Edición de «Diseño PCB»

= FP =
*Anchura pista
**MIN 12mils
**PREF 40mils (VCC i GND 40mils)
*Distancia
**Entre pistas 100mils
**Pistas y PCB 200mils
**Componentes 150mils
**Pad y pista 100mils
*Agujeros
**0.8mm para Resistencias de 1/4W
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= Fabricación casera que consigo =
*Anchura pista
**MIN 20mils
*Distancia
**Entre pistas 14mils
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= Manual Kicad - Miguel Pareja =
*Módulo
*Pad, vias o isletas
**Taladros de fijacion
**Vias
*Pistas
**Ancho de pista
***Depende de los amperios que pasan
***Para corrientes menores a 300 miliamperios, un valor mínimo de ancho de pista de 0,5 milímetros (20mil)
***Para mayores corrientes, se puede escoger la norma de 0,5 milímetros (20mil) de ancho de pista por cada amperio, como valor límite o mínimo. Algunos autores recomiendan la norma de 1 milímetro (39mil) de ancho de pista por cada amperio para un valor estándar de recubrimiento de cobre de la placa de circuito impreso de 35 micras.
***La anchura mínima de las pistas de alimentación será de 2 milímetros (78 mil).
**Separación entre pistas
***Depende del voltaje que cae en el componente
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= PCB Layout Tutorial by David L. Jones =
http://server.ibfriedrich.com/wiki/ibfwikien/images/d/da/PCB_Layout_Tutorial_e.pdf<br>
*Grid
**Submultiplos de 100mils (50,25,20,10, 5)
**Comenzar con 50mils he ir bajando si los componentes tienen que caber en un espacio reducido
*Ancho pistas
*Pads
**Parametro importante, pad/hole ratio
***Cada fabricante tiene su ratio
***Una regla es que el pad tiene que ser 1.8 veces el diametro del hole o al menos 0.5mm mas largo
**Los pads de las resistencias, diodos, condensadores deben ser redondos de al menos 70mils de diametro
**Los pads de los DIL (Dual In Line) se hacen ovales
***60mils de alto por 90-100mils de ancho
***El Pin 1 suele ser rectangular para diferenciarlo
**Los pads de SMD suelen ser rectangulares aunque los empaquetados SOIC suelen usar pads ovales con el pin 1 rectangular
*Vias
**Profesionalmente se hacen plateando las vias para interconectar las pistas (PTH - Plated Trough Hole)
**Suelen ser de 0.5-0.7mm
*Clearances
**15 mils es un buen espaciado para diseños through hole
**10 mils a 8 mils se usa para montajes smd muy densos

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For 240V mains on PCB’s there are various legal requirements, and you’ll need to consult the relevant
standards if you are doing this sort of work. As a rule of thumb, an absolute minimum of 8mm (315 thou)
spacing should be allowed between 240V tracks and isolated signal tracks. Good design practice would
dictate that you would have much larger clearances than this anyway.
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*Component Placement & Design
**Lo mas importante de hacer PCBs es colocar bien los componentes. Tanto la facilidad del ruteo de pistas como la calidad electrica de la PCB dependen de la colocación de los componentes. Colocar los componentes es un arte, y cada diseñador hará la misma placa de diferente manera. Igualmente hay unas normas básicas que se deben seguir
***Set your snap grid, visible grid, and default track/pad sizes.
***Throw down all the components onto the board.
***Divide and place your components into functional “building blocks” where possible.
***Identify layout critical tracks on your circuit and route them first.
***Place and route each building block separately, off the board.
***Move completed building blocks into position on your main board.
***Route the remaining signal and power connections between blocks.
***Do a general “tidy up” of the board.
***Do a Design Rule Check.
***Get someone to check it
**Lo primero que hay que hacer es establecer el grid y los tamaños de las pistas y los pads.
**Un error común es colocar todos los componentes de golpe en el PCB. Esto puede ocasionarte problemas, como por ejemplo quedarte sin espacio para las pistas o dejar espacio "muerto" quedandote una PCB grande y desaprovechada.
**Una tipica PCB de novato está con los componentes muy espaciados y hay cientos de pistas y vias atravesando la placa.
**La mejor manera de empezar es haciendo un volcado de todo el esquema.
**Con todos los componentes en la pantalla y teniendo el tamaño de la PCB puedes ver si tienes que "currarte" una disposición estrecha y eficiente de los componentes o si puedes ser un poco mas liberar en la disposición de los componentes.
**El siguiente paso es analizar que partes del diseño se pueden dividir en distintos bloques. Imaginemos un gadget que necesita alimanterse de 230V, la fuente de alimentación será un bloque. También tiene un gps (otro bloque) y un módulo GPRS (otro bloque). Una vez tenemos los bloques definidos podemos apartarlos fuera de la placa para ir emplazando sus componentes.
**También es necesario compartimentar en grandes bloques las partes electricamente sensibles. Un ejemplo son los diseños que tienen circuitos analogicos y digitales. Estos circuitos no se pueden mezclar y tienen que estar fisicamente y electricamente separados. Otro ejemplo es con los circuitos de altas frecuencias y alta corriente, no se deben mezclar con circuitos de bajas frecuencias y baja corriente.
**Una regla general es tener bien alineados los componentes:
***Los ICs en la misma dirección
***Las resistencias todas en horizontal o en vertical
***Los condensadores electroliticos con la polaridad en el mismo lado
***Los conectores en los bordes de la placa
**A pesar de esto los parametros electricos prevalecen al estar bien alineados.
**La simetria es algo positivo en el diseño de PCBs. Vale la pena poner alineados y de la misma forma bloques iguales.
**Una vez esten los componentes dsitribuidos se puede pasar a rutear los bloques entre ellos yse pueden poner sobre la PCB
**El DRC (Design Rule Check) es una parte importante para comprobar que no hay errores de espaciado ni tamaño de pistas/vias.
**Sino tienes a nadie que puede ayudarte a comprobar el diseño puedes imprimir el esquema e ir marcando cada conexión que veas en la PCB. Cuando acabes no debe quedarte ninguna conexion del esquema por marcar.

