¿Por qué es necesario el diseño de PCB?
Utilizamos placas de circuito impreso (PCB) para conectar componentes electrónicos mediante pistas conductoras. Esto permite prototiparlos y fabricar productos electrónicos. La producción en masa de productos electrónicos basados en PCB es más rápida y económica que la de aquellos basados en técnicas de cableado alternativas. Esto se debe a que en las PCB, los componentes se montan y cablean simultáneamente. Por lo tanto, debemos... Diseño de PCB sólo una vez y Podemos fabricar una gran cantidad de PCB al mismo tiempo.
En el ámbito de las PCB, el diseño es fundamental, ya que determinará la ubicación de los distintos componentes y su función en el producto final. En esta guía, detallaremos algunas estrategias para el diseño de PCB, errores comunes que se deben evitar, etc., para ayudarle a diseñar PCB de alta calidad.
en primer lugar, we Vamos a echar un vistazo a algunas de las estrategias que se utilizan ampliamente en el diseño de un diseño de PCB;
Estrategias para el diseño de PCB
Todo comienza con un esquema
Es recomendable crear un esquema del circuito antes de comenzar a diseñar la PCB. Este esquema servirá como guía para colocar los componentes y trazar las pistas en la PCB. Si utiliza un software de diseño de PCB eficiente, podrá importar este esquema, lo que facilitará el proceso de diseño.
Una vez que haya importado este esquema a un software de diseño de PCB inteligente, puede empezar a colocar componentes, cables y huellas. Una vez hecho esto, podemos empezar a diseñar la PCB.
El enfoque de compartimentación
La compartimentación es una excelente estrategia para diseñar una PCB. Necesitamos identificar la función de cada parte del circuito y luego dividirlo en pequeñas secciones según su función. Esto facilitará una mejor visualización del circuito.
Es necesario mantener los componentes de cada sección agrupados en la misma región de la PCB. Esto ayudará a mantener las pistas conductoras cortas. Esto es importante, ya que las pistas largas pueden captar radiación electromagnética, lo que puede generar ruido e interferencias.
Debes organizar las distintas secciones de los circuitos de forma que la corriente siga una trayectoria pequeña y lineal. Debes asegurar que la potencia suministrada a cada sección tenga el mismo voltaje. Esto se denomina "configuración en estrella" y ayuda a lograr trazas más cortas.
Enfoque de una sola capa y de múltiples capas
Puede que le resulte difícil diseñar circuitos grandes en una PCB de una sola capaEsto se debe a la dificultad de evitar la intersección al enrutar las pistas. Es posible que necesite dos o más capas con pistas enrutadas en varios lados de la PCB.
Se pueden conectar las pistas de una capa con la otra mediante una vía. Una vía es un orificio recubierto de cobre en una PCB que conecta eléctricamente la capa inferior con la superior. También se pueden conectar las pistas inferior y superior mediante el orificio pasante de los componentes electrónicos.
El o Técnica de flexión
Una buena práctica para diseñar PCB es doblar la mayoría de las pistas de cobre en ángulos de 45°. Esto se debe a que los ángulos de 45° acortan la trayectoria eléctrica entre los componentes, a diferencia de los ángulos de 90°. Además, las señales lógicas de alta velocidad podrían reflejarse en ángulos pronunciados (cercanos a 90°), lo que podría provocar interferencias.
Algunos errores comunes que se deben evitar en el diseño de PCB
A continuación se presentan algunos de los errores más comunes durante el diseño de PCB y cómo evitarlos.
Elección de la herramienta de diseño incorrecta
Para diseñar una PCB eficiente, es fundamental elegir la herramienta adecuada. Si elige una herramienta incorrecta o inapropiada, causará problemas como mayores costos de fabricación y tiempos de entrega más largos. Por lo tanto, le recomendamos encarecidamente elegir la herramienta que mejor se adapte a sus necesidades de diseño de PCB. Hay muchas opciones disponibles, por lo que debe investigar a fondo antes de invertir en una herramienta específica.
Técnicas de diseño incompetentes
Los diseños de PCB suelen ser complejos porque solemos usarlos para fabricar dispositivos electrónicos más rápidos y pequeños. Existe una creciente demanda de circuitos electrónicos con un tamaño mínimo. Por eso, nos proponemos fabricar PCB con componentes más pequeños que ocupen menos espacio. Si se elige una técnica de diseño deficiente o inadecuada, las conexiones podrían no funcionar correctamente. Si se trabaja con componentes con un mayor número de pines y una distancia entre pines menor, es crucial elegir una técnica de diseño adecuada.
