circuitos impresos

Circuitos Impresos

Circuitos Impresos 2

Tipos de circuito impreso

Simple capa Doble capa Multicapa


Tipos de circuito impreso

Montaje superficialSMD

Con taladro(true hole)

Flexibles


Importancia del diseo


Retardos en lneas

21,4E-371,4E-12140002015

75,0E-3250,0E-1240002005

100,0E-3333,3E-123000

1,0E+03,3E-9300

Distancia recorridapor la luz en T (m)T (s)f (MHz)ao

frecuencias de trabajo en chips


Retardos en lneas


Constitucin

Lmina de cobre18 35 mBase aislante

2 mm

Agujeros sin metalizar con nudosAgujeros metalizados con nudosAgujeros metalizados sin nudosNudos sin agujeros (montaje superficial)


Tamao de nudos y taladros

0,11,01,31,62,0

0,050,40,50,60,80,9

Tolerancia(mm)

nominal del agujero(mm)

0,350,450,550,750,850,91,21,51,9

0,40,50,60,80,91,01,31,62,0

mnimo(mm)

nominal(mm)

Agujeros sin metalizar (UNE 20-621-84/3 ) Agujeros metalizados (UNE 20-621-84/3 )

1,82,32,52,83,13,5

0,60,81,01,31,62,0

mnimo del nodo(mm)

nominal del agujero(mm)

Tamao del nodo (UNE 20-552-75 )

Por lo general se usa como dimetro el doble de la anchura del conductor que llega al nodo


Tamao de conductores

Clculo de la resistencia de los conductores



Relacin entre incremento de T y corriente



En general, se tendr en cuenta que 0,8 mm puede soportar, dependiendo del espesor de la pista, alrededor de 2 amperios;

2 mm, unos 5 amperios; y

4,5 mm, unos 10 amperios

Aunque es una buena solucin 1 mm/A (mnimo)

Las pistas de alimentacin debern ser de 2 mm mnimo

Por lo general, la separacin entre conductores es la misma que su anchura


Clases de circuito impreso

0,15 mm.0,006 inch.

0,15 mm.0,006 inch.

0,15 mm.0,006 inch.

0,3 mm.0,012 inch.

0,25 mm.0,010 inch.

0,2 mm.0,008 inch.

0,3 mm.0,012 inch.

Clase 5

0,2 mm.0,008 inch.

0,2 mm.0,008 inch.

0,2 mm.0,008 inch.

0,35 mm.0,014 inch.

0,30 mm.0,012 inch.

0,25 mm.0,010 inch.

0,5 mm.0,020 inch.

Clase 4

0, 3 mm.0,012 inch.

0,3 mm.0,012 inch.

0,25 mm.0,010 inch.N/AN/A

0,3 mm.0,012 inch.

0,7 mm.0,028 inch.

Clase 3 (Simple cara)

Espacio mnimo entre

conductores

Anchura mnima del conductor

Mrgen mnimo de la mscara

respecto al pad

Aislamiento mnimo para

capas internas de masa

Corona mnimapara capas internas de

seal

Corona mnima para capas externas

Mnimo dimetro de

taladro


Normas bsicas de diseo Se disear sobre una hoja cuadriculada en dcimas de pulgada o en un programa

de diseo de circuitos impresos con la rejilla en dcimas de pulgada, de modo que se hagan coincidir las pistas con las lneas de la cuadrcula o formando un ngulo de 45 con stas, y los puntos de soldadura con las intersecciones de las lneas


Normas bsicas de diseo Se tratar de realizar un diseo lo ms sencillo posible; cuanto ms cortas sean

las pistas y ms simple la distribucin de componentes, mejor resultar el diseo. No se realizarn pistas con ngulos de 90; cuando sea preciso efectuar un giro en

una pista, se har con dos ngulos de 135; si es necesario ejecutar una bifurcacin en una pista, se har suavizando los ngulos con sendos tringulos a cada lado.


Normas bsicas de diseo Los puntos de soldadura consistirn en crculos cuyo dimetro ser, al menos, el

doble del ancho de la pista que en l termina. El ancho de las pistas depender de la intensidad que vaya a circular por ellas. Se

tendr en cuenta que 0,8 mm puede soportar, dependiendo del espesor de la pista, alrededor de 2 amperios; 2 mm, unos 5 amperios; y 4,5 mm, unos 10 amperios.

Entre pistas prximas y entre pistas y puntos de soldadura, se observar una distancia que depender de la tensin elctrica que se prevea existir entre ellas; como norma general, se dejar una distancia mnima de unos 0,8 mm.; en casos de diseos complejos, se podr disminuir los 0,8 mm hasta 0,4 mm. En algunas ocasiones ser preciso cortar una porcin de ciertos puntos de soldadura para que se cumpla esta norma.


Normas bsicas de diseo La distancia mnima entre pistas y los bordes de la placa ser de dos dcimas de

pulgada, aproximadamente unos 5 mm. Todos los componentes se colocarn paralelos a los bordes de la placa. No se podrn colocar pistas entre los bordes de la placa y los puntos de soldadura

de terminales de entrada, salida o alimentacin, exceptuando la pista de masa.


