¿Qué es el enrutamiento de PCB? El enrutamiento de PCB, la base del diseño moderno de PCB, consiste en crear la disposición de las pistas de PCB para establecer conexiones electrónicas entre sus componentes. Estas diminutas y complejas pistas se diseñan digitalmente con software de enrutamiento de PCB basado en técnicas de enrutamiento, y se curvan físicamente mediante diversos métodos de fabricación, como el uso de máquinas de enrutamiento de PCB para cortar y fresar placas. En este blog, le guiaremos para descubrir los secretos básicos del enrutamiento de PCB, incluyendo el software de diseño y los métodos de fabricación de rutas, ayudándole a convertir su PCB del diseño a la realidad.
Diseño de trazado de PCB con software de enrutamiento de PCB
El enrutamiento moderno de PCB combina el enrutamiento manual y el enrutamiento automático para mejorar la eficiencia y la calidad. El enrutamiento manual tradicional requiere que los diseñadores definan las propiedades de las pistas y coloquen cada pista en la PCB manualmente. Esto ofrece un alto control sobre la ubicación de las pistas, lo que lo hace crucial para diseños de alta velocidad y circuitos personalizados.
El enrutamiento automático de PCB puede generar automáticamente rutas de pistas según las reglas de diseño establecidas. Esto puede ser invaluable para el diseño de placas complejas y grandes, pero es muy efectivo para trabajar con circuitos repetitivos o básicos. Muchos diseñadores utilizan un enfoque híbrido: comienzan con el enrutamiento automático para el diseño básico de pistas y el enrutamiento manual para las rutas de señal críticas.
Software de diseño de PCB gratuito y de pago con enrutamiento automático
| Software | Gratis / Pago | Soporte de enrutamiento automático | Mejor para | Características principales |
| KiCad | Gratis | ✔ | Principiantes y aficionados | Código abierto, fuerte apoyo de la comunidad, compatible con PCB multicapa, visor 3D |
| EasyEDA | Gratis | ✔ | Principiantes y usuarios web | Basado en la nube, sin instalación, se integra con fabricantes de PCB |
| PCB de DesignSpark | Gratis | ✔ | Principiantes y usuarios ocasionales | Fácil de usar, gran biblioteca de componentes, esquemas + herramientas de PCB |
| DipTrace | Pagado (prueba gratuita) | ✔ | Usuarios intermedios | Interfaz fácil de usar, vista previa 3D, admite diseños complejos |
| Autodesk Eagle | Pagado (suscripción) | ✔ | Diseñadores y creadores en general | Ampliamente utilizado, se integra con Fusion 360, admite diseños grandes. |
| Diseñador de Altium | Pagado (alto costo) | ✔ (Avanzado) | Profesionales y usuarios avanzados | Potente enrutamiento manual y automático (enrutamiento automático Altium), funciones de diseño de alta velocidad |
| Diseñador de PCB de OrCAD | Pagado | ✔ (Avanzado) | Profesionales y usuarios avanzados | Enrutamiento y simulación avanzados, estándar de la industria |
Para principiantes o aficionados al enrutamiento de PCB , recomendamos usar software gratuito de enrutamiento de PCB, fácil de usar y económico, como Kidcad, EasyEDA y DesignSpark PCB. EasyEDA es ideal para proyectos sencillos y rápidos, ya que es una plataforma web que no requiere instalaciones complejas. KiCad es una buena herramienta para aprender flujos de trabajo profesionales de forma gratuita, ya que cuenta con funciones avanzadas como visor 3D y compatibilidad con PCB multicapa.
Para diseñadores de nivel intermedio con conocimientos básicos de diseño de PCB, recomendamos Autodesk Eagle y DipTrace, que son fáciles de dominar y ofrecen diseño y capacidades de nivel profesional. Autodesk Eagle ofrece funciones de nivel profesional y un sólido soporte de la comunidad con otros productos de Autodesk a un precio accesible, como Altium. DipTrace es potente, con una interfaz clara y fácil de usar, que ayuda a mejorar tus habilidades de enrutamiento.
Para usuarios avanzados y profesionales , Altium y OrCAD son las mejores opciones. Como herramientas populares de enrutamiento de PCB, son ideales para que los ingenieros profesionales resuelvan proyectos a gran escala o de alta densidad, garantizando el rendimiento y la viabilidad de fabricación en diseños de PCB complejos.
¿Cómo enrutar una PCB? 6 técnicas básicas de enrutamiento de PCB
Tras colocar los componentes en la placa, comenzamos a fresar la PCB para crear las conexiones eléctricas. Se deben tener en cuenta varios consejos de diseño al dimensionar y fresar las pistas . A continuación, se presentan 6 técnicas básicas pero importantes que ayudan a evitar problemas en el proceso de fabricación, especialmente para principiantes y aficionados.
1. Ancho de trazado adecuado
Dimensione el ancho de pista práctico con la calculadora de ancho de pista según la corriente. Las pistas delgadas pueden causar sobrecalentamiento porque no soportan demasiada corriente. Las pistas de señal comunes suelen tener un tamaño de entre 6 y 10 milésimas de pulgada, y las de potencia tienen un ancho de más de 20 milésimas de pulgada, según la corriente.
2. Mantenga suficiente espacio entre las pistas
Una distancia de traza demasiado corta puede provocar cortocircuitos o arcos eléctricos, especialmente con alta tensión. Generalmente, las placas de baja tensión mantienen una separación de 6-8 milésimas de pulgada, y las placas de alta tensión aumentan la separación según el nivel de tensión para garantizar la seguridad.
