Introducción
Después de revisar miles de diseños de PCB enviados para fabricación, hemos identificado patrones claros: los mismos errores se repiten una y otra vez[4].
Algunos errores se detectan en el DRC. Otros pasan desapercibidos hasta que la placa no funciona. Y los peores aparecen meses después en producción.
Esta guía documenta los 10 errores más costosos y cómo evitarlos.
Error #1: Ignorar las Reglas DRC del Fabricante
El Problema:
Diseñar con reglas de diseño genéricas o inventadas, sin verificar las capacidades reales del fabricante.
Consecuencias:
- Gerbers rechazados
- Modificaciones forzadas (que alteran el diseño)
- Sobrecostes por capacidades especiales
- Retrasos de días o semanas
Solución:
Reglas típicas estándar:
| Parámetro | Estándar | Avanzado |
|---|---|---|
| Ancho de pista mínimo | 0.15mm (6mil) | 0.1mm (4mil) |
| Separación mínima | 0.15mm (6mil) | 0.1mm (4mil) |
| Taladro mínimo | 0.3mm | 0.2mm |
| Anular ring | 0.15mm | 0.1mm |
| Solder mask bridge | 0.1mm | 0.075mm |
❌ Error Real
"Diseñé con pistas de 4mil porque mi software lo permitía. El fabricante estándar necesita 6mil. Tuve que re-rutear todo el diseño." - Coste: 3 días de retrabajo.
Error #2: Footprints Incorrectos o Desactualizados
El Problema:
Usar footprints que no coinciden con el componente real.
Tipos comunes:
- Pads demasiado pequeños o grandes
- Pitch incorrecto
- Polaridad invertida (capacitores, diodos)
- Patrones de orientación erróneos (QFN, BGA)
- Footprints de componentes obsoletos
Consecuencias:
- Componentes que no encajan
- Soldadura deficiente
- Cortocircuitos
- Necesidad de nuevo PCB
Solución:
💡 Tip Profesional
Para componentes críticos (BGA, QFN), siempre consulta la "land pattern recommendation" del fabricante del componente, no solo el outline mecánico.
Error #3: Falta de Plano de Tierra Sólido
El Problema:
- No usar un plano de tierra completo
- Fragmentar el plano con ranuras innecesarias
- Rutear señales que cortan el plano de retorno
Consecuencias:
- Problemas de EMI/EMC[3]
- Ruido en señales analógicas
- Señales de alta velocidad degradadas
- Fallos en certificación CE/FCC
Solución:
Estructura recomendada (4 capas):
| Capa | Función |
|---|---|
| Top | Señales + Componentes |
| Inner 1 | GND (plano sólido) |
| Inner 2 | Power (plano) |
| Bottom | Señales + Componentes |
Error #4: Vías en Pads SMD
El Problema:
Colocar vías directamente dentro de pads SMD sin rellenar.
Consecuencias:
- La soldadura "baja" por la vía (wicking)
- Uniones frías o abiertas
- Especialmente problemático en BGA y QFN
Solución:
- Via-in-pad filled and capped: Vías rellenas con resina y chapadas (coste extra)
- Vías fuera del pad: Conectar con pista corta desde el pad
- Thermal vías adecuadas: Para QFN/QFP con thermal pad, usar múltiples vías pequeñas
| Opción | Coste | Fiabilidad |
|---|---|---|
| Vías alejadas | Bajo | Alta |
| Via-in-pad filled | Alto | Excelente |
| Via-in-pad sin rellenar | Bajo | Problemática |
⚠️ Thermal Pads
Los thermal pads de QFN NECESITAN vías para disipar calor. Pero deben ser múltiples vías pequeñas (0.3mm), no pocas grandes. Y considera via-in-pad filled si es crítico.
Error #5: Clearance Insuficiente en Alta Tensión
El Problema:
No respetar las distancias de seguridad para voltajes altos.
Referencias:[1]
| Voltaje | Clearance interno | Clearance externo |
|---|---|---|
| <50V | 0.13mm | 0.13mm |
| 50-100V | 0.25mm | 0.5mm |
| 100-170V | 0.4mm | 0.8mm |
| 170-250V | 0.5mm | 1.0mm |
| 250-500V | 0.8mm | 1.5mm |
Consecuencias:
- Arcos eléctricos
- Fallos de aislamiento
- Riesgo de incendio
- Rechazo en certificación de seguridad
Solución:
Error #6: Falta de Fiduciales y Marcas de Montaje
El Problema:
Olvidar incluir:
- Fiduciales para pick-and-place
- Marcas de polaridad para componentes
- Indicadores de Pin 1
Consecuencias:
- Placas difíciles o imposibles de montar automáticamente
- Errores de orientación en montaje manual
- Sobrecostes de fabricación
Solución:
Fiduciales:
- Mínimo 3 por PCB (en diagonal)
- 1mm de diámetro, 2mm de clearance de cobre
- No cubiertos por solder mask
Marcas de componentes:
- Indicador de Pin 1 en todos los ICs
- Polaridad en capacitores y diodos
- Referencia legible (R1, C1, U1...)
