Solucionando los problemas de su próximo diseño de PCB

Zachariah Peterson
|  Creado: January 9, 2020  |  Actualizado: November 14, 2020

Generalmente, la resolución de problemas de una PCB se lleva a cabo después de que se haya requerido tras una prueba de producción, o después de haberla usado por un tiempo. Puede prevenir la recepción de placas defectuosas durante una prueba de producción aplicando las reglas de diseño, verificando los errores y usando las herramientas de simulación durante el proceso de diseño. Asimismo, podrá diagnosticar y resolver problemas de integridad de la señal que pueden presentarse debido a que se omitieron estándares de diseño importantes. Solamente el software de diseño de PCB unificado que sea más nuevo y el mejor puede ayudarlo a hacer todo esto simultáneamente, lográndolo todo dentro de una interfaz única.

ALTIUM DESIGNER

Un paquete de diseño de placa de circuito impreso completamente unificada y vigorosamente cumpliendo con las reglas.

Con el paso del tiempo, las PCB son cada vez más complicadas, para lo cual se necesitan técnicas de diseño más avanzadas. Dado a que existen tantas reglas de diseño que se deben seguir, el software de su PCB debe tener herramientas capaces de ayudarlo a verificar que la funcionalidad de su dispositivo sea la correcta. Es en este punto cuando las reglas de diseño y las herramientas de simulación son indispensables. Sus reglas de diseño le ayudan a asegurarse de que pueda cumplir con los estándares de diseño básicos y sus requisitos técnicos específicos, mientras que las herramientas de simulación pueden ayudarlo a diagnosticar los posibles problemas que pueden existir antes de ir a la fase de producción.

Las reglas de diseño pueden ser tanto estandarizadas como personalizadas. Gracias a las reglas de diseño estandarizadas, podrá asegurarse de que su diseño cumpla con los requisitos básicos para un rango de aplicaciones extenso. Las reglas de diseño personalizadas pueden ser útiles para garantizar que su placa de circuito impreso cumpla los requisitos de diseño para aplicaciones muy específicas. Un software de diseño bueno hará posible que les dé prioridad a sus reglas de diseño y puede acceder a estas reglas mediante su software de diseño.

Cumplir las reglas de diseño para garantizar la funcionalidad adecuada

Sus reglas de diseño son primordiales para asegurar que su PCB sea capaz de desempeñarse de la forma para la que fue diseñada y que satisfaga los estándares de diseño básicos para su aplicación. Seguramente no se ha memorizado una lista completa de las reglas de diseño, a menos que tenga una memoria fotográfica. Esto quiere decir que es necesario que un software de diseño de PCB excelente incluya varias reglas de diseño estandarizadas y ofrezca la posibilidad de crear nuevas reglas de diseño específicas para su aplicación en particular.

Es muy importante que defina las reglas de diseño en el diseño de la placa de circuito impreso, pero no es posible que alguien pueda hacer un seguimiento de todas las reglas de diseño que son importantes y relevantes mientras elabora un esquema o diseña componentes. Es en este punto en el cual su software de diseño de PCB compensa lo que falta. Su software de diseño debe verificar su esquema y disposición interactivamente, comparándolo a sus reglas de diseño y presentando las advertencias o errores mediante una interfaz intuitiva.

Cómo el diseño basado en reglas evita los problemas de diseño

Mientras va diseñando su próximo dispositivo, su software de diseño debería hacer que sea más fácil verificar su diseño contra las reglas estandarizadas. Las violaciones de las reglas deberían presentarse en una interfaz simple y también resaltarse directamente en su esquema y disposición. Gracias a esto, localizar y solucionar cualquier problema que haya con el diseño de PCB que sea capaz de causar problemas en su dispositivo antes de comenzar a trabajar con simulaciones es más fácil.

Editar las reglas de diseño y las restricciones en Altium Designer

Texto alternativo: Captura de pantalla del editor de las reglas de diseño y las restricciones en Altium Designer)

Solución de problemas de PCB antes de la producción

Incluso si siguió las reglas de diseño estándar y trató de tener en cuenta cualquier otro posible inconveniente que podría surgir con las reglas de diseño personalizadas, hay veces que el ensamblaje de su PCB puede tener inconvenientes con la integridad de la señal o de distribución de energía. Las reglas de diseño fueron creadas para evitar ese tipo de problemas en vez de diagnosticarlos. Es indispensable que verifique si hay algún problema antes de pasar a la fase de producción para que su fabricante no termine mandándole un lote de placas que no se pueden usar.

La energía de su PCB se debe distribuir entre todos sus componentes electrónicos, y es posible perder una diminuta cantidad de energía al enviarla a los componentes aguas abajo. Para localizar este problema y tener una idea sobre cómo reorganizar los componentes para compensar las pérdidas de energía, puede emplear un gran paquete de software de diseño de PCB con una herramienta de análisis de suministro de energía.

