Introducción: Desafíos de Diseño USB SuperSpeed
USB ha evolucionado de una simple interfaz de 12 Mbps a un protocolo serie de alta velocidad capaz de alcanzar 20+ Gbps. Las interfaces USB 3.x SuperSpeed utilizan señalización diferencial con requisitos de impedancia estrictos, lo que hace que el diseño de PCB sea crítico para un funcionamiento confiable.
Evolución de Velocidad USB
Esta guía se centra en los requisitos de diseño SuperSpeed (USB 3.x) al tiempo que cubre las señales heredadas USB 2.0 que deben coexistir en cada diseño USB 3.x. Comprender ambas es esencial para el cumplimiento y la interoperabilidad.
Descripción General de Estándares USB
La convención de nomenclatura USB ha sido confusa, con múltiples cambios de marca. Comprender la nomenclatura actual ayuda a evitar confusión en las especificaciones.
Resumen de Especificaciones USB
| Nombre de Marketing | Nombre Técnico | Velocidad | Carriles |
|---|---|---|---|
| USB 5Gbps | USB 3.2 Gen 1 | 5 Gbps | 1 |
| USB 10Gbps | USB 3.2 Gen 2 | 10 Gbps | 1 |
| USB 20Gbps | USB 3.2 Gen 2x2 | 20 Gbps | 2 |
| USB 40Gbps | USB4 Gen 3x2 | 40 Gbps | 2 |
| USB 80Gbps | USB4 Gen 4 | 80 Gbps | 2 |
Consideraciones de USB Type-C
- Type-C es reversible—ambas orientaciones deben funcionar correctamente
- Los pines CC determinan la orientación y el modo del cable
- USB4 y Thunderbolt 3/4 requieren conectores Type-C
- Los modos alternativos (DisplayPort, Thunderbolt) usan las mismas señales
Requisitos de Control de Impedancia
USB SuperSpeed requiere un control de impedancia preciso tanto para impedancia unipolar como diferencial. La tolerancia de impedancia es estricta y debe mantenerse a lo largo de toda la ruta de señal.
Especificaciones de Impedancia USB
SuperSpeed (USB 3.x)
- • Differential: 90Ω ±7% (85-95Ω)
- • Single-ended: 45Ω ±10%
- • Intra-pair skew: <15 ps
- • Max insertion loss: 8 dB @ 2.5 GHz
USB 2.0
- • Differential: 90Ω ±15%
- • Single-ended: 45Ω
- • Less critical than SuperSpeed
- • Still requires controlled impedance
Arquitectura de Señal USB
Comprender la arquitectura de señal USB es esencial para un diseño PCB correcto. USB 3.x utiliza señales heredadas USB 2.0 y pares diferenciales SuperSpeed en el mismo conector.
Grupos de Señales USB 3.x
Señales Heredadas USB 2.0
- • D+/D-: Señales de alta velocidad 480 Mbps, diferencial 90Ω
- • Utilizados para compatibilidad retroactiva y dispositivos USB 2.0
- • Coexisten con señales SuperSpeed
Pares TX/RX SuperSpeed (USB 3.x)
- • SSTX+/SSTX-: Par diferencial de transmisión SuperSpeed
- • SSRX+/SSRX-: Par diferencial de recepción SuperSpeed
- • Cada par: impedancia diferencial 90Ω ±7%
- • Comunicación full-duplex (TX y RX simultáneos)
Importancia del Aislamiento de Señal
Las señales USB 2.0 y USB 3.x SuperSpeed deben mantenerse separadas para evitar crosstalk. Los pares TX y RX SuperSpeed también deben permanecer aislados. Use separación de plano de tierra y espaciado suficiente para mantener la integridad de la señal.
Directrices de Enrutamiento de Par Diferencial
El enrutamiento correcto de pares diferenciales es crucial para la integridad de señal USB SuperSpeed. Siga estas directrices para garantizar impedancia diferencial de 90Ω/100Ω, simetría y minimizar el crosstalk.
