Del datasheet al PCB soldado a mano: diseño de un módulo BME280 con KiCad

Fuentes: Designing and assembling my first PCB

Un desarrollador de software narra su primera experiencia diseñando y ensamblando una placa de circuito impreso (PCB) desde cero, tras comprar hace unos meses una placa Arduino Nano ESP32. Tras hacer parpadear los LED integrados y conectar periféricos I2C (una pantalla LCD y un sensor de temperatura y humedad BME280 sobre una protoboard, el autor decidió pasar de la fase de prototipado a un flujo más cercano a producto. Su objetivo fue recrear el módulo del sensor BME280 como placa propia para profundizar en el ciclo completo: esquema, selección de huellas, enrutado, fabricación y soldadura.

Para el diseño recurrió a KiCad, software libre bajo licencia GPL disponible para macOS, y partió del diagrama de conexión I2C incluido en la hoja de datos (datasheet) del BME280 de Bosch Sensortec. En el editor de esquemáticos asignó huellas (footprints) a cada componente, decantándose por tamaño 0805 para resistencias y condensadores por considerarlo adecuado para soldadura manual. Diseñó el enrutado únicamente en la capa frontal, completó el espacio sobrante con plano de masa y lo unió a la capa trasera mediante vías, una práctica habitual para simplificar el trazado.

Compró resistencias y condensadores en DigiKey; el sensor BME280 estaba agotado en varios distribuidores con plazos de backorder de varios meses, así que lo desoldó del módulo comercial. Exportó los archivos Gerber y de taladro con KiCad y envió el pedido a JLCPCB, fabricante chino cuyo plazo puerta a puerta fue de dos a tres semanas por menos de 10 dólares. Para el ensamblaje manual usó el soldador Hakko FX888DX a 650 °F y la estación de aire caliente Quick 861DW.