Mitos de Enrutamiento de Ángulos de PCB: Ángulo de 45 Grados frente a Ángulo de 90 Grados
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No hay nada de malo en tener un debate sano, ya sea que esté relacionado con determinar el mejor ingrediente para una pizza o la celebridad más filantrópica. En el mundo del editor de PCB, un debate que acosa tanto a los diseñadores como a los investigadores se centra en decidir si las pistas de cobre de una PCB deben enrutarse en un ángulo de 45 grados frente a 90 grados para evitar las trampas de ácido y otros fallos de diseño.
Sin embargo, con el equipo de hoy, resulta que, excepto en circunstancias especiales, no importa qué ángulo uses. Al utilizar un software de diseño de PCB moderno, las herramientas de enrutamiento de PCB pueden adaptarse a cualquier ángulo de inclinación que esté detrás o que sea necesario para las necesidades de tu dispositivo.
El Efecto de las Pistas de PCB en Ángulo Recto sobre la Emisión de EMI
A los ingenieros a menudo les preocupa tener pistas en ángulo recto en la forma de la PCB debido a la posibilidad de Interferencia Electromagnética (EMI) irradiada en esquinas afiladas. La teoría popular es que las señales de alta frecuencia emiten radiación de radiofrecuencia en cada giro de 90° de la pista de cobre. Esta mera suposición es suficiente para que la mayoría de los diseñadores de hardware eliminen cualquier pista de ángulo recto de su diseño de PCB.
Sin embargo, un ingeniero eléctrico experimentado, el Dr. Howard Johnson, ha desacreditado la teoría de que los electrones no pueden hacer giros en ángulo recto en una señal de alta velocidad. De hecho, los electrones rebotan miles de millones de veces en diferentes direcciones, incluso con una longitud corta; tienen problemas mínimos para navegar en las esquinas de ángulo recto.
Por supuesto, hay una excepción cuando diseñas un plano de tierra de PCB de ultra alta velocidad en el rango de 10 GHz o más, o estás involucrado en diseños de microondas que usan trazas con anchos grandes de 100 mils. En aplicaciones tan extremas, debes preocuparte por los ángulos de 90° de la PCB. De lo contrario, estos no deberían presentar una preocupación importante.
Solo preocúpate por las esquinas en ángulo recto en el diseño de PCB ultra alta velocidad.
Para resolver este debate de una vez por todas, se realizó una prueba para medir y comparar la emisión radiada entre ángulos rectos y ángulos de 45° para señales de alta frecuencia, para señales de pulso de subida de hasta 17 ps. Los resultados confirman el argumento del Dr. Howard Johnson de que no hay diferencia en los niveles de emisión de EMI entre las esquinas de ángulo recto y 45°, dentro de los límites de prueba.
¿Por qué se utilizan tanto las esquinas de 45° en el diseño de PCB?
El veredicto ha salido a la luz y es seguro utilizar pistas en ángulo recto en tu diseño de PCB, siempre y cuando no estés trabajando en diseños de microondas de frecuencia ultra alta. El mito de enrutamiento de ángulo de 45° por fin ha desaparecido. Pero si se trataba de un concepto erróneo, ¿por qué el software de diseño de placa de circuito impreso continúa incorporando ángulos de 45° en su estrategia de enrutamiento? Además, ¿por qué la gente empezó a enrutar con ángulos de 45°?
Todo mito tiene un origen. En el caso de enrutamiento de la PCB con ángulos de 45°, el mito se remonta a una época en que la fabricación de placas de circuito impreso no era tan avanzada como lo es hoy. Por aquel entonces, las esquinas en ángulo recto de las PCB, o en cualquier ángulo agudo, presentaban una amenaza real para la fabricación. Las esquinas afiladas podrían causar trampas de ácido, donde algunos de los ácidos utilizados en el grabado permanecen y continúan corroyendo el cobre en las esquinas afiladas. Por aquel entonces, a los ingenieros también les preocupaba que las esquinas en ángulo recto no fueran tan resistentes como las de 45° y se pudieran quitar fácilmente.
Afortunadamente, estas preocupaciones pertenecen al pasado, ya que la nueva tecnología de fabricación de PCB garantiza que el plano de tierra de PCB esté grabado correctamente, en ángulo recto o no. Los ingenieros veteranos de la época en que se evitan las esquinas de ángulo recto en las placas de circuito impreso continúan desaprobando el uso de ángulos de 45° en los diseños de PCB actuales. Sin embargo, para muchos de ellos, es más un hábito que una norma.
Esquinas afiladas utilizadas para causar problemas de fabricación.
¿Por qué prefiero las Esquinas de ángulo de 45° en una PCB?
A pesar de que no hay nada malo en tener esquinas en ángulo recto en mi diseño de PCB, me aseguro meticulosamente de que todas las esquinas sean de ángulo de 45° antes de enviar el diseño de PCB para su fabricación. Esto no se debe a que sea un diseñador de RF, no lo soy. Mi obsesión con las esquinas de 45° es bastante simple. En mi opinión, son más elegantes y bonitas en comparación con las esquinas de PCB de ángulo de 90°.
En pocas palabras, es una cuestión de preferencia personal. Después de todo, Altium Designer® ya está configurado para enrutar pistas en ángulo de 45° y no vi una necesidad urgente de alterar esas configuraciones predeterminadas. Asegúrate de estar utilizando un diseño de software de PCB que pueda activar cualquiera de tus preferencias de diseño.
¿Te preocupan los ángulos rectos en el diseño de tu PCB? Habla con un experto de Altium para conocer su opinión.
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