Integridad Energética: 5 Mitos Comunes

August 29, 2019 Alexsander Tamari

Truth about Power Integrity

La integridad energética no es nada nuevo, pero se está convirtiendo en una preocupación cada vez mayor y seguirá estando a la vanguardia de las mentes de las personas en el futuro. Con la tendencia continua de productos más rápidos y pequeños, ya no tenemos el lujo del espacio. Cada milímetro es precioso, y necesitamos diseñar de esa manera. Si has estado en la industria por más de unos pocos años, es posible que hayas escuchado muchos de los siguientes mitos de PI (integridad energética, por sus siglas en inglés).

Arrojar cobre

Es posible que te hayan dicho que cuanto más cobre, mejor. Y simplemente haciendo un vertido de cobre puedes resolver la mayoría de tus problemas, si no todos, en relación con la integridad energética. Esto, por supuesto, no es el caso; es posible que puedas resolver algunos problemas de calor, pero también invita a otros problemas, como la creación de islas y penínsulas. Aunque parecen inofensivas, las islas y las penínsulas tienen frecuencias resonantes específicas, que pueden causar fallas cuando existen ciertas condiciones. Estas fallas pueden parecer aleatorias y, por lo tanto, son extremadamente difíciles de identificar y corregir. Entonces, antes de echarle la culpa a la magia negra o algún tipo de vudú, asegúrate de verificar si tu vertido de cobre está creando islas o penínsulas, porque no quieres tirar tu diseño y tener que rehacerlo.

Algo más en lo que pensar, que como ingenieros no siempre consideramos, es el costo. El cobre no es barato, y no podemos agregar capas de planos adicionales de forma involuntaria, especialmente con las limitaciones presupuestarias actuales. El diseño excesivo es costoso.

 

Cumplir con IPC-2152

Esto puede ser una sorpresa para ti como lo es para muchos otros. Sí, IPC-2152 es importante y proporciona orientación sobre cómo evitar problemas mediante anchos de traza mínimos para aumentos de temperatura aceptables. La aplicación de IPC-2152 de esta manera obliga al diseñador a asignar más espacio del necesario a su PDN, ocupando bienes inmuebles valiosos o incluso creando más capas para un diseño.

IPC-2152 es una gran herramienta para tener a su disposición y debe entenderse bien si deseas realizar los diseños de suministro de energía más eficientes, pero no debe aplicarse a ciegas. Los ingenieros que usan IPC-2152 de una manera más reflexiva junto con una herramienta de integridad de energía pueden reducir el área de su red de distribución de energía al tiempo que garantizan un diseño seguro para la producción.

 

Nunca Puedes Tener Demasiadas Vías

Si conoces bien el IPC-2152, es posible que hayas notado que están bastante flojos cuando se trata de vías. Al igual que con el ancho de rastreo, IPC-2152 es muy conservador y puede dejar tu placa con más y más vías de lo necesario. Esto puede ser un problema cuando tus formas de cobre ahora están perforadas con agujeros grandes. Lo que esto hace es disminuir el área disponible para la corriente, lo que aumenta la densidad de corriente y, en consecuencia, la temperatura. No solo eso, sino que también le quita el estado verdadero al resto de tu diseño, lo que hace que sea especialmente difícil y lento terminar el enrutamiento que dura el 10% de su placa. Al igual que con las otras reglas IPC-2152, tómalas en cuenta y compréndelas, pero no las sigas ciegamente.

 

 

El Cobre es Cobre

No todo el cobre se crea igual, y a menudo pasamos esto por alto. Un pequeño factor y comúnmente descuidado al analizar una red de distribución de energía es la conductividad del cobre. Como se indicó anteriormente, no todo el cobre es igual. La conductividad del cobre PCB es diferente de la conductividad del cobre puro y, por lo tanto, analizar tu diseño con una conductividad diferente puede brindarte resultados drásticamente diferentes. Hemos encontrado que, en promedio, la conductividad de PCB es de 4.7e7 S/m, mientras que el cobre puro es de 5.88e7 S/m. ¡Esa es una diferencia del 22.3%! Siempre debes consultar con tu fabricante para obtener aclaraciones sobre esta variable importante.

Necesitas Ser un Experto

Solía ser cierto que tenías que ser (o saber) un experto para realizar análisis de integridad de potencia. Muchas veces tendrías que exportar tu diseño a un experto en simulación o integridad de energía porque el software utilizado es demasiado complejo y está cargado de diferentes opciones y parámetros. Esta no es una solución ideal, ni siquiera cercana. Es costoso, lleva mucho tiempo y tendrás que exportar e importar muchas veces hasta que tu placa finalmente esté lista.

Con los diseños de hoy tan pequeños, y los consumidores esperando tanto, no podemos evitar el análisis de integridad energética por más tiempo; es imprescindible para los productos modernos. Recuerda, el cobre no resuelve todos tus problemas, las vías no son tan amigables como pensamos, e IPC = 2152 no es la verdad absoluta, sino más bien un punto de partida.

Lo que realmente necesitas es una herramienta fácil de usar que esté integrada con tu software de diseño actual, que te muestre visualmente los problemas y te permita realizar cambios durante el tiempo de diseño. De esa manera, no necesitas ir y venir constantemente con tu gurú de simulación.

About the Author

Alexsander Tamari

Alexsander joined Altium as a Technical Marketing Engineer and brings years of engineering expertise to the team. His passion for electronics design combined with his practical business experience provides a unique perspective to the marketing team at Altium. Alexsander graduated from one of the top 20 universities in the world at UCSD where he earned a Bachelor’s degree in Electrical Engineering.

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