el tamaño que sea más adecuado para el equipo utilizado por el fabricante ayudará a reducir el costo de los prototipos y de la fabricación. Primero realiza el diseño de la placa de circuito en el panel, contacta al fabricante de placas de circuito para obtener sus especificaciones de tamaño preferidas para cada panel, luego modifica las especificaciones de tu diseño e intenta repetir tu diseño varias veces dentro de estos tamaños de panel.
Regla 6: Integra los valores de los componentes.
Como diseñador, elegirás componentes discretos con valores de componente más altos o más bajos pero con el mismo rendimiento. Al integrar dentro de un rango de valores estándar más reducido, se puede simplificar la lista de materiales y reducir los costos. Si cuentas con una serie de productos de PCB basados en el valor del componente preferido, será más beneficioso para que tomes la decisión correcta de gestión de inventario desde una perspectiva a más largo plazo.
Regla 7: Realiza comprobaciones de reglas de diseño (DRC) tan a menudo como sea posible.
Aunque solo se necesita poco tiempo para ejecutar la función DRC en el software de PCB, en un entorno de diseño más complejo, mientras realices comprobaciones de forma continua durante el proceso de diseño, podrás ahorrar mucho tiempo. Este es un buen hábito que vale la pena mantener.
Regla 8: Utiliza la serigrafía de forma flexible.
La serigrafía puede utilizarse para marcar diversa información útil para su uso futuro por parte de los fabricantes de placas de circuito, ingenieros de servicio o de pruebas, instaladores o depuradores de equipos. No solo se pueden marcar etiquetas claras de función y de puntos de prueba, sino también indicar en la medida de lo posible la orientación de los componentes y conectores, incluso si estos comentarios se imprimen en la superficie inferior de los componentes utilizados en la placa de circuito (después de que la placa haya sido ensamblada). La aplicación completa de la tecnología de serigrafía en las superficies superior e inferior de la placa de circuito puede reducir el trabajo repetitivo y agilizar el proceso de producción.
Regla 9: Se deben seleccionar los condensadores de desacoplo.
No intentes optimizar tu diseño evitando el desacoplamiento de las líneas de alimentación y basándote en los valores límite de la hoja de datos del componente. Los condensadores son económicos y duraderos. Puedes dedicar todo el tiempo que sea necesario a montar los condensadores. Al mismo tiempo, sigue la Regla 6 y utiliza el rango de valores estándar para mantener tu inventario ordenado.
Regla 10: Genere los parámetros de fabricación de la PCB y verifíquelos antes de enviarlos a producción.
Aunque la mayoría de los fabricantes de placas de circuito están dispuestos a descargarlo directamente y verificarlo por ti, es mejor que generes tú mismo el archivo Gerber y compruebes con un visor gratuito si coincide con lo esperado para evitar malentendidos. Mediante una verificación personal, incluso podrías encontrar algunos errores por descuido y así evitar pérdidas causadas por completar la producción según parámetros incorrectos.
