Diseño de PCB con SMT en alta frecuencia

[SaulDeLaCruz]

¡¡¡¡Hola muy buen día a todos!!!!

Es la primera vez que escribo una pregunta y espero que me ayuden de manera directa como tantas veces lo han hecho de manera indirecta (al checar las respuestas que dan).
El asunto es que soy recién egresado de la carrera de ing. en electrónica y he iniciado a diseñar tarjetas PCB con componentes SMT para alta frecuencia. Hasta ahora mis diseños eran funcionales pero había tenido tantas restricciones en cuanto al espacio, además que no me había tocado trabajar con frecuencias del orden de los GHz, en específico para la banda de 2.45 GHz.
Mis dudas son:
- Para reducir el espacio utilizado he tenido que reducir el espacio entre los componentes pero ¿cuál es el mínimo espacio posible y aceptable? He encontrado una guía pero los espacios entre componentes me parecen demasiado grandes (entre 25 y 100 milésimas de pulgada dependiendo de los componentes)
- Por otro lado, me gustaría saber algunos tips para el diseño de PCBs en alta frecuencia. ¿Tengo que tener consideraciones extras además del matching de impedancias?

¡¡¡¡De antemano muchas gracias!!!!
Cualquier información extra (lineamientos, recomendaciones o guias empíricas) acerca del diseño de PCBs se agradecerá ...

 

[Ardogan]

No me metí con diseño en alta frecuencia (normalmente uso modulitos ya integrados), pero acá va mi granito de arena:

...
- Para reducir el espacio utilizado he tenido que reducir el espacio entre los componentes pero ¿cuál es el mínimo espacio posible y aceptable? He encontrado una guía pero los espacios entre componentes me parecen demasiado grandes (entre 25 y 100 milésimas de pulgada dependiendo de los componentes)

Bueno, primero habría que saber: ¿como vas a fabricar la placa?, ¿vas a mandar a hacer el PCB?, ¿que ancho de pista/separación?, ¿cuantas capas?, ¿que tamaño de componentes? (0402, 0603, 0805...) (¿hay QFN o BGA?), ¿como se va a ensamblar la placa? (ola de estaño, refusión por horno, a mano con soldador de contacto, a mano con aire).

De eso va a depender el espaciado de componentes, podría llegar a ser 0.5 mm entre resistores 0402, o 1 mm para 0603..., por ejemplo:
http://www.ami.ac.uk/courses/ami4945_dpb/restricted/u08/supplementary/sup_14.html

Otro espacio importante es entre el borde de placa y las pistas, y entre borde de placa y componentes. Nuevamente, depende de como se fabrica, si la placa va a cortar con un router (menos espacio) o haciendo V-scoring (más espacio).

El espaciado en soldadura por ola depende también de la "sombra" que producen los componentes grandes, ver la 2da foto (Mini-melf) en:
http://www.technolab.de/_en/solderdict/smdhmd/insufficientsolder.php

En soldadura por refusión (horno) un componente grande con gran masa térmica (relativo a lo que tiene alrededor) puede provocar que no llegue calor a los componentes pequeños cerca, porque actúa como un sumidero de calor (se supone que se debe llevar la placa a >220C por unos 30segundos a 1 minuto, puede no ser suficiente para calentar los pequeñines).

Si estás con componentes chicos (0402, y quizás también 0603) cuidado con el tomb-stoning (si las pistas que entran a los pads son de distinto ancho total, el componente queda paradito sin soldar un pad, porque el pad con más pistas disipa el calor más rápido).

Bueno... mejor que seguir dando consejos a ciegas espero que respondas lo anterior.

- Por otro lado, me gustaría saber algunos tips para el diseño de PCBs en alta frecuencia. ¿Tengo que tener consideraciones extras además del matching de impedancias?

No hice nada con altas velocidades, pero sí como regla general (y mucho más importante si es alta frecuencia) poner capacitores de desacople, desacoplar fuente de alimentación de la parte de RF del resto del circuito, plano de masa.

Yo te diría que si tenés una imagen de como va el trazado de tu placa, lo postees y podemos ir señalando puntos de mejora.