No permitas que tus redes sin enrutar sean trazas hacia la nada

¿Alguna vez has visto una de esas películas donde un tren va a toda velocidad por la vía y comienza a cruzar un puente solo para darse cuenta más adelante que las vías se terminan y el puente no lleva a ninguna parte? Esa es una situación aterradora y solo un maquinista alerta, anteriormente conocido como ingeniero de trenes, puede prevenir una catástrofe. Aunque no sea tan catastrófico, tener redes sin enrutar en tu placa puede causar estragos en la operación de tu PCB.

Las redes sin enrutar son básicamente circuitos abiertos donde debería haber conexiones. La ausencia de un camino completo entre los pads de los componentes o entre pads y vías puede hacer que tu circuito se comporte de manera errática, cause desajustes de impedancia entre pares diferenciales e incluso haga que tu placa retenga calor que puede dañar componentes o la placa si forma parte de un alivio térmico. Como tu fabricante de PCB puede no reconocer las redes sin enrutar, es imperativo que estas conexiones incompletas o faltantes se identifiquen y resuelvan durante el diseño para prevenir la fabricación de placas inutilizables y costos adicionales innecesarios. Con Altium Designer, tienes un paquete de diseño unificado y completo que te permite verificar las conexiones eléctricas en tu esquemático, las conexiones de red en el diseño de tu PCB y hacer los cambios necesarios fácilmente. Exploremos estas herramientas para identificar y resolver cualquier red sin enrutar que pueda estar en tu diseño.

Cómo Identificar Redes Sin Enrutar

La responsabilidad de asegurarse de que su esquemático esté completamente conectado recae sobre usted. Si su diseño incluye circuitos integrados (ICs), hay una buena posibilidad de que tenga pines que no se conectan externamente o que no se utilizan. Por esta razón, debe confiar en la documentación de sus componentes para realizar sus conexiones esquemáticas. Un consejo que puede resultar útil es crear un dibujo o diagrama de bloques que muestre las conexiones de sus componentes y usarlo como guía para su esquemático. Para circuitos simples, este dibujo también se puede utilizar para verificar visualmente su esquemático en busca de redes no enrutadas. Sin embargo, debido a la complejidad de la mayoría de los circuitos, querrá necesitar realizar una verificación de reglas eléctricas o electrónicas (ERC) en su esquemático.

Identificación de Redes No Enrutadas en Su Esquemático

Una vez que hayas completado tu diseño esquemático y antes de convertirlo al PCB, deberías realizar un ERC. Generalmente, un ERC evaluará las conexiones eléctricas; incluyendo caminos, etiquetado y parámetros, y te proporcionará una lista de violaciones. Estas violaciones se basan en las reglas y en la opción de nivel de reporte que hayas seleccionado al configurar el ERC. Aunque algunos paquetes de software de diseño de PCB tienen la creación de una lista de conexiones o la ejecución de un ERC como un paso adicional del diseño por separado, en Altium Designer el ERC es parte de la conversión o compilación que genera tu diseño de PCB. El número de comprobaciones y violaciones posibles es extenso e incluye una serie de comprobaciones que se ocupan específicamente de las redes. De estas posibles violaciones de redes que pueden impedir una compilación exitosa, las que son más útiles para identificar redes sin rutas están listadas a continuación.

• Cables no conectados

• Objetos no conectados en la red

• Redes que contienen pines de entrada flotantes

• Redes con solo un pin

• Señales sin conductor

• Señales sin carga

• Falta de red positiva en par diferencial

• Falta de red negativa en par diferencial

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La lista anterior no incluye redes mal etiquetadas, redes con parámetros incorrectos o faltantes y otras violaciones de redes que son detectables con el ERC y también deben corregirse antes de que se pueda generar el diseño de su PCB.

Identificar una Red No Conectada en su Diseño de PCB

Asegurarse de que su esquemático pase exitosamente el ERC sin violaciones debería ser un requisito para que su diseño avance hacia el diseño de PCB. En Altium Designer, esta calificación de conexión eléctrica es un prerrequisito que asegura que comience su diseño de PCB con todos los componentes completamente conectados. Desde el diseño de PCB, puede usar el nido de ratas, que proporciona una representación gráfica y codificada por colores de todas las conexiones entre pines, en conjunto con la funcionalidad de enrutamiento interactivo o automático (en contraste con el enrutamiento manual) para colocar sus componentes y realizar los cambios necesarios para asegurar un diseño de PCB completamente conectado. En Altium Designer, estos esquemas se combinan en recursos de enrutamiento auto-interactivo, PCB ActiveRoute, para enrutado fácil de múltiples trazas, enrutado alrededor de objetos y acelerar el proceso de enrutado.

Asegurar que tus componentes estén completamente conectados según lo define tu esquemático no significa que tus pistas sean aceptables para la fabricación de la placa. Típicamente, habrá problemas de separación y espaciado y si tu placa es multicapa necesitarás añadir vías y las pistas para ellas. Para abordar con éxito estas preocupaciones de enrutamiento, así como otras especificaciones de la placa que impactan en la fabricación, requiere que realices una verificación de las reglas de diseño (DRC) en el diseño de tu PCB. El DRC te permite identificar y definir reglas para pines no conectados y rutas no conectadas directamente. Además, puedes especificar y priorizar reglas para el enrutamiento de vías y pares diferenciales, separaciones y anchuras de pista, todo lo cual puede necesitar un reenrutamiento de tus redes de PCB.

