{"id":476,"date":"2025-09-08T07:16:37","date_gmt":"2025-09-08T07:16:37","guid":{"rendered":"https:\/\/bcpcbsz.com\/?p=476"},"modified":"2025-09-28T09:09:33","modified_gmt":"2025-09-28T09:09:33","slug":"directrices-de-diseno-de-pcb-de-alta-velocidad","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/bcpcbsz.com\/es\/directrices-de-diseno-de-pcb-de-alta-velocidad\/","title":{"rendered":"Pautas de dise\u00f1o de PCB de alta velocidad"},"content":{"rendered":"

Enrutamiento de PCB de alta velocidad<\/a><\/p>\n\n\n\n

Existen dos m\u00e9todos para el enrutamiento de PCB: autom\u00e1tico e interactivo. Antes del enrutamiento autom\u00e1tico, se puede usar el interactivo para preenrutar pistas con requisitos m\u00e1s estrictos. Las pistas de entrada y salida deben evitar el enrutamiento paralelo adyacente para evitar interferencias por reflexi\u00f3n. Se deben agregar planos de tierra para aislamiento cuando sea necesario. El enrutamiento en capas adyacentes debe ser perpendicular entre s\u00ed, ya que el enrutamiento paralelo puede causar f\u00e1cilmente acoplamiento par\u00e1sito.<\/p>\n\n\n\n

El \u00e9xito del enrutamiento autom\u00e1tico depende de un dise\u00f1o bien dise\u00f1ado. Las reglas de enrutamiento se pueden predefinir, incluyendo el n\u00famero de curvas de traza, v\u00edas y pasos.<\/p>\n\n\n\n

Normalmente, el enrutamiento exploratorio se ejecuta primero para conectar r\u00e1pidamente trazas cortas. A esto le sigue el enrutamiento laberinto, que optimiza las rutas de enrutamiento generales para todas las conexiones. Puede romper las trazas existentes seg\u00fan sea necesario e intenta redirigir las trazas para mejorar el rendimiento general.<\/p>\n\n\n

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\"\"<\/figure><\/div>\n\n\n

1. Manejo de l\u00edneas el\u00e9ctricas y de tierra<\/p>\n\n\n\n

Incluso con un enrutamiento excelente en toda la PCB, la interferencia causada por consideraciones inadecuadas de alimentaci\u00f3n y tierra puede reducir el rendimiento del producto y, en ocasiones, incluso afectar los \u00edndices de rendimiento. Por lo tanto, el enrutamiento de la alimentaci\u00f3n y tierra debe realizarse con sumo cuidado para minimizar la interferencia de ruido y garantizar la calidad del producto.<\/p>\n\n\n\n

Todo dise\u00f1ador electr\u00f3nico comprende las causas del ruido entre las l\u00edneas de alimentaci\u00f3n y tierra. Aqu\u00ed nos centramos exclusivamente en los m\u00e9todos de reducci\u00f3n y supresi\u00f3n de ruido:<\/p>\n\n\n\n

(1) Es bien sabido que se deben agregar condensadores de desacoplamiento entre las l\u00edneas de alimentaci\u00f3n y de tierra.<\/p>\n\n\n\n

(2) Maximice el ancho de las trazas de potencia y tierra, idealmente haciendo que las trazas de tierra sean m\u00e1s anchas que las de potencia. El orden de prioridad es: trazas de tierra > trazas de potencia > trazas de se\u00f1al. El ancho t\u00edpico de las trazas de se\u00f1al oscila entre 0,2 y 0,3 mm, con un ancho m\u00ednimo de entre 0,05 y 0,07 mm. Las trazas de potencia deben tener un ancho de entre 1,2 y 2,5 mm.<\/p>\n\n\n\n

Para las PCB de circuitos digitales, se puede formar un plano de tierra ancho utilizando conductores anchos para crear una red de tierra (las tierras de circuitos anal\u00f3gicos no se pueden utilizar de esta manera).<\/p>\n\n\n\n

