En esta entrada trataremos los ajustes básicos que debemos modificar para asegurarnos que nuestros diseños cumplan con los requerimientos y limitaciones tecnológicas del fabricante de circuitos impresos.
Estos ajustes son esenciales en el proceso de diseño de un PCB que se fabricará de manera profesional y también nos pueden ayudar para mejorar el resultado de los circuitos impresos producidos de manera casera.
Dialogo de chequeo de reglas de diseño.
Antes de enviar un diseño en EAGLE para su fabricación a una casa de PCB, debemos verificar que nuestro diseño se encuentre dentro de los límites de producción. Para esto EAGLE nos ofrece una herramienta que nos informará de cualquier zona problemática para realizar la producción.
Para modificar los parámetros, utilizamos el dialogo de DRC (Design Rule Check) al que podemos acceder haciendo click en el botón “DRC” en la paleta de herramientas izquierda de EAGLE o bien en la barra de menú nos dirigimos a Tools > DRC…
Dialogo de Revisión de reglas de diseño, en este se muestra la descripción que le hemos asignado al juego de reglas.
En este artículo nos concentraremos en circuitos impresos de una y dos capas, como la primera pestaña (titulada “layers”) esta dedicada a modificar ajustes para PCB multicapa, podemos pasar a explicar la siguiente pestaña que es de gran importancia, ya que aquí se definen las reglas de separación entre las pistas en las caras del PCB.
Reglas de espaciado (Clearance).
En la pestaña de “clearance” podemos introducir el espaciado que debe existir entre los pads “through hole”, pads SMD, vias y las pistas. Habitualmente los fabricantes de PCBs que trabajan con pequeños lotes o circuitos impresos individuales requieren un espaciado mínimo de 8 milésimas de pulgada. No hace falta explicar mucho por que el mismo software nos va mostrando una imagen que ilustra el ajuste que vamos a modificar.
En las reglas de espaciado (clearance), podemos modificar la separación entre elementos de cobre en nuestro diseño.
En caso de que queramos definir las reglas para fabricar nuestros PCBs por el método de la plancha o cualquier otro método casero, será necesario considerar un espaciado de al menos 12 mil.
Reglas de Distancia (Distance).
En esta pestaña podemos definir la distancia entre los elementos de cobre en el diseño (pads through hole, pads SMD, vías, pistas, etc) y el borde exterior del PCB. Por ejemplo, podemos definir si no queremos pistas a menos de 20 mil del borde (definido por la linea en la capa “dimension”). También podemos configurar la distancia mínima entre perforaciones (taladros) localizados dentro del área del PCB.
En esta pestaña podemos definir los espacios entre los elementos de diseño y el borde del PCB.
Reglas de Tamaño (Sizes).
En esta pestaña hay dos ajustes primordiales para modificar. Para PCBs de doble cara los ajustes que nos interesan son: “Minimum Width” que modifica el tamaño (espesor) mínimo de las pistas de cobre y “Minimum Drill” que especifica el diámetro mínimo de la herramienta para realizar perforaciones en el PCB. Las otras dos opciones que se presentan en esta página aplican solamente para PCBs de más de dos capas y por ahora no las trataremos.
En esta pestaña podemos cambiar el grosor de las pistas y el diámetro mínimo de las perforaciones
De nuevo, aquí hay que considerar la anchura máxima de pista que seamos capaces de lograr con el método casero para fabricación de PCBs y también el tamaño mínimo de las perforaciones de acuerdo a las herramientas que tengamos.
Tamaño de las vías y pads (restring).
En esta pestaña podemos cambiar el tamaño de los pads y vias en componentes through-hole. La anchura del anillo de cobre que rodea las vias y pads se define como un porcentaje del díametro de la perforación. EAGLE también nos permite definir un mínimo y un máximo, de manera que si tenemos una perforación muy pequeña, el tamaño del cobre sea suficiente para poder cumplir con las limitaciones de fabricación.
El tamaño de los pads se define como un porcentaje del diámetro de la perforación.
En el caso de que estemos diseñando nuestros circuitos para su fabricación casera debemos tomar en cuenta este parámetro, ya que el juego de reglas por defecto tiene valores muy pequeños y esto dificulta mucho las cosas al momento de perforar el PCB. Igualmente, al diseñar para su fabricación por un tercero, debemos tomar en cuenta que algunos servicios de PCB económicos tienen problemas para realizar las perforaciones en el centro del pad,pudiendo causarnos problemas con el contacto eléctrico de una cara a otra.
Brocas sin filo y problemas con los archivos Gerber pueden causar perforaciones desplazadas del centro
Otros ajustes.
- Shapes: Permite ajustar la forma de los pads SMD y Through-Hole. Por ejuemplo podemos redondear los pads de componentes de montaje superficial o asignar pads de distintas formas para el primer pin de encapsulados DIP.
- Supply: Esta pestaña nos permite realizar ajustes que definen como se conectan los pads a las capas de distribución de poder, por ejemplo como se conectan los pads a los polígonos de GND o VCC.
- Masks: En esta pestaña podemos configurar como generará el programa las capas de máscara antisoldante. La máscara antisoldante por defecto no se aplica para vías ni pads.
- Misc: Aquí encontraremos opciones varias sobre como el programa realiza la revisión de las reglas de diseño, por ejemplo podemos forzar al programa para que lance errores si los componentes no estan alineados a la cuadricula (grid).
Conclusión.
En este artículo hemos cubierto las reglas de diseño básicas haciendo énfasis en las relacionadas con el tamaño de los pads y vias, ya que esto representa un problema al crear nuestros PCBs en casa, sin embargo, también tratamos de cubrir ciertos puntos que merece la pena tratar cuando pensamos llevar los circuitos a producción.
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