*Basic Routing
**Las pistas tienen que ser lo más cortas posibles para evitar resistencia, capacitancia e inductancia en las pistas
**Las pistas solo deben tener angulos de 45º. Ne se pueden usar angulos rectos ni mayores que 90º. Los angulos rectos no producen problemas de EMI, simplemente no quedan bien y hay problemas al fabricar el PCB.
***<i>PCB packages will have a mode to enforce 45 degree movements, make use of it. There should never be a need to turn it off.</i>
**Olvidate de las esquinas redondeadas, son dificiles y lentas de poner y no tienen ventajas reales
**"Serpentea" las pistas, no solo hagas "de punto a punto". Las pistas de "punto a punto" parecen mas eficientes, pero es feo (algo importante en el diseño de PCBs) y no es conveniente para tener un uso eficiente del espacio.
**Activa el grid Electrico. Es útil para que el programa se encargue de conectar en el centro del pad la pista, sobretodo para pads que no estan alineados con el grid "normal"
**Es recomendable hacer la pista de una "tirada". Si te has equivocado no borres una parte y la modifiques, es mejor borrarla entera y tirarla de nuevo porque si en un futuro tienes que modificarla sera una pesadilla
**Asegurate de que las pistas pasan por el centro exacto de los pads y los componentes. Comprueba que tengas el grid bien ajustado.
**<b>Pasa una pista entre dos pads que esten a 100mil solo cuando sea absolutamente necesario</b>. Solo en diseños muy densos se puede considerar pasar dos pista entre pads.
***Only take one track between 100 thou pads unless absolutely necessary. Only on large and very dense designs should you consider two tracks between pads. Three tracks between pads is not unheard of, but we are talking seriously fine tolerances here.
**Para corrientes elevadas usa multiples vias para pasar entre capas. Esto reduce la impedancia de la pista y es mas fiable. Esta es una buena tecnica siempre que necesites disminuir la impedancia de la pista o el "power plane"
**Haz "neck down" entre pads siempre que sea posible. Por ejemplo, una pista de 10mil a traves de dos pads separados por 60mil te dejan una buena clearance de 15mil entre la pista y el pad.
**Pon las pistas de alimentación y masa las primeras si son criticas. Ademas haz las pistas de alimentación lo mas grande posibles.
**Manten cerca las pistas de alimentación y masa todo lo posible, no las tires en direcciones opuestas. Esto disminuye los bucles de inductancia en los sistemas de alimentación
**Manten las cosas simetricamente. Desde un punto de vista profesional las pistas simetricas son bonitas de ver
**Conecta las zonas de cobre (copper fills) al menos a massa, pero no las dejes sin conectar a nada
**Para las vias no plateadas (con rivets o con alambre)
***No colocar vias debajo de los componentes
***Se han de soldar por los dos lados
***Intenta usar las patas de los componentes trhough hole, asi ahorras vias

*Finishing Touches
**Si hay pistas mas pequeñas que 25 mil se puede añadir un chaflan a cualquier union en T para eliminar angulos de 90º. Esto hace que la pista quede mas robusta y previene fallos de fabricacion
**Tene en cuenta los agujeros de montaje. Manten las distancias necesarias entre los agujeros de montaje y la spistas o componentes.
**Intenta igualar el diametro de los agujeros para que sea mas barato producir el PCB
**Comprueba que el diametro de los agujeros sea el correcto. Es un error muy comun encontrarte que no caben los componentes
**
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 Ensure that all your vias are identical, with the same pad and hole sizes. Remember your pad to hole
ratio. Errors here can cause “breakouts” in your via pad, where the hole, if shifted slightly can be
outside of your pad. With plated through holes this is not always fatal, but without a complete annular
ring around your hole, your via will be mechanically unreliable.
 Check that there is adequate physical distance between all your components. Watch out for
components with exposed metal that can make electrical contact with other components, or exposed
tracks and pads.
 Change your display to “draft” mode, which will display all your tracks and pads as outlines. This will
allow you to see your board “warts and all”, and will show up any tracks that are tacked on or not
ending on pad centers.
 If you wish, add “teardrops” to all your pads and vias. A teardrop is a nice “smoothing out” of
the junction between the track and the pad, not surprisingly, shaped like a teardrop. This
gives a more robust and reliable track to pad interface, better than the almost right angle
between a standard track and pad. Don’t add teardrops manually though, it’s a waste of
time. But if your program supports automatic teardrop placement, feel free to use it.
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