(3) Utilice una placa de tierra de cobre grande. Conecte las \u00e1reas no utilizadas de la placa de circuito impreso a tierra como placa de tierra. Como alternativa, utilice una placa multicapa donde la fuente de alimentaci\u00f3n y la tierra ocupen una capa independiente.<\/p>\n\n\n\n

2. Consideraciones de conexi\u00f3n a tierra para circuitos de se\u00f1al mixta<\/p>\n\n\n\n

Muchas PCB modernas ya no contienen circuitos puramente digitales o anal\u00f3gicos, sino que integran ambos tipos. Por lo tanto, el enrutamiento debe tener en cuenta las interferencias mutuas, en particular el ruido en los planos de tierra.<\/p>\n\n\n\n

Los circuitos digitales operan a frecuencias m\u00e1s altas, mientras que los anal\u00f3gicos presentan mayor sensibilidad. En el caso de las l\u00edneas de se\u00f1al, las trazas de alta frecuencia deben enrutarse lo m\u00e1s lejos posible de los componentes anal\u00f3gicos sensibles. En cuanto a los planos de tierra, toda la PCB presenta un \u00fanico punto de conexi\u00f3n externo. Por lo tanto, la conexi\u00f3n a tierra compartida de los componentes digitales y anal\u00f3gicos debe gestionarse internamente en la PCB. Dentro de la placa, las conexiones a tierra digitales y anal\u00f3gicas est\u00e1n f\u00edsicamente separadas y no est\u00e1n interconectadas, excepto en los puntos de interfaz externos de la PCB (p. ej., conectores). Las conexiones a tierra digitales y anal\u00f3gicas comparten un \u00fanico punto de conexi\u00f3n. Algunos sistemas pueden optar por conexiones a tierra aisladas, seg\u00fan el dise\u00f1o del sistema.<\/p>\n\n\n\n

3. Enrutamiento de l\u00edneas de se\u00f1al en planos de potencia (tierra)<\/p>\n\n\n\n

Al enrutar PCB multicapa, la escasez de espacio libre en los planos de se\u00f1al implica que a\u00f1adir capas adicionales desperdicia material, aumenta la complejidad de fabricaci\u00f3n y eleva los costos. Para solucionar esto, considere enrutar en los planos de alimentaci\u00f3n (tierra). Priorice primero los planos de alimentaci\u00f3n y luego los de tierra, ya que mantener la integridad del plano de tierra es \u00f3ptimo.<\/p>\n\n\n\n

4. Manipulaci\u00f3n de las patas de conexi\u00f3n en conductores de gran superficie<\/p>\n\n\n\n

En aplicaciones el\u00e9ctricas de puesta a tierra de gran superficie, las patas de los componentes suelen conectarse a ellas. El tratamiento de estas patas de conexi\u00f3n requiere una consideraci\u00f3n exhaustiva. Desde la perspectiva del rendimiento el\u00e9ctrico, el contacto total entre las almohadillas de las patas del componente y la superficie de cobre es ideal. Sin embargo, este enfoque presenta posibles inconvenientes para la soldadura y el ensamblaje de los componentes:<\/p>\n\n\n\n

\u2460 La soldadura requiere calentadores de alta potencia.<\/p>\n\n\n\n

\u2461 Provoca f\u00e1cilmente uniones de soldadura fr\u00edas.<\/p>\n\n\n\n

Por lo tanto, para equilibrar el rendimiento el\u00e9ctrico y los requisitos de fabricaci\u00f3n, se emplean almohadillas en forma de cruz, conocidas como escudos t\u00e9rmicos. Este dise\u00f1o reduce significativamente la probabilidad de que las uniones de soldadura se enfr\u00eden debido a la dispersi\u00f3n excesiva de calor durante la soldadura. El mismo enfoque se aplica a las clavijas de conexi\u00f3n en el plano de tierra de las placas multicapa.<\/p>\n\n\n

