Al hablar de placas de circuito impreso, los principiantes suelen confundir "esquemas de PCB" con "archivos de diseño de PCB", pero en realidad se refieren a cosas diferentes. Comprender las diferencias entre ambos es fundamental para fabricar PCB con éxito. Para que los principiantes puedan hacerlo mejor, este artículo desglosará las diferencias clave entre los esquemas y el diseño de PCB.
¿Qué es PCB?
Antes de entrar en la diferencia entre esquema y diseño, lo que hay que entender es ¿qué es una PCB?
Básicamente, los dispositivos electrónicos contienen placas de circuito impreso (PCB). Esta placa de circuito verde, hecha de metal precioso, conecta todos los componentes eléctricos del dispositivo y le permite funcionar con normalidad. Sin PCB, los equipos electrónicos no funcionarían.
Esquema de PCB y diseño de PCB
El esquema de PCB es un diseño de circuito bidimensional simple que muestra la funcionalidad y la conectividad entre los diferentes componentes. El diseño de PCB es tridimensional, y la posición de los componentes se marca una vez que se garantiza el correcto funcionamiento del circuito.
Por lo tanto, el esquema de PCB es la primera parte del diseño de una placa de circuito impreso. Se trata de una representación gráfica que utiliza símbolos predefinidos para describir las conexiones del circuito, ya sea por escrito o en formato de datos. También indica los componentes que se utilizarán y cómo se conectarán.
Como su nombre indica, el esquema de la PCB es un plan y un plano. No indica dónde se colocarán los componentes. Más bien, describe cómo la PCB logrará la conectividad y constituye una parte clave del proceso de planificación.
Una vez completado el plano, el siguiente paso es el diseño de la PCB. El diseño es la disposición o representación física del esquema de la PCB, incluyendo la disposición de las pistas y los orificios de cobre. El diseño de la PCB muestra la ubicación de los componentes mencionados y su conexión al cobre.
El diseño de PCB es una etapa relacionada con el rendimiento. Los ingenieros construyeron componentes reales basándose en el diseño de PCB para poder comprobar el correcto funcionamiento del equipo. Como mencionamos anteriormente, cualquiera debería poder comprender el esquema de la PCB, pero no es fácil comprender su función con solo mirar el prototipo.
Una vez completadas estas dos etapas y esté satisfecho con el rendimiento de la PCB, deberá implementarlo a través del fabricante.
Elementos esquemáticos de PCB
Tras comprender a grandes rasgos la diferencia entre ambos, analicemos con más detalle los elementos del esquema de la PCB. Como mencionamos, todas las conexiones son visibles, pero hay algunas advertencias a tener en cuenta:
Para poder ver claramente las conexiones, estas no están creadas a escala; en el diseño de PCB, pueden estar muy cerca unas de otras.
Algunas conexiones pueden cruzarse entre sí, lo que en realidad es imposible.
Algunos enlaces pueden estar en el lado opuesto del diseño, con una marca que indica que están vinculados.
Este “plano” de PCB puede utilizar una página, dos páginas o incluso unas pocas páginas para describir todo el contenido que debe incluirse en el diseño.
Finalmente, cabe destacar que los esquemas más complejos se pueden agrupar por función para facilitar su lectura. Organizar las conexiones de esta manera no se realizará en la siguiente etapa, y los esquemas no suelen coincidir con el diseño final del modelo 3D.
Elementos de diseño de PCB
Ahora es el momento de profundizar en los elementos del archivo de diseño de PCB. En esta etapa, pasamos de los planos escritos a las representaciones físicas construidas con materiales laminados o cerámicos. Cuando se requiere un espacio particularmente compacto, algunas aplicaciones más complejas requieren el uso de PCB flexibles.
El contenido del archivo de diseño de PCB sigue el esquema establecido por el flujo, pero, como se mencionó anteriormente, ambos son muy diferentes en apariencia. Ya hemos hablado de los esquemas de PCB, pero ¿qué diferencias se observan en los archivos de diseño?
Cuando hablamos de archivos de diseño de PCB, nos referimos a un modelo 3D, que incluye una placa de circuito impreso y archivos de diseño. Pueden ser de una o varias capas, aunque lo más común es que sean de dos capas. Podemos observar algunas diferencias entre los esquemas de PCB y los archivos de diseño de PCB:
Todos los componentes tienen el tamaño y la posición correctos
Si dos puntos no se deben conectar, deben rodearlos o cambiarlos a otra capa de PCB para evitar cruzarse en la misma capa.
Además, como mencionamos brevemente, el diseño de PCB presta mayor atención al rendimiento real, ya que esta es, en cierta medida, la fase de verificación del producto final. En este punto, la viabilidad del diseño debe ser realmente funcional y deben considerarse los requisitos físicos de la placa de circuito impreso. Algunos de estos incluyen:
¿Cómo permite el espaciamiento de los componentes una distribución suficiente del calor?
Conectores en el borde
En cuanto a los problemas de corriente y calor, ¿qué grosor deben tener las distintas trazas?
Debido a las limitaciones y requisitos físicos, los archivos de diseño de PCB suelen tener un aspecto muy diferente al del esquema, por lo que estos incluyen una capa serigrafiada. Esta capa indica letras, números y símbolos para facilitar el ensamblaje y uso de la placa.
Es necesario trabajar según lo previsto después de ensamblar todos los componentes en la placa de circuito impreso. De lo contrario, deberá volver a dibujar.
en conclusión
Aunque los esquemas de PCB y los archivos de diseño de PCB suelen confundirse, en realidad, la creación de esquemas de PCB y el diseño de PCB se refieren a dos procesos distintos al crear una placa de circuito impreso. El diagrama esquemático de PCB, que permite representar el flujo del proceso, debe crearse antes de realizar el diseño de la PCB, y este es un factor importante para determinar su rendimiento e integridad.