Reglas de Enrutamiento de Par Diferencial
Mejores Prácticas
- • Acoplamiento Estrecho: Mantener el espaciado de trazas en 3× el ancho (regla 3W)
- • Enrutamiento Simétrico: Coincidir curvas, vías y esquinas
- • Capa de Referencia: Usar plano de tierra continuo bajo toda la traza
- • Evitar Stubs: Minimizar la longitud de vía no utilizada
Evitar
- • Longitudes Desiguales: >15 ps de sesgo intra-par
- • Curvas de 90°: Usar esquinas de 45° o en arco
- • Cambios de Capa: Minimizar transiciones de vía
- • Proximidad a Fuentes de Ruido: Alejar de fuentes de alimentación conmutadas
Objetivos de Impedancia
USB 3.x SuperSpeed
- • Diferencial: 90Ω ±7Ω
- • Unipolar: 45Ω ±4.5Ω
USB 2.0
- • Diferencial: 90Ω ±13.5Ω
- • Tolerancia Más Amplia
Requisitos de Igualación de Longitud
Las interfaces USB SuperSpeed requieren igualación de longitud precisa para minimizar el sesgo de señal. Diferentes velocidades USB tienen requisitos diferentes para igualación de longitud intra-par e inter-par.
Especificaciones de Igualación de Longitud USB
| Estándar USB | Sesgo Intra-Par | Sesgo Inter-Par | Longitud Máx. |
|---|---|---|---|
| USB 2.0 | No Crítico | N/A | 10 pulgadas (PCB) |
| USB 3.0 Gen 1 | <15 ps | <100 ps | 8 pulgadas (PCB) |
| USB 3.1 Gen 2 | <10 ps | <50 ps | 6 pulgadas (PCB) |
| USB 3.2 Gen 2x2 | <10 ps | <25 ps | 4 pulgadas (PCB) |
Igualación Intra-Par (Más Crítica)
- • Ambas trazas de un par diferencial deben tener la misma longitud
- • Objetivo USB 3.x: <15 ps (<3 mm @ Er=4.0)
- • Usar serpenteo para ajuste fino
- • Verificar el cálculo de sesgo en la herramienta EDA
Igualación Inter-Par (Secundaria)
- • Diferencia de longitud entre pares TX y RX
- • Requisito USB 3.0: <100 ps
- • Requisitos USB 3.1/3.2 más estrictos
- • Menos crítico que la igualación intra-par
Técnicas de Igualación de Longitud
- Serpenteo: Añadir serpenteos controlados para compensar la longitud. Mantener ángulos de 45°, evitar serpenteos demasiado agresivos
- Longitud de Holgura: Planificar rutas de enrutamiento considerando diferencias de longitud naturales y margen de igualación
- Validación de Herramienta EDA: Usar verificaciones de reglas de diseño (DRC) y reglas de alta velocidad para validar el cumplimiento de igualación de longitud
Directrices de Diseño de Conector USB
El diseño de la disposición del conector USB en el PCB es fundamental para la integridad de la señal, la fiabilidad mecánica y el rendimiento de CEM. Un diseño adecuado del footprint del conector, la disposición de las almohadillas y la estrategia de conexión a tierra son esenciales para lograr el cumplimiento de las especificaciones USB y la fiabilidad.
