Plano de masa y polígonos: TIPS Cadsoft EAGLE

En esta entrada vamos a explicar como utilizar los polígonos en EAGLE para rellenar porciones de cobre, la aplicación principal es para crear un plano de masa o tierra en nuestros PCBs o hacer que alguna otra señar “inunde” una parte del cobre en el PCB. La herramienta de polígono es muy poderosa y nos permitirá hacer justamente eso: rellenar de cobre conectado a cualquier señal de manera sencilla.

Esto resulta bastante útil para  llevar alimentación hacia nuestro circuito y proveer un camino de baja impedancia para conectar nuestros componentes a GND. En esta entrada veremos algunas propiedades de los polígonos y como afectan la interacción de estos elementos.

En nuestra imágen de portada, mostrada más arriba, vemos un plano de masa realizado con la herramienta “Polygon”  en una de nuestras tarjetas de desarrollo.

Procedimiento para crear un plano de masa (cobre conectado a tierra)

1. Para crear un polígono, utilizaremos la herramienta “Polygon” y realizaremos los trazos para darle forma a la figura.
2. Para dar forma al polígono hacemos clic en cada uno de los vértices, en este caso, estoy colocando el poligono en toda el área de mi tarjeta, por lo que hice clic en cada uno de los vértices señalados por la capa “Dimension”.
3. Al terminar de dibujar la figura, veremos que el polígono aparece sin relleno, utilizamos la herramienta “Ratsnest” para que EAGLE vuelva a calcular y dibujar los polígonos.
4. Nuestro PCB con el polígono dibujado debería verse similar a la siguiente figura. En este paso, el cobre contenido en el interior del polígono no se encuentra conectado con ninguna señal (net), por lo que aún no sirve como plano de masa.
5. Para conectar el polígono con una de las señales presentes en el circuito utilizaremos la herramienta “Name” y asignaremos al polígono el mismo nombre de la señal con la cual deseamos conectarlo. Con la herramienta “Name” seleccionada, hacemos clic en el borde del polígono.
6. En el cuadro de dialogo que aparece, escribiremos el mismo nombre de la señal con la cual deseamos conectar y damos clic en OK. Para conectarlo a la tierra (masa) del circuito, utilizamos el nombre GND. Nuestro polígono se convierte en el plano de masa del circuito al concluir este paso.
7. Nuevamente ejecutamos el comando “Ratsnest” para volver a dibujar el polígono y observar el resultado final. En esta ocasión vemos que el polígono esta conectado a todos los pines de tierra y por lo tanto, funciona como plano de masa.

Propiedades de un polígono.

Al seleccionar la herramienta de polígono, aparece en la parte superior de la pantalla la barra de herramientas dedicada a las opciones del polígono que vamos a trazar, esta barra nos permite configurar la mayoría de las opciones del polígono antes de comenzar a trazar.

El cuadro de propiedades del polígono, nos permite definir la relación del polígono con los componentes y otras señales que están ruteadas dentro del polígono.

Las opciones en este cuadro de dialogo se explican a continuación:

• “Polygon Pour” – Permite cambiar el tipo de relleno: Sólido y Cuadrícula.
• “Spacing” – Cuando el relleno del polígono es cuadricula, define el espacio entre los trazos.
• “Isolate” – Nos permite configurar el espacio entre las pistas que llevan señales y el relleno del polígono.
• “Orphans” – Si se activa, se permitirán trozos de polígono que no están conectados a ninguna señal debido a que una pista obstruye el camino.
• “Thermals” –  Cambia el diseño de los pads para facilitar la soldadura. Por ejemplo en planos de masa es muy dificil soldar un componente cuyo pad esta completamente unido al cobre. Activando la opción “Thermals” EAGLE conecta el pad con el polígono usando lineas delgadas de cobre, evitando que el calor del soldador se transfiera rápidamente al cobre.

Conclusión

Hay que decir que deliberadamente dejamos fuera de esta entrada algunas opciones de los polígonos, esperando poder crear otra entrada en esta serie, en donde explicaremos los detalles pendientes y otros usos de los polígonos además de crear un plano de masa en circuitos impresos.