Espesor inadecuado del cobre
El grosor del cobre juega un papel importante en el trazado y, por consiguiente, en el diseño de PCB. Si el grosor no es adecuado, el recubrimiento en los orificios será insuficiente. Por eso es fundamental lograr un grosor de cobre preciso para lograr un buen diseño de PCB.
Colocación incorrecta de los condensadores de desacoplamiento
Utilizamos condensadores de desacoplamiento para mantener un voltaje estable. A menudo, estos condensadores se colocan en el riel de la fuente de alimentación. Deberían instalarse cerca del pin que requiere un voltaje estable. Los condensadores de desacoplamiento no funcionarán correctamente si se colocan lejos del pin que requiere un voltaje estable.
No realizar copias de seguridad de su trabajo
Utilizamos diferentes conjuntos de datos y software para crear diseños de PCB eficientes. Debido a la variedad de herramientas utilizadas, los datos podrían extraviarse o perderse permanentemente si no se guardan periódicamente. Es recomendable realizar varias copias de seguridad de su trabajo para que, incluso si una se corrompe, las demás permanezcan seguras.
Falta de revisiones de diseño
Uno de los elementos más esenciales en el diseño de una PCB es revisar la interconexión de los circuitos y su funcionamiento. Las revisiones de diseño ayudan a prevenir todo tipo de errores. Las personas tienen cierto sesgo al revisar su propio trabajo, por lo que es fundamental que otras personas revisen el diseño de la PCB, ya que podrían encontrar algún error que usted haya pasado por alto.
Falta de comunicación
El estrés, la multitarea y la fatiga son comunes durante la producción masiva de PCB. Estos factores pueden generar problemas de comunicación, lo que a su vez podría incrementar los costos y el tiempo de operación. Para evitar esto, es fundamental garantizar una buena comunicación en todos los canales. Esto facilitará el diseño y la fabricación de PCB eficientes que satisfagan sus necesidades de servicio.
Las 7 mejores herramientas de diseño de PCB
Actualmente, existen numerosas herramientas de diseño de PCB disponibles en el mercado. Debe analizar cuidadosamente las principales y elegir la herramienta adecuada que satisfaga todas sus necesidades. Aquí tiene las 7 mejores herramientas de diseño de PCB, ampliamente utilizadas en la industria:
1. Altium Designer
Con potentes funciones como visualización 3D avanzada, colaboración en tiempo real e integración fluida con MCAD, Altium Designer es la mejor opción para el diseño profesional de PCB. Si bien es potente, su precio inicial es elevado: $355 al mes.
2. Cadence Allegro
Cadence Allegro se especializa en diseños de circuitos impresos complejos, como placas base para CPU. Destaca en el análisis de integridad de señal y ofrece amplias opciones de enrutamiento, además de una completa biblioteca de componentes. Sus clientes objetivo son usuarios empresariales de alto nivel.
3. EasyEDA
EasyEDA es una solución web gratuita que puede utilizarse tanto en línea como sin conexión. Admite la importación de archivos desde otras herramientas importantes e incluye funciones integradas como la integración del inventario de componentes en tiempo real y la visualización de PCB en 3D.
4. KiCAD
Para placas de complejidad baja a media, existe una alternativa de código abierto: KiCAD. Multiplataforma, con visualización 3D y una comunidad activa, es una herramienta de enrutamiento versátil.
5. águila
Autodesk adquirió Eagle, que ofrece precios escalonados desde la versión gratuita hasta una premium. Sus versiones de pago incluyen enrutamiento automático y son compatibles con Fusion 360.
6.Creador de circuitos
CircuitMaker, basado en la tecnología de Altium, es gratuito e ideal para usuarios individuales y pequeños proyectos. Admite hasta 32 capas e incluye funciones como enrutamiento automático topológico y modos de enrutamiento interactivos.
7. Placa de circuito impreso DesignSpark
DesignSpark PCB ofrece acceso asequible a herramientas de diseño de PCB con funciones avanzadas disponibles al suscribirse (17.99 $/mes). Con acceso a componentes de SnapEDA, también incluye plantillas de lista de materiales personalizables.
Tecnología MOKO Es una empresa reconocida en el diseño y fabricación de PCB. Utilizamos herramientas de vanguardia para diseñar sus PCB y podemos ayudarle a diseñar diseños que se ajusten a sus necesidades específicas. Contamos con una instalación sofisticada para la fabricación de sus productos de primera calidad. PCBSi ha logrado crear PCB brillantes, ya sean monocapa o multicapa, pero no logra materializar su idea, no se preocupe, lo tenemos cubierto. Solo tiene que contactarnos y nos encargaremos del resto. ¡Esperamos tener noticias suyas pronto!