Mejores Prácticas de Disposición de Conectores
- Usar Footprint Recomendado: Siempre usar el diseño de footprint de PCB oficial proporcionado por el fabricante del conector, incluidas las dimensiones correctas de las almohadillas, el espaciado y las ubicaciones de los orificios de montaje mecánicos
- Conexión a Tierra del Blindaje: La carcasa del conector USB debe estar conectada a tierra del PCB utilizando múltiples vías (se recomiendan 4-8) directamente debajo del conector al plano de tierra para una ruta de baja impedancia
- Mantener Zona de Despeje: Mantener al menos 1 mm de zona libre de cobre (USB 2.0) o 1.5-2 mm (USB 3.x) alrededor del conector para evitar el acoplamiento con trazas y componentes adyacentes y posibles interferencias mecánicas
- Refuerzo Mecánico: Para conectores insertados con frecuencia, usar montaje de orificio pasante o agujeros ranurados metalizados para mayor resistencia mecánica, y considerar agregar capas de cobre más gruesas o placas metálicas debajo del conector para soporte adicional
Consideraciones Especiales de USB Type-C
Los conectores USB Type-C requieren atención adicional debido a su reversibilidad y alto número de pines. Los pines CC (canal de configuración) requieren resistencias de pull-up/pull-down adecuadas, y los pines SBU (bus auxiliar) requieren enrutamiento adecuado según la aplicación.
- • Los pines CC requieren resistencia de pull-down de 5.1kΩ (UFP) o pull-up de 56kΩ (DFP)
- • Los pines VBUS requieren ancho de traza suficiente para soportar corriente (hasta 5A para USB PD)
- • Las señales SuperSpeed deben mantener impedancia diferencial de 90Ω y estar correctamente igualadas en longitud
Diseño de Protección ESD
Las interfaces USB son particularmente vulnerables a descargas electrostáticas (ESD) porque son conectores accesibles externamente. La protección ESD adecuada es crucial para garantizar la fiabilidad del producto y cumplir con estándares internacionales como IEC 61000-4-2 (±8kV contacto, ±15kV aire).
Estrategias de Protección ESD
- Colocación de Diodo TVS: Coloque los diodos TVS (supresor de voltaje transitorio) lo más cerca posible del conector USB (<10 mm ideal). Use trazas cortas y directas a las líneas de señal y conexiones directas a tierra a través de múltiples vías para minimizar la inductancia parásita
- Especificaciones TVS Adecuadas: Use TVS de baja capacitancia (<5pF) para USB 2.0 para evitar la degradación de la señal. Para USB 3.x SuperSpeed, use TVS de capacitancia ultra baja (<0.5pF) para mantener la integridad de la señal. Asegúrese de que el voltaje de ruptura esté por encima de VBUS (típicamente 6V) pero por debajo del umbral de daño del CI
- Protección contra Sobrecorriente VBUS: Implemente un fusible reiniciable (PPTC) o un CI de limitación de corriente en la línea VBUS. Mínimo 500mA para puertos host USB 2.0, 900mA para USB 3.x, 1.5A-5A para USB PD según el perfil. Incluya protección transitoria (TVS o MOV) para picos de voltaje
- Protección Multicapa: Para aplicaciones críticas, implemente protección ESD multicapa: TVS primario en el conector, resistencia en serie (22-33Ω) en trazas de señal para limitación de corriente, y TVS secundario en el CI o protección ESD integrada en el chip
Directrices de Disposición PCB ESD
- • Coloque los diodos TVS en la ruta de señal entre el conector y el chip
- • Use una matriz de vías de tierra dedicada (mínimo 2, se recomiendan 4-6) para conexiones a tierra TVS
- • Asegurar la continuidad del plano de tierra - evitar divisiones en la ruta de tierra entre TVS y el conector
- • Use un diseño TVS simétrico para pares diferenciales USB 3.x para mantener el equilibrio de impedancia
- • Considere usar circuitos integrados de protección ESD USB dedicados con protección integrada en entornos de alto riesgo
Consideraciones de Diseño de Entrega de Energía USB
USB Power Delivery (USB PD) permite que USB entregue hasta 100W (20V @ 5A) de potencia, muy por encima de las capacidades USB tradicionales. El diseño adecuado de la ruta de alimentación, el dimensionamiento de trazas VBUS, el desacoplamiento y la regulación de voltaje son cruciales para sistemas USB de alta potencia confiables.