3. Mantenga los rastros breves y directos
Las pistas largas pueden aumentar la resistencia, ralentizar las señales y captar ruido, al igual que las antenas. Además, doblar las pistas puede causar reflexión de la señal y reducir la precisión del grabado. Coloque los componentes uno junto al otro para minimizar la longitud de las pistas y utilice ángulos de 45° en lugar de ángulos rectos de 90°.
4. Seleccione la capa de tierra
Una placa de tierra mejora la estabilidad de la señal y ayuda a prevenir ruidos no deseados. En una placa de 2 capas, seleccione un lado para la tierra; en una placa de 4 capas, reserve una capa interna completa para la tierra.
5. No confíe en el enrutador automático
Los enrutadores automáticos pueden conectar componentes automáticamente en la placa, pero no consideran la integridad de la señal, la interferencia electromagnética (EMI) ni la disipación térmica. Simplemente use el enrutador automático para conexiones básicas y sencillas, y enrute manualmente las señales de alimentación, tierra y alta velocidad.
6. Coloque las vías con prudencia
Las vías conectan las pistas entre capas y disipan el calor (vías térmicas), pero también pueden aumentar la resistencia y la inductancia, lo que puede afectar las señales de alta velocidad. Coloque vías solo cuando sea necesario y mantenga las señales en una sola capa si es posible.
¿Cómo fabricar rutas de PCB físicamente desde el diseño hasta la realidad?
| Método | Máquina / Herramientas | Cómo funciona | Mejor para |
| Fotolitografía + Grabado | Unidad de exposición UV, plotter fotográfico, máquina de grabado químico | La fotorresistencia + máscara UV define los rastros; los productos químicos eliminan el cobre no deseado | Producción en masa |
| Fresado de PCB (máquina fresadora CNC) | Máquina fresadora de PCB con brocas de fresado fino | CNC elimina mecánicamente el cobre no deseado | Prototipado, lotes pequeños |
| Imágenes directas por láser | Máquina de imágenes láser, sistema de grabado | Escribe directamente patrones de trazos en la fotorresistencia y luego los graba. | PCB avanzados y de alta densidad |
| Impresión aditiva (inyección de tinta / impresión 3D) | Impresora PCB de inyección de tinta o impresora 3D con tinta conductora | Tinta conductora impresa directamente sobre el sustrato | PCB experimentales y flexibles, I+D |
Fresado de PCB con máquina de enrutamiento de PCB
La fresadora de PCB, un tipo de CNC, se utiliza para fresar contornos de placas, fresar pistas, taladrar vías y grabar. Las fresadoras CNC utilizan fresas finas para eliminar el cobre y los materiales de la placa no deseados, formar pistas y crear características internas.
Este método de enrutamiento es más conveniente para la fabricación de prototipos y lotes pequeños de PCB. Si desea fabricar PCB en casa, la fresadora de PCB es una buena opción.
Fotolitografía y grabado de PCB
El grabado de PCB disuelve el cobre no deseado sumergiendo la placa en la solución de grabado. Las pistas, almohadillas y orificios del circuito necesarios se protegen con una capa protectora sobre la placa, expuesta a la luz ultravioleta, y los patrones desprotegidos se eliminan con ácido. Este proceso es muy preciso y útil para crear pistas densas y finas, estándar en la fabricación industrial de PCB para producción en masa.
MOKOPCB se especializa en la fabricación de PCB de alta calidad mediante fotolitografía y grabado. Nuestro equipo de fábrica garantiza placas complejas y de alta densidad que cumplen con estrictos estándares de calidad, tanto para prototipado como para producción en masa.
Enrutamiento láser de PCB
El enrutamiento láser en la fabricación de PCB utiliza un rayo láser de alta energía para eliminar directamente el cobre no deseado de la placa. Destaca en la creación de trazados complejos con alta precisión, y el enrutamiento sin contacto también reduce la tensión mecánica, lo que lo hace ideal para la producción de PCB avanzada y de alta gama.
Impresión de PCB con impresora 3D
La impresión de trazas de PCB, ya sea mediante impresión 3D o impresora de inyección de tinta, deposita tinta metálica conductora directamente sobre el sustrato para formar trazas. Es más rápido y limpio, sin necesidad de tallado ni productos químicos. Sin embargo, su conductividad no es tan buena como la del cobre, por lo que siempre se utiliza para diseños experimentales o PCB flexibles.
Conclusión
El enrutamiento de PCB es el puente entre el diseño digital y la placa de circuito impreso funcional. Para diseñar la PCB perfecta, elija el software de diseño adecuado según su nivel y necesidades. Si es principiante, puede optar por KiCad o EasyEDA. Aplique técnicas clave de enrutamiento, como el ancho de pista adecuado al dimensionar y enrutar las pistas, para garantizar un rendimiento fiable de la placa.
Para hacer realidad el diseño de la PCB, puede optar por diferentes métodos de fabricación, como la fresadora de PCB para prototipado y la fabricación casera de PCB, o la fotolitografía y el grabado, estándares de la industria. Dominar el software y las técnicas de fabricación de enrutamiento de PCB es clave para producir diseños electrónicos eficientes y fiables.
MOKOPCB se especializa en la fabricación de placas de circuito impreso (PCB) de alta precisión con tecnologías avanzadas, ofreciendo calidad y confiabilidad superiores para sus proyectos, desde prototipos. Contáctenos si necesita fabricación profesional de PCB. Siempre estamos aquí para ayudarle a hacer realidad su diseño.
