UNIVERSIDAD DE CÓRDOBA ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR GUÍA DOCENTE DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL ELECTRÓNICA CURSO FICHA DE ASIGNATURA

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1 UNIVERSIDAD DE CÓRDOBA ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR GUÍA DOCENTE DE INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL ELECTRÓNICA CURSO FICHA DE ASIGNATURA NOMBRE: Circuitos Impresos DATOS BÁSICOS DE LA ASIGNATURA CÓDIGO: AÑO DEL PLAN DE ESTUDIO: 1999 TIPO (troncal/obligatoria/optativa) : Optativa Créditos totales (LRU / ECTS): 4,5 / 3,5 Créditos LRU/ECTS teóricos: 1,5 / 1,0 CURSO: 3º CUATRIMESTRE: 1º CICLO: 1º NOMBRE: Juan Jesús Luna Rodríguez DATOS BÁSICOS DE LOS PROFESORES Créditos LRU/ECTS prácticos: 3,0 / 2,5 CENTRO/DEPARTAMENTO: Escuela Politécnica Superior / Dpto. Arquitectura de Computadores, Electrónica y Tecnología Electrónica ÁREA: Tecnología Electrónica Nº DESPACHO: LV6P060 Leonardo da Vinci - Rabanales URL WEB: el1luroj@uco.es TF: DATOS ESPECÍFICOS DE LA ASIGNATURA 1. DESCRIPTOR SEGÚN BOE Diseño de circuitos impresos. Procesos de fabricación. Normas y calidad. 2. SITUACIÓN 2.1. PRERREQUISITOS: No se contemplan requisitos previos en los actuales Planes de Estudio CONTEXTO DENTRO DE LA TITULACIÓN: Los contenidos relativos a los circuitos impresos que da tiempo a desarrollar en la asignatura troncal de Tecnología Electrónica son muy básicos y fundamentalmente centrados en la tecnología de fabricación, por lo que los aspectos prácticos del diseño dentro de un contexto productivo y normativo quedan sin cubrir durante el 1º y 2º curso de carrera. En consecuencia, esta asignatura optativa está destinada a complementar los conocimientos tecnológicos adquiridos, con las técnicas y herramientas para el diseño y la ingeniería de los circuitos impreso, bajo un enfoque eminentemente práctico.

2 2.3. RECOMENDACIONES: Se recomienda encarecidamente que para matricularse de esta asignatura se hayan cursado antes: Electrónica Analógica: perteneciente al segundo curso, I.T.E.I., con un total de 6 créditos teóricos y 3 créditos prácticos. Vinculada al área de conocimiento de Tecnología Electrónica. Electrónica Digital: perteneciente al segundo curso, I.T.E.I., con un total de 4,5 créditos teóricos y 3 créditos prácticos. Vinculada al área de conocimiento de Tecnología Electrónica. Tecnología Electrónica: perteneciente al segundo curso de I.T.E.I., con un total de 6 créditos teóricos y 3 créditos prácticos. Vinculada al área de conocimiento de Tecnología Electrónica. 3. COMPETENCIAS 3.1. COMPETENCIAS TRANSVERSALES/GENÉRICAS: Capacidad de análisis y síntesis. Conocimientos básicos de la profesión. Resolución de problemas Toma de decisiones. Capacidad para aplicar la teoría a la práctica 3.2. COMPETENCIAS ESPECÍFICAS: Cognitivas (Saber): - Conocimiento de los procesos tecnológicos asociados a los circuitos impresos. - Selección de materiales, componentes y topologías. - Normas técnicas y criterios para la calidad de los circuitos. Procedimentales/Instrumentales (Saber hacer): - Interpretación de especificaciones y elaboración de documentación técnica. - Manejo de herramientas software CAD/CAE profesional. - Métodos y técnicas de diseño (Proceso y Producto). Actitudinales (Ser): - Toma de decisiones. - Planificación, organización y estrategia. 4. OBJETIVOS El objetivo fundamental de esta asignatura es adiestrar al futuro Ingeniero en el proceso de diseño de Placas de Circuitos Impresos (PCI) como soporte preferente de los circuitos electrónicos, para lo cual se hará necesario el dominio de las técnicas y herramientas CAD modernas utilizadas en el ámbito profesional para el desarrollo de circuitos y equipos electrónicos. Así mismo se explicarán las más importantes tecnologías, procesos de fabricación, normas y criterios de calidad, que por su relevancia e implicación en el proceso de diseño de la PCI, resulta imprescindible su conocimiento.