Niveles de Potencia USB PD
| Perfil de Potencia | Voltaje | Corriente | Potencia |
|---|---|---|---|
| USB 2.0/3.x | 5V | 0.5A / 0.9A | 2.5W / 4.5W |
| USB Type-C 1.5A | 5V | 1.5A | 7.5W |
| USB Type-C 3.0A | 5V | 3.0A | 15W |
| USB PD 3.0 (SPR) | 5V/9V/15V/20V | Hasta 5A | Hasta 100W |
| USB PD 3.1 (EPR) | 28V/36V/48V | Hasta 5A | Hasta 240W |
Diseño de Traza VBUS
- • Use ancho de traza apropiado: ≥20mil (0.5A), ≥40mil (1.5A), ≥80mil (3A), ≥120mil (5A) en cobre de 1oz
- • Minimizar la longitud de la traza VBUS para reducir la caída IR y EMI
- • Considere usar múltiples capas en paralelo o cobre más grueso (2oz+) para aplicaciones de alta corriente
- • Incluir fusible o limitación de corriente en la ruta VBUS para protección contra sobrecorriente
Desacoplamiento y Filtrado
- • Colocar condensador de gran capacidad (100-220µF) en el conector para cargas transitorias
- • Agregar condensadores cerámicos (10µF + 0.1µF) para desacoplamiento de alta frecuencia
- • Usar bobina de modo común para reducir EMI, especialmente para cables largos
- • Colocar condensadores de desacoplamiento entre el controlador USB PD y VBUS
Integración del Controlador USB PD
USB PD requiere un CI de controlador dedicado para manejar la negociación de voltaje, la comunicación de pines CC y la gestión de energía. La colocación y el enrutamiento adecuados del controlador son esenciales para un funcionamiento confiable.
- • Colocar el controlador USB PD cerca del conector Type-C (<50 mm ideal)
- • Las trazas de pines CC deben ser cortas (<25 mm) y de impedancia controlada (~50Ω single-ended)
- • Seguir el esquema de desacoplamiento recomendado por el fabricante en el CI del controlador
- • Si el controlador maneja la conmutación VBUS, asegurar un diseño térmico adecuado (área de cobre, vías térmicas)
Diseño de Cumplimiento EMC
El cumplimiento de la compatibilidad electromagnética (EMC) es crucial para los dispositivos USB para garantizar que no generen interferencias electromagnéticas (EMI) excesivas y operen correctamente en presencia de interferencias externas. Los dispositivos USB deben cumplir con FCC Parte 15 (EE. UU.), marcado CE (Europa) y otros estándares regionales que establecen límites estrictos sobre emisiones radiadas y conducidas.
Estándares EMC Principales
Requisitos de Emisión
- • FCC Part 15 Class A/B
- • CISPR 32 Class A/B
- • EN 55032 (Europe)
- • VCCI (Japan)
- • KCC (Korea)
Requisitos de Inmunidad
- • IEC 61000-4-2 (ESD)
- • IEC 61000-4-3 (Radiated RF)
- • IEC 61000-4-4 (EFT/Burst)
- • IEC 61000-4-5 (Surge)
- • IEC 61000-4-6 (Conducted RF)
Técnicas de Diseño EMC
- • Use un plano de tierra sólido como referencia para minimizar la impedancia del camino de retorno y la radiación
- • Mantenga los pares diferenciales USB estrechamente acoplados y enrutados simétricamente para reducir la radiación en modo diferencial
- • Evite divisiones o brechas de plano debajo o cerca de las señales USB para prevenir discontinuidades
- • Use condensadores de desacoplamiento de 0.1µF y 0.01µF, colocados cerca del conector y los pines del CI
- • Coloque vías de tierra debajo de las trazas USB (cada 100-200mil) para crear una ruta de retorno de baja impedancia
Blindaje y Aterrizaje
- • Use conectores con carcasa metálica conectada 360° a tierra del PCB a través de múltiples puntos de tierra (4+ vías)
- • Implemente la conexión a tierra de la carcasa del conector para desviar EMI al chasis (use condensador de seguridad de 1-10nF)
- • Coloque bobina de modo común o cuentas de ferrita cerca del puerto USB para suprimir ruido de alta frecuencia
- • Si se utilizan cables blindados, asegurar la terminación correcta del blindaje del conector (punto único o multipunto según la frecuencia)
- • Agregue trazas de guarda a tierra para trazas USB, espaciadas 3-5x el ancho de traza para reducir la diafonía y la radiación
Estrategias de Filtrado EMC
Filtrado de Modo Común: Las bobinas de modo común (CMC) son cruciales para reducir las emisiones conducidas y radiadas en los cables USB. Use CMC de 90-600Ω (@100MHz) para USB 2.0, CMC de ultra bajo DCR (<0.3Ω) y baja pérdida de inserción para USB 3.x. Coloque el CMC cerca del conector (<20 mm) para capturar el ruido antes de que se acople al cable.