Error #7: Thermal Management Deficiente
El Problema:
No planificar la disipación de calor desde el diseño.
Componentes críticos:
- Reguladores de voltaje
- MOSFETs de potencia
- LEDs de alta potencia
- Procesadores
Consecuencias:
- Sobrecalentamiento
- Reducción de vida útil
- Fallos intermitentes
- Throttling de rendimiento
Solución:
| Método | Efectividad | Coste |
|---|---|---|
| Copper pour | Media | Bajo |
| Thermal vías | Alta | Bajo |
| Plano de cobre grueso (2oz) | Alta | Medio |
| Metal core PCB | Muy alta | Alto |
| Disipador externo | Muy alta | Variable |
Error #8: Señales de Alta Velocidad Mal Ruteadas
El Problema:
Tratar señales de alta velocidad como señales DC.
Señales que requieren cuidado:
- USB 2.0/3.0
- HDMI
- Ethernet
- DDR
- PCIe
- Cualquier señal >10MHz
Errores comunes:
- No controlar impedancia
- Diferencias de longitud en pares diferenciales
- Cambios de capa sin vías de retorno
- Stubs (pistas "colgando")
- Esquinas de 90°
Solución:
| Tipo de señal | Impedancia típica |
|---|---|
| USB 2.0 | 90Ω diferencial |
| USB 3.0 | 90Ω diferencial |
| HDMI | 100Ω diferencial |
| Ethernet | 100Ω diferencial |
| DDR4 | 40Ω single-ended |
📐 Stack-up Importa
La impedancia depende del stack-up. Especifica el stack-up exacto al fabricante y solicita el cálculo de impedancia. No asumas valores.
Error #9: Silkscreen Problemático
El Problema:
- Referencias sobre pads (obstruyen soldadura)
- Texto demasiado pequeño (ilegible)
- Información faltante o incorrecta
- Silkscreen sobre vías
Consecuencias:
- Placas difíciles de ensamblar/depurar
- Soldadura contaminada
- Confusión en producción
Solución:
Reglas básicas:
- Mínimo 0.8mm de altura de texto (0.15mm de línea)
- NUNCA sobre pads o vías descubiertas
- Referencias cerca del componente correspondiente
- Incluir: nombre, versión, fecha, orientación
Información recomendada en silkscreen:
- Nombre del proyecto
- Versión de PCB (v1.0, v1.1...)
- Indicadores de test points
- Polaridad de conectores
- Voltajes si hay múltiples
Error #10: No Verificar DFM (Design for Manufacturing)
El Problema:
Diseñar sin considerar las limitaciones de fabricación y montaje.
Ejemplos de problemas DFM:[4]
Fabricación:
- Aspect ratio de vías demasiado alto
- Copper balance desigual (warping)
- Panelización no considerada
Montaje:
- Componentes demasiado juntos para soldadura
- Componentes en ambos lados sin planificar proceso
- Thermal pads sin acceso para retrabajo
Solución:
| Check DFM | Valor típico |
|---|---|
| Separación componentes | >0.5mm |
| Componentes al borde | >2mm |
| Aspect ratio vías | <10:1 |
| Copper balance | <30% diferencia |
| Testpoints accesibles | Sí |
Lista de Verificación Pre-Fabricación
Antes de enviar tus Gerbers, verifica:
- [ ] DRC sin errores con reglas del fabricante
- [ ] Footprints verificados contra datasheets
- [ ] Plano de tierra sólido, sin cortes innecesarios
- [ ] Vías en pads: filled o alejadas
- [ ] Clearance de alta tensión correcto
- [ ] Fiduciales incluidos (mínimo 3)
- [ ] Thermal management planificado
- [ ] Señales de alta velocidad con impedancia controlada
- [ ] Silkscreen legible y fuera de pads
- [ ] DFM check aprobado
Servicios WellPCB
Nuestro equipo de ingeniería revisa todos los diseños antes de fabricación:
| Servicio | Incluido |
|---|---|
| DRC Check | Sí, siempre |
| DFM Report | Sí, gratuito |
| Sugerencias de mejora | Sí |
| Impedancia controlada | Disponible |
| Stack-up personalizado | Disponible |
Servicios de diseño y fabricación:
- Fabricación PCB
- Montaje PCBA
- Prototipos Rápidos
- PCB Multicapa - hasta 32 capas
Conclusión
Los 3 Errores Más Costosos:
Prevención:
- Verifica footprints con componente físico
- Usa reglas DRC de tu fabricante desde el inicio
- Corre DFM check antes de enviar
Regla de Oro:
Una hora de verificación ahorra semanas de retrabajo.
💡 Consejo Final
Muchos de estos errores se detectan solo cuando la placa falla. Por eso ofrecemos revisión DFM gratuita: preferimos encontrar los problemas antes de fabricar que después. Envía tu diseño y te daremos feedback antes de producir.
¿Tienes un diseño listo para revisar? Solicita cotización con DFM check gratuito incluido.
