Ubicación de Componentes en PCB: Conceptos y Técnicas Prácticas

Clase 26 de 48Curso de Diseño de Circuitos Electrónicos

Resumen

Una buena distribución de componentes en una PCB marca la diferencia. Aquí verás cómo llevar la lógica del esquemático a un diseño ordenado, con rutas sencillas y un resultado claro. Con atajos de KiCad, cuidado con las capas y agrupando por función, lograrás una colocación eficiente, estética y funcional.

¿Cómo planificar la ubicación de componentes en una PCB?

La planificación inicia en el esquemático. No solo define conexiones; también revela el flujo de corriente y señales. Seguir esa lógica facilita rutas cortas y evita cruces innecesarios.

¿Por qué el esquemático guía el flujo en la PCB?

  • Indica qué va conectado con qué mediante líneas blancas.
  • Muestra el inicio funcional: entrada USB de 5 V como punto de partida.
  • Permite agrupar por bloques: entrada, regulación a 3.3 V y conversión a 12 V.
  • Ayuda a mantener coherencia visual y eléctrica en el diseño.

¿Dónde ubicar conectores y qué indica "PCB Edge"?

  • Coloca los conectores en los bordes de la tarjeta.
  • Ubica el puerto USB donde comienza el circuito.
  • Usa el texto "PCB Edge" de la huella para alinear el conector con el borde.
  • Define cuánto sobresale el conector sin invadir el contorno de la tarjeta.

¿Qué pasos seguir para ubicar y orientar con KiCad?

La eficiencia llega con práctica y atajos. Mueve, rota y verifica superposiciones para evitar errores de fabricación y lectura.

¿Qué atajos usar para mover y rotar en KiCad?

  • Tecla M: captura y mueve el componente.
  • Tecla R: rota 90 grados por pulsación.
  • Líneas blancas: guían conexiones y minimizan cruces.
  • Ventana de clarificación: si hay elementos solapados, elige “huella” para mover el componente.

¿Qué capas no deben montarse y por qué?

  • Cuadro blanco de la huella: representa el área física. No debe superponerse con otros.
  • Capas F.fab y B.fab: muestran valores y tipo de componente. Pueden montarse; no se fabrican.
  • Capa de silk screen: evita que textos se crucen. Asegura identificar J1, C4, C5, etc.

¿Cómo agrupar bloques: USB, regulador 3.3 V y conversor CDC 12 V?

Trabaja por función. Coloca los componentes críticos cerca de sus pines asociados. Mantén rutas cortas y accesibles.

¿Cómo colocar condensadores de entrada y desacople cerca del puerto y del integrado?

  • Entrada USB: ubica C4 y C5 frente al conector. Mantén pistas sin cruces.
  • Reglas de proximidad: acerca los capacitores a la fuente de 5 V.
  • Regulador 3.3 V: ubícalo con C6 muy cercano.
  • Desacople del integrado: coloca el capacitor (por ejemplo, C2) junto al pin correspondiente y a tierra. Filtra ruido.

¿Cómo ordenar el conversor de CDC y las salidas de 12 V y 3.3 V?

  • Conversor CDC:
  • L1 cerca de los pines 3, 6 y 7 del integrado.
  • D1 conectado desde los pines 6 y 7, cerca de L1 e integrado.
  • R1 en serie con R3, y C1 en paralelo: alinea para evitar cruces.
  • R2, C2 y C3: posiciona según pines del integrado (ej.: C2 a pin 10 y tierra).
  • Ajuste del bloque: selecciona el grupo, rota con R y mejora simetría.
  • Conectores de salida:
  • 12 V: colócalo junto a C1, donde se genera la línea de 12 V.
  • 3.3 V: colócalo junto al pad grande del regulador.
  • Mantén ambos conectores próximos entre sí.
  • Bordes de tarjeta:
  • Reajusta contorno según el espacio real usado.
  • Mueve vértices con zoom y arrastre.
  • Recuerda: textos grises pueden quedar fuera; no se fabrican.

¿Tienes dudas sobre cómo mejorar tu propia distribución o sobre un bloque específico? Cuéntame tu caso y comentamos cómo optimizarlo paso a paso.