Filtrado de Modo Diferencial: Aunque la especificación USB prohíbe resistencias en serie en las líneas diferenciales (degradaría la integridad de la señal), se pueden usar filtros LC en VBUS y GND para reducir las emisiones conducidas. Filtro VBUS típico: inductor de 10-100µH + condensador de 100-470µF. Asegúrese de que los componentes del filtro estén clasificados para voltajes USB PD (hasta 20-48V) y niveles de corriente.
Aplicación de Cuentas de Ferrita: Las cuentas de ferrita se pueden usar selectivamente en la línea VBUS para atenuar el ruido de alta frecuencia (seleccione cuentas con alta impedancia en el rango de 100MHz-1GHz). Evite usar cuentas de ferrita en líneas de señal diferenciales ya que introducen asimetría y degradan la calidad de la señal. Para el desacoplamiento de pines de alimentación, use cuentas cuya impedancia alcance su máximo en las frecuencias EMI objetivo.
Pruebas y Validación EMC
Las pruebas EMC tempranas son esenciales para evitar rediseños costosos. Las pruebas de precumplimiento al principio del ciclo de diseño pueden identificar problemas. Las pruebas clave incluyen emisiones radiadas (30MHz-6GHz), emisiones conducidas (150kHz-30MHz), ESD (±8kV contacto/±15kV aire) y pruebas de inmunidad. Use un analizador de espectro para escaneos EMI preliminares y realice pruebas EMC completas antes de la certificación.
- • Realizar pruebas de emisión radiada con y sin cable USB conectado (el cable puede actuar como antena)
- • Probar varios modos de operación: inactivo, transferencia de datos masiva, negociación USB PD y transferencia de potencia máxima
- • Documentar todas las configuraciones de filtros, métodos de blindaje y estrategias de conexión a tierra para referencia de producción
- • Considere usar sondas de campo cercano para depuración EMI a nivel de placa para aislar fuentes de ruido
Errores Comunes de Diseño de PCB
Incluso los diseñadores experimentados cometen errores en el diseño de USB de alta velocidad. Comprender estos errores comunes puede ahorrar mucho tiempo de depuración y evitar retrabajo costoso de PCB. Aquí están los errores de diseño USB más frecuentes y cómo evitarlos.