Normas bsicas de diseo No se pasarn pistas entre dos terminales de componentes activos (transistores,

tiristores, etc.). Se debe prever la sujecin de la placa a un chasis o caja; para ello se dispondr un

taladro de 3,5 mm en cada esquina de la placa. Como norma general, se debe dejar, una o dos dcimas de pulgada de patilla entre

el cuerpo de los componentes y el punto de soldadura correspondiente


Normas bsicas de diseo La pista debe disponerse sobre el nodo perpendicularmente, y no de forma

tangencial Con el fin de facilitar una buena soldadura hay que evitar reas excesivas de cobre,

ya que, en caso contrario, la soldadura se extiende y se pueden producir cortocircuitos entre contactos prximos durante el proceso de soldadura

En los casos de pistas de masa, blindajes, etc... en los que se requieren grandes superficies de cobre, se debe disear una rejilla de tipo rayado, con el fin de que el soporte aislante no se deforme


Normas bsicas de diseo Cuando se tengan que unir dos nodos prximos, siempre deber trazarse un mnimo

de tramo de pista entre ambos, para evitar que al soldar una patilla se desuelde la otra.

Al trazar las pistas de unin entre varios nodos se debe evitar la formacin de ngulos agudos entre nodos comunes que pueden producir puentes de soldadura.


Normas bsicas de diseo En algunos circuitos se pueden utilizar mdulos SMT que son pequeas tarjetas de

circuito impreso que se inserta sobre otra tarjeta mayor. Existen cuatro tipos de mdulos SMT y cada uno de ellos utiliza diferente sistema de pines de conexin


Disposicin de componentes Componentes de insercin THD (Trough-Hole Device). En estos componentes las

patillas se insertan a travs de los agujeros (nodos) para su posterior soldadura.

Componentes de montaje en superficie SMD (Surface Mounted Device). Con esta tecnologa se logran tarjetas de muy alta densidad de componentes


Distribucin de componentes De acuerdo a una rejilla uniforme (100 mil). El tamao de la rejilla vara en funcin de

la complejidad del circuito Con una orientacin definida. Con regularidad, funcionalidad y cierta lgica, ya que de este modo se facilita la

fabricacin y soldadura de los componentes


Distribucin de componentes Debe darse una separacin mnima (pitch) entre componentes, limitada por el

proceso de fabricacin (DFM, Design for Manufacturability, Diseo para la Fabricabilidad).

Separando circuitos digitales, digitales/mixtos y analgicos. No hay que pasar ms de un terminal o patilla de conexin por taladro de la placa. En el trazado de las pistas no deben quedar componentes aislados.


Distribucin de componentes Se deben utilizar clips de fijacin para componentes de gran tamao con posibilidad

de vibrar y entrar en resonancia. Cuando sea imprescindible, se pueden solucionar los cruces mediante puentes de

hilo conductor realizados en la cara de componentes. La disposicin de componentes debe ser paralela a los ejes X e Y, debiendo permitir

la identificacin de su cdigo, valor, nomenclatura, etc. Los componentes que pertenezcan a un determinado grupo (resistencias,

condensadores, diodos, transistores, circuitos integrados, etc.) deben montarse todos en el mismo sentido.


Diseo de pistas de alimentacin

En todos los circuitos de alimentacin existe una R-L-C parsita, tensiones de rizado, tensiones diferenciales entre dos puntos de masa, interferencias electromagnticas, variaciones de la impedancia de salida de la fuente, etc., que tienden a desestabilizar la alimentacin.

Tanto el positivo como el negativo o masa deben tener una gran estabilidad y su distribucin debe reducir los posibles bucles de corriente generados en el circuito. Los bucles de corriente se suelen generar por un circuito de seal y su retorno, por esto es muy importante que el camino o trazado de retorno sea directo.


Diseo de pistas de alimentacin

Las placas que contengan una mezcla de circuitos analgicos y digitales deben tener dos pistas de masa totalmente independientes para cada tipo de circuito.

Se debe desacoplar las patillas de alimentacin de todos los circuitos integrados y de todos los chips VLSI con condensadores cermicos, situndolos lo ms cerca posible de cada integrado.


Diseo de pistas de alimentacin Se debe tratar de que el plano o pista general de masa cubra aproximadamente un

50% de la superficie total de la placa como mnimo. El ancho mnimo de una pista de alimentacin debe ser de 2 mm. Para evitar que se generen zonas de bucles de corriente se puede trazar la

alimentacin de tres formas posibles: Con una distribucin en forma de malla muy tupida. Con un plano de positivo y otro de masa. Con la utilizacin de barras-bus de alimentacin que pueden pasar al lado o por debajo de

los integrados.


Transferencia del diseo a la placa


Transferencia de lmina protectora

Dibujo directo

Mtodo fotogrfico

Revelado (NaOH)


Atacado

El atacado qumico se puede producir mediante cloruro frrico (Cl3Fe) o cido clorhdrico (ClH) y agua oxigenada (H2O2). Este atacado responde a las siguientes reacciones:

Cl3Fe + Cu Cl2Cu + Fe2ClH + H2O2 + 2Cu 2ClCu + 2H2O

El cloruro frrico se puede adquirir en el mercado especializado en componentes electrnicos, se presenta ya diluido o en forma de slido granulado.

El cido clorhdrico y el agua oxigenada se pueden adquirir en diversos comercios y la proporcin para la mezcla que realizaremos cada vez que lo vayamos a utilizar (no es reutilizable como el cloruro frrico) es la siguiente:

Una parte de cido clorhdrico al 30% en volumen.

Una parte de agua oxigenada al 99% en volumen.

Una parte de agua.

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