Cómo Resolver Redes No Enrutadas

Para un diseño de PCB manufacturable, la resolución de redes no enrutadas se puede definir como el proceso de asegurar que todas las conexiones de red estén completas y caigan dentro de las restricciones eléctricas y mecánicas aceptables. Esto se puede lograr siguiendo los pasos a continuación.

Pasos para Resolver Redes No Enrutadas

Paso 1: Define las reglas de ERC para las redes de tu esquemático.

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Esto se hace estableciendo las especificaciones del ERC de tal manera que las redes incompletas y faltantes en su esquemático sean marcadas como violaciones. Esto se realiza en la ventana Opciones para Proyecto, a la cual se puede acceder haciendo clic en Opciones de Proyecto desde el menú desplegable de Proyecto o haciendo clic derecho en cualquier lugar del esquemático. Desde esta ventana, haga clic en la pestaña de Informe de Errores y desplácese hacia abajo hasta la sección Violaciones Asociadas con Redes.

Configurar las violaciones de red para informar

Aquí puede establecer el tipo de violación que se informará. No marcar o establecer una violación para que se informe significa que puede ser pasada por alto y no corregirse.

Paso 2: Corrija las violaciones de redes no enrutadas del ERC para su esquemático.

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Corregir las violaciones del ERC que afectan las redes de su esquemático puede incluir uno o más de los siguientes:

• agregar o quitar componentes de las redes

• conectar pines a las redes o desconectar pines de las redes

• editar etiquetas y parámetros de redes

Paso 3: Defina las reglas de DRC para las redes de su PCB.

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Desde su archivo PCB, *.PcbDoc, haga clic en el menú desplegable Herramientas y luego haga clic en Verificación de Reglas de Diseño (Design Rule Check). Esta herramienta permite configurar o definir todas las reglas para el diseño de su PCB; incluyendo aquellas para verificar redes no conectadas. El DRC también puede configurarse de tal manera que estas violaciones de algoritmos se muestren en tiempo real (en línea) a medida que completa el diseño de su circuito o todas a la vez (por lotes).

Configurar las reglas de diseño de PCB

Paso 4: Corrija las violaciones de redes no conectadas del DRC para el diseño de su PCB.

Para las reglas de DRC que están configuradas en línea, puede hacer correcciones para aliviar las violaciones de redes no conectadas en tiempo real. Independientemente de si elige usar la opción en línea o no, siempre se debe ejecutar un DRC por lotes antes de ensamblar su paquete de diseño y enviarlo a su fabricante. Si se encuentran redes no conectadas u otras violaciones, entonces puede usar una combinación de enrutamiento, colocación y cambios de espaciado para corregir los errores y volver a ejecutar el DRC por lotes. Continúe este ciclo de corrección de errores y ejecución del DRC hasta que no existan violaciones.

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Notas adicionales:

• Altium Designer ofrece una amplia gama de reglas predeterminadas que en la mayoría de los casos serán suficientes para su diseño de circuito. Sin embargo, el Asistente para la Creación de Reglas proporciona una guía paso a paso simple para crear nuevas reglas, si es necesario.

Fácilmente cree una nueva regla de diseño

• Desde su esquemático, *SchDoc, Altium Designer le permite importar y exportar netlists en varios formatos para facilitar su uso en diferentes plataformas de diseño. Estos pueden ser accedidos haciendo clic en Netlist en el menú desplegable de Diseño, mientras su archivo esquemático está activo.

• Desde su archivo PCB, hay varias opciones para editar, limpiar y configurar redes. Estas pueden ser accedidas haciendo clic en Netlist en el menú desplegable de Diseño, mientras su archivo PCB está activo.

Cuando se diseñan placas complejas o densamente pobladas, puede ser fácil pasar por alto una conexión entre componentes. Hacerlo, sin embargo, es como construir un puente que esencialmente no lleva a ninguna parte. No detectar y corregir redes no ruteadas durante el diseño no solo puede hacer que su circuito se comporte de manera errática, sino que también puede causar daños a los componentes o a la placa. En cualquier caso, requerirá tiempo adicional para corregir el diseño del circuito y remanufacturar, lo que significa costos de desarrollo innecesarios.

Afortunadamente, Altium Designer, el paquete de desarrollo más avanzado y completo de la industria del software para PCB, proporciona una serie de herramientas para verificar tu diseño y evitar costos innecesarios; incluyendo asegurar que tu diseño no incluya ninguna conexión sin enrutar. Al utilizar revisiones de diseño de esquemáticos y PCB, autoruteo y otras herramientas, puedes identificar y resolver fácilmente las redes sin enrutar. Puedes explorar estas y otras capacidades de Altium Designer obteniendo tu prueba gratuita aquí.

Para más información sobre cómo puedes identificar y resolver redes sin enrutar, habla con un experto en diseño de PCB de Altium.