Problemas de Desajuste de Impedancia
- • Error: Usar el ancho de traza predeterminado sin calcular la impedancia real, resultando en 90Ω en lugar del 90±10% requerido
- • Solución: Usar siempre una calculadora de impedancia o confirmar parámetros de apilado con el fabricante de PCB (Er, altura, grosor de cobre)
- • Error: Olvidar tener en cuenta el efecto de la máscara de soldadura y el acabado superficial en la impedancia (puede cambiar 5-10%)
- • Error: Crear discontinuidades de impedancia en transiciones de vías o conectores, causando reflexiones y cierre del diagrama de ojo
- • Solución: Usar vías de impedancia controlada (perforación posterior, pads compensados) y verificar que la huella del conector coincida con las curvas de impedancia de la hoja de datos
Errores de Igualación de Longitud
- • Error: Igualar solo la longitud total de D+ y D- ignorando la desviación de cada segmento, lo que resulta en diferentes retrasos de propagación entre capas
- • Solución: Igualar ±5mil dentro de cada segmento de capa, especialmente para pares USB 3.x SuperSpeed (±2mil)
- • Error: Usar trazas serpenteantes con curvas de 90° nítidas, introduciendo discontinuidades de impedancia y EMI adicionales
- • Solución: Usar serpentinas de 45° o en arco (radio de curvatura ≥3× ancho de traza), mantener el espaciado de pares en segmentos serpenteantes
- • Error: Enrutar a través de múltiples capas sin considerar diferencias de velocidad de propagación, causando desviación inesperada
Problemas de Colocación del Conector
- • Error: Colocar el conector USB cerca del borde del PCB sin suficiente entorno de tierra, causando EMI radiada
- • Solución: Proporcionar un plano de tierra sólido dentro de al menos 20mm alrededor del conector, usar cerca de vías de tierra (espaciado <λ/20)
- • Error: Enrutar otras señales de alta velocidad entre el conector y el CI controlador, causando diafonía y acoplamiento de ruido
- • Solución: Mantener la ruta de señal USB clara y aislada, usar trazas de guarda a tierra o colocar trazas USB en una capa dedicada
- • Error: No conectar adecuadamente la carcasa del conector a tierra del chasis, perdiendo una ruta de blindaje EMI crucial
Otros Errores Críticos
- • Error: Colocar divisiones de plano o planos de alimentación debajo o cerca de pares diferenciales USB, interrumpiendo la continuidad del camino de retorno
- • Error: Ignorar los requisitos de capacidad de alimentación VBUS en el diseño USB 3.x, causando caída de voltaje y fallos de conexión
- • Error: Usar condensadores de desacoplamiento excesivos o mal colocados, creando resonancia y degradando la calidad de la señal
- • Error: No implementar las resistencias de pin CC correctas para USB Type-C, causando fallos de detección de rol
- • Error: Exponer señales USB sin protección ESD adecuada, causando fallos en campo y problemas de confiabilidad
Mejores Prácticas para Evitar Errores
- • Consultar siempre las hojas de datos del CI controlador USB y del conector antes de comenzar el diseño para conocer requisitos de diseño específicos
- • Usar verificación de reglas de diseño (DRC) para aplicar restricciones críticas: impedancia, igualación de longitud, espaciado y holgura
- • Realizar simulación de integridad de señal (SPICE, IBIS) antes de la fabricación de PCB para verificar diagrama de ojo y márgenes de temporización
- • Realizar revisiones por pares para diseños iniciales para detectar descuidos comunes, especialmente para implementaciones USB 3.x y Type-C
- • Documentar decisiones de diseño y compensaciones para referencia futura y para ayudar a depurar problemas potenciales
Lista de Verificación de Diseño USB de Alta Velocidad
Use esta lista de verificación completa para garantizar que su diseño USB funcione en el primer intento. Este enfoque sistemático cubre todos los aspectos críticos desde la planificación inicial hasta la fabricación final.
