Qué es#
Una pista es una tira fina de cobre, y el cobre tiene resistencia. La corriente que la recorre se convierte en calor, así que una pista que lleva más corriente debe ser más ancha. Las señales casi no llevan nada; una alimentación para una tira LED o un motor lleva amperios.
Reglas prácticas#
- Señales: 0.2–0.25 mm. Se puede más fino, pero cuesta más soldar y reparar.
- Alimentaciones: dimensiónalas según la corriente con la tabla de abajo. PCB Canvas sugiere como mínimo 0.3 mm para una alimentación, aunque la fórmula permita menos: la caída de tensión queda pequeña y aguanta retoques.
- GND: un relleno de masa en ambas capas gana a cualquier pista.
- Nunca por debajo del mínimo del fabricante: JLCPCB fabrica 0.10 mm y el precio estándar se mantiene desde 0.127 mm (Configuración de placa → Reglas).
La tabla IPC-2221#
IPC-2221 relaciona corriente, calentamiento y sección del cobre:
I = k · ΔT^0.44 · A^0.725, con I en amperios, ΔT en °C, A en mils
cuadrados, k = 0.048 para pistas arriba y abajo y 0.024 para capas internas.
El cobre de una onza tiene 35 µm de grosor. Los anchos de abajo son para pistas exteriores:
| Corriente | 1 oz, +10 °C | 1 oz, +20 °C | 2 oz, +10 °C |
|---|---|---|---|
| 0.5 A | 0.12 mm | 0.08 mm | 0.06 mm |
| 1 A | 0.30 mm | 0.20 mm | 0.15 mm |
| 1.5 A | 0.53 mm | 0.35 mm | 0.26 mm |
| 2 A | 0.78 mm | 0.51 mm | 0.39 mm |
| 3 A | 1.37 mm | 0.90 mm | 0.68 mm |
| 5 A | 2.77 mm | 1.82 mm | 1.38 mm |
Un calentamiento de 10 °C es suave; las sugerencias lo usan. Las capas internas de una placa de 4 capas se enfrían peor y necesitan unas 2.6 veces el ancho. La pestaña Corriente de la configuración de placa calcula cualquier otro caso.
¿Cuánta corriente?#
«Sugerir clases de red» (Configuración de placa → Clases de red, y sola tras Actualizar PCB) la estima a partir de las piezas de cada red y explica por qué:
- VBUS de USB-C: 1.5 A. Un puerto USB 2.0 normal da 0.5 A; un fusible en la red limita la estimación a su valor.
- Jack de alimentación: 2 A. Un regulador lineal: 0.5 A. Un convertidor reductor: 2 A, también en su nodo de conmutación y tras su bobina.
- Alimentación de un módulo ESP32: 0.5 A, por los picos de Wi-Fi.
- Salidas con MOSFET y conectores de tiras LED: tu ajuste de carga (2 A por defecto). Una alimentación para cuatro salidas de 2 A lleva 8 A.
- GND: la mayor corriente de alimentación, que vuelve por ella.
Ejemplos: una placa USB-C con un fusible de 500 mA solo necesita 0.3 mm en VBUS. Una tira de 60 LED WS2812B consume hasta 2.2 A en blanco total, así que su pista 5V quiere 0.8 mm. Cuatro salidas de 2 A en 12V necesitan 5.3 mm, más fácil como relleno de cobre.
Las sugerencias nunca estrechan una red y nunca cambian una clase que hayas creado. Aplicar es un solo paso de deshacer.
Pistas de igual longitud#
Algunas señales viajan en pareja, una el reflejo de la otra. El receptor mira la diferencia, así que ambas deben llegar a la vez e ir una junto a otra. PCB Canvas las encuentra por los nombres de pines y redes y te lo dice en el inspector, en la ayuda de la herramienta Pista y como aviso del DRC tras trazar:
| Par | Cómo se encuentra | Aviso por encima de |
|---|---|---|
| USB D+/D- | pines D+/D-, DP/DM, redes USB_DP/USB_DN | 0.5 mm |
| CAN H/L | redes CANH/CANL | 5 mm |
| Otros pares diferenciales | redes que terminan en _P/_N o +/- | 0.5 mm |
USB: lo que de verdad importa#
- Full speed (12 Mbit/s), el que usan ESP32-C3, ESP32-S3 y RP2040, es tolerante: los flancos son lentos frente a unos milímetros de pista. Mantén D+ y D- juntas y cortas; el aviso de 0.5 mm es un buen hábito, no un límite estricto.
- High speed (480 Mbit/s) pide una impedancia diferencial de 90 Ω (±15 %) y longitudes iguales. TI pide menos de 1.27 mm (50 mil) de diferencia; Renesas permite 2.5 mm.
- Sinceramente: en una placa de 2 capas de 1.6 mm la masa queda lejos bajo las pistas, así que 90 Ω exige una geometría que los pads del conector USB no permiten. Una placa casera no lo clava. Pistas cortas, sin vías, un relleno de masa continuo bajo el par y longitudes iguales es lo que puedes hacer, y para full speed funciona.
Errores típicos#
- Pistas de alimentación finas. Se calientan y la tensión cae a lo largo: un regulador lejano recibe menos de lo que debería.
- Vías en alimentaciones. Una vía pequeña lleva más o menos lo que una pista estrecha; usa dos o más a partir de un amperio.
- Par separado. Llevar D+ por un lado de una pieza y D- por el otro forma un lazo que capta ruido.
Fuentes#
- IPC-2221B, Generic Standard on Printed Board Design, sección 6.2 y la gráfica de corriente (la fórmula es el ajuste de curva que usan las calculadoras habituales).
- JLCPCB PCB capabilities (jlcpcb.com/capabilities/pcb-capabilities): pista y separación mínimas.
- Especificación USB Type-C: potencia por defecto de USB 2.0 500 mA, corriente Type-C 1.5 A y 3 A.
- Hoja de datos TI TUSB4041, guía de diseño: diferencia de longitud de un par USB 2.0 por debajo de 50 mil. Hoja de datos TI BQ24392: 90 Ω ±15 % diferencial.
- Renesas RZ/A1, guía de diseño de placas para USB 2.0 high speed: diferencia de longitud D+/D- de 2.5 mm o menos.