La primera vez que escuché una presentación sobre técnicas de diseño de alta velocidad, se me pasó por alto. Como esto fue al principio de mi carrera como diseñador, estoy seguro de que fue mi inexperiencia lo que causó la confusión. Todo el concepto de enrutamiento de stripline y microstrip no tenía ningún sentido para mí y pensé que el instructor estaba hablando de un tipo de PCB completamente diferente con el que yo no estaba familiarizado. Afortunadamente, mi confusión se aclaró rápidamente cuando me enteré de que no es la PCB en sí misma la que se considera para ser stripline o microstrip. En cambio, stripline y microstrip son métodos diferentes de enrutamiento de líneas de transmisión de alta velocidad en una PCB.
Entender que son la stripline y microstrip puede resultar difícil. Así que, si eres nuevo en el diseño de PCB o si estás buscando una actualización sobre el tema, esta revisión básica es para ti.
Entender Stripline vs. Microstrip
Stripline y Microstrip son métodos de enrutamiento de líneas de transmisión de alta velocidad en la PCB. Stripline es una conexión de línea de transmisión rodeada de material dieléctrico, suspendida entre dos planos de tierra en las capas internas de una PCB. El enrutamiento de microstrip es un trazado de línea de transmisión sobre una capa externa de la placa. Debido a esto, el microstrip está separado de un solo plano de tierra por material dieléctrico.
Con la línea de transmisión en la capa superficial de la placa, el enrutamiento del microstrip (también llamado microcinta) tiene mejores características de señal que el stripline. La fabricación de placas también es menos costosa con las microcintas o microstrip, ya que la estructura de capas de un plano y una capa de señal hace que el proceso de fabricación sea más sencillo. La stripline puede ser más compleja de fabricar porque requiere múltiples capas para soportar el trazado incrustado entre dos planos de tierra. Sin embargo, el ancho de una pista de impedancia controlada en stripline es menor que el de una pista de impedancia en una microstrip del mismo valor. Esto se debe al segundo plano de tierra. Estos anchos de pista más pequeños permiten mayores densidades de circuito lo que, a su vez, permite un diseño más compacto. El trazado en las capas internas en stripline también reduce la EMI y proporciona una mejor protección contra riesgos.
Stripline y microstrip tienen diferentes ventajas. La decisión de cuál es el mejor método debe basarse en las necesidades del diseño de PCB. En un diseño denso de alta velocidad, a menudo se utiliza una mezcla de ambos métodos en una placa multicapa para lograr los objetivos de diseño.
Además, es extremadamente importante mantener la impedancia controlada a través del diseño cuando se encaminan líneas de transmisión en un diseño de alta velocidad. La capa de la PCB sobre la que se enruta la línea de transmisión, las características físicas de la pista de la línea de transmisión y las características del dieléctrico deben calcularse conjuntamente para obtener los valores de impedancia correctos para el circuito. Hay muchas calculadoras de impedancia diferentes con diferentes modelos de stripline y microstrip que están disponibles para hacer estos cálculos.
El enrutamiento de stripline y microstrip es importante para el diseño de tu PCB.
Los siguientes son algunos ejemplos de técnicas de enrutamiento de stripline y microstrip, y cómo algunas de sus características afectan los cálculos de impedancia:
Espero que este tutorial sobre stripline y microstrip haya sido útil para aclarar algunas de las confusiones que rodean estos conceptos. Entender cuáles son los diferentes métodos de stripline y microstrip te ayudará en última instancia a diseñar una mejor PCB de alta velocidad.
¿Deseas saber más sobre el diseño de alta velocidad y cómo el software de diseño CAD puede ayudarte a conseguir el éxito? Habla con un experto de Altium.