Planificación Pre-Diseño
- □ Confirmar estándar USB y clase de velocidad (USB 2.0, 3.0, 3.1 Gen 1/2, 3.2, 4.0)
- □ Revisar la hoja de datos del CI controlador USB para diseño recomendado y requisitos de impedancia
- □ Seleccionar conector con características de impedancia correctas (verificar datos de parámetros S del fabricante)
- □ Confirmar parámetros de apilado con fabricante de PCB (Er, altura, peso de cobre, tolerancias)
- □ Calcular ancho y espaciado de trazas para impedancia controlada (USB 2.0: 90Ω diferencial, USB 3.x: 90Ω±7%)
- □ Determinar requisitos de potencia y capacidad USB PD (si aplica)
- □ Planificar estrategia de protección ESD (ubicación y clasificación de diodos TVS)
Lista de Verificación de Enrutamiento
- □ Enrutar D+ y D- como par diferencial, acoplamiento de borde, espaciado uniforme
- □ Enrutar sobre plano de referencia continuo (no cruzar divisiones de plano)
- □ Mantener trazas lo más cortas y directas posible (USB 2.0 <12 pulgadas, USB 3.x <6 pulgadas recomendado)
- □ Igualación de longitud intra-par ±5mil (USB 2.0) o ±2mil (USB 3.x SuperSpeed)
- □ Usar serpentinas de 45° o en arco para igualación de longitud (evitar curvas de 90° nítidas)
- □ Usar vías de impedancia controlada (perforación posterior para USB 3.x, minimizar longitud de stub)
- □ Colocar vías de tierra en cada transición de capa (espaciado <λ/20)
- □ Mantener espaciado mínimo de otras señales de alta velocidad (≥3× ancho de traza)
- □ Verificar que la huella del conector coincida con la hoja de datos y el modelo de impedancia
Lista de Verificación de Validación
- □ Ejecutar DRC para verificar reglas de impedancia, espaciado y holgura
- □ Verificar impedancia de trazas con calculadora de impedancia (considerar máscara de soldadura y acabado)
- □ Revisar informe de igualación de longitud (desviación intra-par e inter-par)
- □ Realizar simulación de integridad de señal (SPICE/IBIS) para verificar diagrama de ojo y temporización
- □ Verificar continuidad del camino de retorno (sin divisiones de plano, densidad de vías suficiente)
- □ Verificar la colocación y valores de componentes de protección ESD (voltaje de sujeción TVS < valor nominal de líneas de datos)
- □ Verificar la colocación de condensadores de desacoplamiento (<10 mm a pines de alimentación de CI, varios valores)
- □ Verificar la conexión del blindaje del conector a tierra del chasis (ruta de baja impedancia)
- □ Para USB Type-C, verificar valores de resistencia pull-up/pull-down en pines CC (Rd=5.1kΩ, Rp=56/22/10kΩ)
Lista de Verificación de Fabricación
- □ Especificar requisitos de impedancia controlada en documentos de fabricación (diferencial 90Ω±7%)
- □ Solicitar cupones de prueba de impedancia e informe (medición TDR)
- □ Confirmar definición de máscara de soldadura (SMOBC para trazas de impedancia controlada)
- □ Especificar acabado superficial (ENIG recomendado para señales de alta velocidad)
- □ Marcar vías para perforación posterior si es necesario (reducir stubs para USB 3.x)
- □ Incluir requisitos IPC-A-600 Clase 2 o 3 en notas de fabricación
- □ Solicitar pruebas eléctricas para prototipos (sonda voladora o fijación)
Consejos de Uso de la Lista de Verificación
- • Imprima o guarde esta lista de verificación como referencia en cada etapa de diseño
- • Personalice la lista de verificación para su implementación USB específica (elimine elementos no aplicables)
- • Haga que una segunda persona verifique los elementos críticos durante las revisiones por pares
- • Documente cualquier desviación o excepción al completar cada elemento
- • Actualice la lista de verificación según las lecciones aprendidas de cada proyecto
Puntos Clave
- USB SuperSpeed requiere impedancia diferencial de 90Ω ±7%
- El sesgo intra-par es más crítico que la correspondencia inter-par
- El desglose del conector es el área de enrutamiento más desafiante
- La protección ESD es esencial y debe preservar la integridad de la señal
- Type-C añade complejidad con la orientación y los modos alternativos
- USB PD requiere diseño cuidadoso de trazas de alimentación para corrientes altas
Recursos Relacionados
Use nuestras herramientas para el diseño de interfaces USB: