La fabricación de PCBs y sus implicaciones en el diseño

_{El calculador de impedancia incluído en Altium Designer permite definir el parámetro etch factor. El valor por defecto es Infinito (Inf), es decir se considera una sección de pista rectangular. Normalmente el valor real de etch factor es aproximadamente uno.}

Para compensar esta desviación respecto a una sección rectangular el fabricante debe aumentar la base de la pista ( en la imagen anterior) para conseguir una sección equivalente. Al mismo tiempo ha de evitar cortocircuitos entre pistas adyacentes. Todo esto, junto a la resolución del proceso de revelado, define la mínima distancia entre pistas.

Muchos fabricantes definen una separación mínima de pista entorno a 0.1mm para un espesor de cobre de 17μm. Generalmente una distancia mínima de 0.2mm suele ser suficiente para la mayoría de diseños.

_{Definición de la regla de diseño tipo Clearance para una distancia mínima de 0.2mm.}

La tolerancia en el registro del taladrado, la metalización de agujeros y la corona de mínima.

Todos los agujeros en el PCB son producidos a través de un proceso de taladrado durante la fabricación (paso número 12 en el primer diagrama). Este taladrado suele ser mecánico aunque también existe un taladrado láser para las denominadas microvias. El taladrado mecánico, como cualquier proceso de fabricación, tiene una tolerancia de registro, es decir la posición real del agujero puede desviarse ligeramente de la posición nominal definida en el diseño. Esta desviación es la tolerancia en el registro del taladrado.

_{Tolerancia en el registro del taladrado según diferentes fabricantes}

Si el agujero es metalizado, tras el proceso de taladrado hay una metalización electrolítica para metalizar el interior de estos agujeros. Esta metalización suele tener un espesor alrededor de 25μm. Además, la práctica habitual en el diseño de PCBs es definir el diámetro final de los agujeros metalizados, es decir el tamaño del agujero tras metalización. Por tanto, el fabricante debe usar un taladro ligeramente mayor (aproximadamente 0.25μm x 2 mayor) para permitir la metalización.

Una última consideración es la corona del agujero metalizado, es decir el tamaño del pad respecto al diámetro del agujero final.

Esta corona permite que, a pesar de la tolerancia en el registro del taladrado, el taladro se realice dentro del pad y conecte eléctricamente todas las capas. La regla general es una anchura mínima de corona de 0.127mm. Esta regla se encuentra dentro de las capacidades de los fabricantes.

_{Definición de corona mínima en capas externas e internas según diferentes fabricantes. De nuevo, el primer fabricante define diferente anchuras según la complejidad del PCB (la complejidad aumenta de izquierda a derecha).}

_{Definición de la regla de diseño tipo Minimum Annular Ring igual a 0.127mm}

Un diseño listo para fabricación

Estos son dos ejemplos de cómo las capacidades y las tolerancias de fabricación han de considerarse durante el diseño de PCBs. Es labor de diseñador crear las reglas de diseño necesarias para conseguir un diseño listo para fabricación.