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\"\"<\/figure><\/div>\n\n\n

5. El papel de los sistemas de red en el enrutamiento<\/p>\n\n\n\n

En muchos sistemas CAD, el enrutamiento se determina mediante sistemas de red. Las cuadr\u00edculas excesivamente densas aumentan las rutas de enrutamiento, pero resultan en pasos demasiado peque\u00f1os y un volumen excesivo de datos en el \u00e1rea de dibujo. Esto inevitablemente exige mayor capacidad de almacenamiento del equipo y afecta significativamente la velocidad de procesamiento de los ordenadores host y los productos electr\u00f3nicos. Algunas rutas se vuelven redundantes, como las ocupadas por las huellas de los componentes, los orificios de montaje o las caracter\u00edsticas de montaje. Por el contrario, las cuadr\u00edculas demasiado dispersas reducen dr\u00e1sticamente las rutas de enrutamiento, lo que afecta gravemente las tasas de \u00e9xito del enrutamiento. Por lo tanto, un sistema de cuadr\u00edcula razonablemente denso es esencial para facilitar el enrutamiento.<\/p>\n\n\n\n

La distancia est\u00e1ndar entre los pines de un componente es de 2,54 mm (0,1 pulgadas). Por lo tanto, la base del sistema de rejilla suele establecerse en 2,54 mm (0,1 pulgadas) o en un m\u00faltiplo entero menor de 0,1 pulgadas, como 0,05 pulgadas, 0,025 pulgadas o 0,02 pulgadas.<\/p>\n\n\n\n

6 Comprobaci\u00f3n de reglas de dise\u00f1o (DRC)<\/p>\n\n\n\n

Tras completar el dise\u00f1o del trazado, es fundamental verificar exhaustivamente si este cumple con las normas establecidas por el dise\u00f1ador. Simult\u00e1neamente, confirme que estas normas cumplen con los requisitos del proceso de fabricaci\u00f3n de la placa de circuito impreso. Los aspectos comunes de la inspecci\u00f3n incluyen:<\/p>\n\n\n\n

\u2460 Si el espaciado entre trazas, entre trazas y almohadillas de componentes, entre trazas y v\u00edas, entre almohadillas de componentes y v\u00edas, y entre v\u00edas es razonable y cumple con los requisitos de producci\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n

\u2461 Compruebe si las pistas de alimentaci\u00f3n y tierra tienen el ancho adecuado y si est\u00e1n bien acopladas (baja impedancia). Identifique las zonas de la PCB donde se puedan ensanchar las pistas de tierra.<\/p>\n\n\n\n

3. Si se han tomado medidas \u00f3ptimas para los rastros de se\u00f1ales cr\u00edticas, como minimizar la longitud, agregar rastros de protecci\u00f3n y separar claramente los rastros de entrada y salida.<\/p>\n\n\n\n

4 \u00bfLas secciones de circuitos anal\u00f3gicos y digitales tienen planos de tierra independientes?<\/p>\n\n\n\n

\u2464 \u00bfLos gr\u00e1ficos agregados despu\u00e9s del dise\u00f1o (por ejemplo, \u00edconos, anotaciones) corren el riesgo de provocar cortocircuitos en la se\u00f1al?<\/p>\n\n\n\n

\u2465 \u00bfSe han modificado geometr\u00edas de trazas sub\u00f3ptimas?<\/p>\n\n\n\n

\u2466 \u00bfSe a\u00f1aden l\u00edneas de proceso a la PCB? \u00bfCumple la m\u00e1scara de soldadura con los requisitos de fabricaci\u00f3n? \u00bfSon adecuadas las dimensiones de la m\u00e1scara de soldadura? \u00bfLas marcas de caracteres se superponen a las almohadillas de los componentes, lo que podr\u00eda comprometer la calidad del ensamblaje?<\/p>\n\n\n\n

\u2467 \u00bfEst\u00e1n empotrados los bordes exteriores de los planos de alimentaci\u00f3n\/tierra en las placas multicapa? La l\u00e1mina de cobre expuesta en estos planos puede provocar cortocircuitos.<\/p>\n\n\n\n

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