En esta entrada trataremos las reglas de diseño o DRC en EAGLE, es decir, aquellos ajustes básicos que debemos tener en cuenta para asegurarnos que nuestros diseños cumplen con los requerimientos y limitaciones tecnológicas del fabricante de circuitos impresos.

Los parámetros a configurar normalmente son proporcionados por la casa de fabricación de circuitos impresos que hayamos elegido y deberemos configurar el software CAD de acuerdo a la información que se nos proporciona para garantizar que el PCB se pueda fabricar correctamente.

Ajustar de forma correcta las reglas de diseño es esencial cuando se trabaja con un PCB que se fabricará de manera profesional, pero también nos pueden ayudar mucho para mejorar el resultado de los circuitos impresos producidos de manera casera.

El la foto principal del artículo vemos la ventana principal para la configuración de reglas de diseño o DRC.

 

DRC – Dialogo de revisión de reglas de diseño.

Antes de enviar un diseño  en EAGLE para su fabricación a una casa de PCB, debemos verificar que nuestro diseño se encuentre dentro de los límites de producción. Para esto EAGLE nos ofrece una herramienta que nos informará de cualquier zona problemática para realizar la producción.

Para modificar los parámetros DRC, utilizamos el dialogo de DRC (Design Rule Check o revisión de reglas de diseño) al que podemos acceder haciendo click en el botón “DRC” en la paleta de herramientas izquierda de EAGLE o bien en la barra de menú nos dirigimos a Tools > DRC…

Se mostrará una ventana como la que se ve a continuación:

Ventana que muestra la descripcion del archivo de reglas de diseño drc eagle

En este artículo nos concentraremos en circuitos impresos de una y dos capas. La primera pestaña (titulada “layers”) esta dedicada a modificar ajustes para PCB multicapa, por lo que iremos directamente a explicar la siguiente pestaña que es de gran importancia, ya que aquí se definen las reglas de separación entre las pistas en las caras del PCB.

 

Reglas de espaciado (clearance).

En la pestaña de “clearance” podemos introducir el espaciado que debe existir entre los pads “through hole”, pads SMD, vias y las propias pistas.

Habitualmente los fabricantes de PCBs que trabajan con pequeños lotes o circuitos impresos individuales requieren un espaciado mínimo de 8 milésimas de pulgada.

No hace falta explicar mucho por que el mismo software nos va mostrando una imagen que ilustra el ajuste que vamos a modificar.

Reglas de diseño DRC eagle pestaña de espaciado

En caso de que queramos definir las reglas para fabricar nuestros PCBs por el método de la plancha o cualquier otro método casero, será necesario considerar un espaciado de al menos 12 mil.

 

Reglas de distancia (distance).

En esta pestaña podemos definir la distancia entre los elementos de cobre en el diseño (pads through hole, pads SMD, vías, pistas, etc) y el borde exterior del PCB. Por ejemplo, podemos definir si no queremos pistas a menos de 20 mil del borde (recordemos que el borde del PCB esta definido por la linea en la capa “dimension”).

También podemos configurar la distancia mínima entre perforaciones (taladros) localizados dentro del área del PCB.

Reglas de diseño DRC EAGLE ventana de distancias

Reglas de tamaño (sizes).

En esta pestaña hay dos ajustes primordiales para modificar. Para PCBs de doble cara los ajustes que nos interesan son:

  • “Minimum Width”  que modifica el tamaño (espesor) mínimo de las pistas de cobre
  • “Minimum Drill” que especifica el diámetro mínimo de la herramienta para realizar perforaciones en el PCB.

Las otras dos opciones que se presentan en esta página aplican solamente para PCBs de más de dos capas y por ahora no las trataremos.

De nuevo, aquí hay que considerar la anchura máxima de pista que seamos capaces de lograr con el método casero para fabricación de PCBs y también el tamaño mínimo de las perforaciones de acuerdo a las herramientas que tengamos.

 

Tamaño de las vías y pads (restring).

En esta pestaña podemos cambiar el tamaño de las vias y los pads en componentes through-hole.

La anchura del anillo de cobre que rodea las vias y pads se define como un porcentaje del diámetro de la perforación.  EAGLE también nos permite definir un mínimo y un máximo, de manera que si tenemos una perforación muy pequeña, el tamaño del cobre sea suficiente para poder cumplir con las limitaciones de fabricación.

Reglas de diseño DRC EAGLE ventana restring

En el caso de que estemos diseñando nuestros circuitos para su fabricación casera debemos tomar en cuenta este parámetro, ya que el juego de reglas por defecto tiene valores muy pequeños y esto dificulta mucho las cosas al momento de perforar el PCB.

Al diseñar el PCB para su fabricación por un tercero, debemos tomar en cuenta que algunos servicios de PCB económicos tienen problemas para realizar las perforaciones en el centro del pad, pudiendo causarnos problemas con el contacto eléctrico de una cara a otra.

En la siguiente imagen podemos apreciar perforaciones excéntricas en las vías del PCB. Brocas sin filo y problemas con los archivos Gerber pueden causar perforaciones desplazadas del centro como se muestran en la imagen.

reglas de diseño vias con desviacion

 

Otros ajustes.

  • Shapes: Permite ajustar la forma de los pads SMD y Through-Hole. Por ejemplo podemos redondear los pads de componentes de montaje superficial o asignar pads de distintas formas para el primer pin de encapsulados DIP.
  • Supply: Esta pestaña nos permite realizar ajustes que definen como se conectan los pads a las capas de distribución de poder, por ejemplo como se conectan los pads a los polígonos de GND o VCC.
  • Masks: En esta pestaña podemos configurar como generará el programa las capas de máscara antisoldante. La máscara antisoldante por defecto no se aplica para vías ni pads.
  • Misc: Aquí encontraremos opciones varias sobre como el programa realiza la revisión de las reglas de diseño, por ejemplo podemos forzar al programa para que lance errores si los componentes no están alineados a la cuadricula (grid).

 

Conclusión.

  • En este artículo hemos explorado el significado de  las reglas de diseño (DRC) básicas y sus implicaciones para fabricar circuitos impresos caseros o profesionales.
  • Hay que hacer énfasis en el DRC relacionado con el tamaño de los pads y vias (restring), ya que estos ajustes pueden dar problemas al crear nuestros PCBs en casa.
  • Hemos cubierto la configuración para PCBs de dos capas solamente

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