Asimismo, es posible que surjan problemas de integridad de la señal capaces de paralizar una PCB diseñada para aplicaciones de alta velocidad, alta frecuencia o baja potencia. Tales problemas de integridad de la señal pueden diagnosticarse con la ayuda de herramientas de simulación y análisis. Una vez que encuentre un problema en el resultado de una simulación, será necesario que tome una o más medidas para remediarlo. Si hace esto durante la fase de diseño, podrá probar varios métodos para eliminar los problemas de integridad de la señal.

Simulación y herramientas de análisis en el diseño de PCB

Nadie puede confiar exclusivamente en las reglas de diseño al diseñar un PCB. De la misma forma, nadie puede confiar exclusivamente en las herramientas de simulación para asegurarse de que una PCB satisfaga los estándares básicos de diseño. Su software de diseño de PCB debería proporcionar todas estas herramientas en un entorno único, permitiéndole enfrentar cualquier desafío de diseño y diagnosticar problemas de señal y energía durante la fase de diseño.

Análisis de entrega de energía en Altium Designer

Texto alternativo: Captura de pantalla del análisis de entrega de energía en Altium Designer)

Simulación y verificación de las reglas de diseño en una plataforma unificada

Es muy útil trabajar con reglas de diseño y herramientas de simulación para evitar y solucionar una serie de problemas de diseño que su PCB pueda presentar. Las funciones de verificación de reglas de su diseño deberían guiarlo a través del proceso de diseño, avisándole sobre cualquier problema que vaya encontrando. Estos siempre se deberían abordar durante la fase de diseño, ya que le ayudará a formar su esquema y diseño de la manera adecuada.

Una vez que su diseño esté formado de la manera adecuada, puede usar las simulaciones para diagnosticar otros problemas potenciales que no pueden ser solucionados rápidamente aplicando las reglas de diseño. Las simulaciones le permiten abordar los problemas más complicados, como la reflexión de la señal en los trazados no terminados y los problemas de entrega de energía debido a la caída de IR. Estos dos juegos de herramientas deben trabajar juntos, y la mejor manera de hacerlo es usando una interfaz de diseño unificada.

Altium Designer: Unificación del diseño, el análisis y la producción.

El motor de diseño en Altium Designer está altamente fundado en las reglas. La verificación y el cumplimiento de las reglas forman la parte central del proceso de diseño; no obstante, igualmente cuenta con la capacidad de adaptar el software a su aplicación en particular usando reglas de diseño personalizadas. Conjuntamente, Altium Designer cuenta con las herramientas de simulación y análisis más exhaustivas. Todas estas características le permiten diagnosticar problemas potenciales con su placa durante la fase de diseño.

Es sumamente importante para las técnicas de solución de problemas de PCB garantizar que la fuente de alimentación, soldadura y cobre de su placa de circuito impreso esté en los lugares adecuados con cualquier tecnología de montaje superficial, distancias de despeje y corrimientos, o el ruido que se emite. Un entorno de diseño integrado incluye herramientas que fueron creadas para trabajar juntas en una interfaz única. No deberá preocuparse por cambiar entre varias interfaces de diseño con diferentes flujos de trabajo y funciones separadas.

Independientemente de si sus circuitos están pasando por la fase de fabricación de PCB después de haber superado una prueba en circuito o si está haciendo una PCB múlticapas, o anticipa altos niveles de ruido, Altium Designer puede abordar sus necesidades de diseño. Altium quiere que todos los usuarios sean exitosos y le ofrece muchos recursos. Tendrá acceso al foro, los podcasts y los seminarios web de AltiumLive que imparten los expertos de la industria, al igual que a una base de conocimientos exhaustiva. Cuando use Altium Designer, no habrá ningún momento cuando no tenga apoyo.

No olvide esa primera palabra indispensable en el circuito impreso, y confíe en el diseño de su PCB para poder afrontar cualquier problema que pueda surgir. Las mejores herramientas de diseño y simulación lo ayudarán a evitar problemas en su PCB, y únicamente Altium Designer le aporta todas las herramientas necesarias en un paquete. Todas sus herramientas están diseñadas para trabajar juntas como una plataforma única. Si está cansado de trabajar con varios módulos separados debido a los cuales los flujos de trabajo son dispares, entonces necesita Altium Designer.

Sobre el autor / Sobre la autora

Sobre el autor / Sobre la autora

Zachariah Peterson cuenta con una amplia experiencia técnica en el mundo académico y la industria. Antes de trabajar en la industria de PCB, enseñó en la Universidad Estatal de Portland. Realizó su investigación en Física MS sobre sensores de gas quimisortivo y su doctorado en Física Aplicada sobre teoría y estabilidad del láser aleatorio. Su experiencia en investigación científica abarca temas en láseres de nanopartículas, dispositivos semiconductores electrónicos y optoelectrónicos, sistemas ambientales y análisis financiero. Su trabajo ha sido publicado en varias revistas revisadas por pares y actas de conferencias, y ha escrito cientos de blogs técnicos sobre diseño de PCB para varias empresas. Zachariah trabaja con otras compañías en la industria de PCB proporcionando servicios de diseño e investigación. Es miembro de IEEE Photonics Society y de la American Physical Society.

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