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El proceso de diseño de PCB, paso a paso

La mayoría de los problemas de fabricabilidad nacen antes de rutear la primera pista y se descubren cuando el Gerber ya salió.

Redacción técnica de Hitech Circuits

Shenzhen, China · Fabricación y montaje de PCB

3 min de lectura

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Revisión técnica: Cifras de proceso verificadas con nuestra hoja de capacidades publicada.

Secuencia del proceso de diseño de una placa de circuito impreso

El orden de las decisiones

El diseño es barato de cambiar al principio y caro de cambiar al final. La secuencia de abajo pone primero las decisiones caras, y esa es la única razón por la que el proceso tiene un orden.

1. Requisitos

Qué hace el producto, en qué entorno vive, cuánto debe durar, qué régimen de cumplimiento le aplica y en qué volumen se produce. De ahí salen el laminado, el número de capas, el acabado y la clase de aceptación, y suelen ser lo último que se escribe.

2. Esquemático

La intención eléctrica. Dos comprobaciones importan aguas abajo: toda red que lleve potencia o una señal sensible debe verse como tal en el esquemático, y todo conector debe tener una asignación de pines definida antes de empezar el trazado.

3. Stack-up

Número de capas, peso de cobre, espesor del dieléctrico, objetivos de impedancia. Aquí debe participar el fabricante, porque el stack-up es también la instrucción de construcción: un espesor de dieléctrico que solo existe como número en el CAD no sobrevive al laminado.

4. Colocación

La colocación decide la ruteabilidad, el comportamiento térmico, la EMC y el acceso de prueba. Tres reglas que se pagan solas: mantener pequeños los lazos de alta corriente, mantener juntos el cristal y sus capacitancias de carga, y dejar acceso de prueba en las redes que se van a necesitar.

5. Ruteo

El ruteo es la parte que todo el mundo mira y la más condicionada por las cuatro decisiones anteriores. Dos hábitos evitan la mayoría de los hallazgos de DFM: nunca rutear más cerca del borde de la placa de lo que permite el proceso, y nunca dejar una isla de cobre sin conectar.

6. Las tres revisiones

Antes de que salga el Gerber, tres revisiones:

  • DFM — ¿se puede fabricar dentro de la ventana del proceso? Anillo anular, hilos de máscara, tamaño de prestación, encaje en el panel, balance de cobre.
  • DFA — ¿se puede ensamblar? Áreas de reserva alrededor de componentes, marcas de polaridad, fiduciales, holgura junto a conectores, soporte del panel.
  • DFT — ¿se puede probar? Puntos de prueba, acceso de sonda, holgura para el útil, tensiones de alimentación y referencia de masa.

La primera revisión es del fabricante de la placa, la segunda y la tercera son del taller de ensamblaje, y las tres cuestan menos que un nuevo giro de diseño.

7. Prototipo y puesta en marcha

Una primera construcción existe para encontrar los errores que sobrevivieron a las revisiones. Los prototipos se entregan en 1–3 días, lo que hace práctica una aproximación en dos pasadas: construir temprano la placa riesgosa, aprender y después comprometerse con el volumen.

Qué entregar

  • Juego de Gerber (cobre, máscara, leyenda, contorno) y archivo de taladrado con unidades declaradas.
  • Plano de stack-up con peso de cobre por capa y construcción del dieléctrico.
  • Notas de fabricación: acabado, clase de aceptación, objetivos de impedancia, tolerancias.
  • Para el ensamblaje: BOM, plano de ensamblaje con polaridad y zonas reservadas, especificación de prueba y la preferencia de panel si ya existe un útil.

Los límites detrás de estas decisiones están en la página de capacidades; las revisiones se describen en la nota de control de calidad, y la secuencia de fabricación en la nota de proceso.

Especificaciones técnicas

Número de capas
1–38 capas
Línea / espacio mínimo
0,06 mm
Tolerancia de impedancia
±10 %
Revisiones de ensamblaje
DFM, DFA y DFT
Plazo de prototipo
1–3 días

Preguntas frecuentes

  • ¿Cuándo debe entrar el fabricante en el proceso de diseño?

    Al congelar el stack-up y, en diseños densos, al congelar la colocación. Esas dos decisiones fijan el número de capas, el dieléctrico, los objetivos de impedancia y el panel, y los cuatro son caros de cambiar cuando el ruteo ya existe. Esperar al Gerber terminado convierte una revisión de diseño en un ciclo de retrabajo.

  • ¿Cuál es la diferencia entre DRC y DFM?

    El DRC compara el diseño con las reglas configuradas en el CAD: holgura, ancho, tamaño de taladro, área de reserva. El DFM lo compara con lo que un proceso concreto puede construir de verdad: anillo anular tras la tolerancia de taladrado, hilos de máscara, balance de cobre, encaje en el panel y si el acabado soporta el ensamblaje. Una placa puede pasar el DRC y fallar el DFM.

  • ¿Qué necesita el diseño para prueba del trazado?

    Acceso. Puntos de prueba en cada red que importe, separados para la sonda, lejos de componentes altos, con una referencia de masa cerca y espacio suficiente para un útil si se va a usar. El DFT es una decisión de colocación; añadir puntos de prueba después del ruteo suele costar más capas o un rediseño.

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