3 7. BLOQUES TEMÁTICOS TEORÍA Bloque 1: Componentes para montaje en circuitos impresos. Se estudian los diferentes tipos de componentes, zócalos, conectores, etc., que se pueden utilizar en una placa de circuito impreso, atendiendo a la tecnología de montaje de sus encapsulados, junto con las principales características y requerimientos a tener en cuenta para su aplicación. Bloque 2: Elementos de la placa de circuito impreso. Se analizan detalladamente todos los elementos que constituyen la placa de circuito impreso, rejillas, pistas, pads, vias, etc., haciendo especial hincapié en su definición tecnológica a partir de las reglas de diseño y de las especificaciones funcionales del circuito. Bloque 3: Ingeniería de circuitos impresos. Se describen las técnicas de análisis y diseño de los circuitos impresos que permitan asegurar un funcionamiento correcto desde el punto de vista eléctrico, mecánico, térmico y electromagnético, bajo criterios de fiabilidad, fabricabilidad y calidad. PRÁCTICAS Bloque 1: Diseño de circuitos esquemáticos. Se describe paso a paso el diseño esquemático de un proyecto ejemplo con una herramienta CAD profesional (CADSTAR ) mientras, a la par, se explica su manejo. Bloque 2: Diseño de la placa de circuito impreso. Se describe paso a paso el diseño de la placa de circuito impreso de un proyecto ejemplo con una herramienta CAD profesional (CADSTAR ) mientras, a la par, se explica su manejo. Bloque 3: Creación de componentes y gestión de librerías. Se describe paso a paso la creación de componentes y gestión de librerías con una herramienta CAD profesional (CADSTAR ) mientras, a la par, se explica su manejo. 8. BIBLIOGRAFÍA 8.1 GENERAL Juan J. Luna.- Diseño de Circuitos Impresos.- Universidad de Córdoba, 2008 Zuken Redac.- Manuales y Guías de usuario de CADSTAR.- Edita Zuken Redac, ESPECÍFICA R. Álvarez Santos. Tecnología microelectrónica. Editorial Ciencia 3, 1988 Clyde F. Coombs, Jr. Printed circuits workbook series. Editorial McGraw Hill, 1990 A.I.N. La calidad en el área del diseño. Editorial Díaz de Santos, 1991 M. A. Lizaldre / P. Peralta / J. Ruiz. Introducción al diseño electrónico asistido por ordenador. Editorial McGraw Hill, 1995 D.E.I.C.A. Curso de ingeniería de diseño de equipos eléctricos y electrónicos. Edita Dpto. E. Electrónica, 1996 A.E.N.O.R. Manual de compatibilidad electromagnética. Editorial A.E.N.O.R., 1994

4 9. EVALUACIÓN TÉCNICAS DE EVALUACIÓN Para adecuarse a los planteamientos de los créditos ECTS se evaluará con las siguientes técnicas: Examen teórico-práctico que incluya cuestiones sobre cada uno de los dos bloques temáticos que constituyen el programa teórico de la asignatura. Valoración de un trabajo de diseño desarrollado mediante algún software CAD/CAE por cada uno de los alumnos, siendo obligatoria la tutorización on-line de las sesiones prácticas. CRITERIOS DE EVALUACIÓN Del examen se realizará una valoración de 0 a 6, a sumar con la nota de las prácticas. De las sesiones prácticas se realizará una valoración de 0 a 4, que se sumará con la nota obtenida en el examen teórico-práctico. Se considerará aprobada la asignatura cuando la nota final supere el 5. Esta forma de evaluar permite valorar las competencias específicas a adquirir, esto es, cognitivas, procedimentales-instrumentales y actitudinales.

5 11. TEMARIO DESARROLLADO TEORÍA CAPÍTULO 1. CONCEPTOS PREVIOS 1.1 Elementos de partida 1.2 Factores mecánicos de diseño 1.3 Factores medioambientales 1.4 Recubrimientos aislantes CAPÍTULO 2. ENCAPSULADOS DE COMPONENTES 2.1 Criterios de selección de componentes 2.2 Tipos de componentes para montaje en taladros 2.3 Componente para SMT 2.4 Componentes semiconductores sin encapsular 2.5 Componentes de patillas planas (flat-packs) CAPÍTULO 3. ZÓCALOS PARA PCIs 3.1 Tamaño y forma de la placa 3.2 Zócalos CAPÍTULO 4. CONECTORES PARA PCIs 4.1 Propiedades mecánicas 4.2 Propiedades eléctricas 4.3 Propiedades medioambientales 4.4 Consideraciones para la selección 4.5 Tipos de conectores 4.6 Conectores para montaje con taladros 4.7 Conectores para montaje en superficie CAPÍTULO 5. COMPONENTES AUXILIARES 5.1 Componentes para interconexionado 5.2 Componentes mecánicos CAPÍTULO 6. REGLAS DE DISEÑO: rejilla y land-pattern 6.1 Elección de la rejilla 6.2 Definición del land-pattern CAPÍTULO 7. REGLAS DE SISEÑO: pad, vias y taladros 7.1 Definición de los PADs 7.2 Definición de los taladros 7.3 Definición de las vias multicapa CAPÍTULO 8. REGLAS DE DISEÑO: pistas y conductores 8.1 Sección de los conductores 8.2 Forma de los conductores 8.3 Separación entre conductores CAPÍTULO 9. DISEÑO ELÉCTRICO DE LA PCI 9.1 Cálculo de la resistencia 9.2 Cálculo de la inductancia 9.3 Cálculo de la capacidad 9.4 Cálculo y control de la impedancia característica

6 9.6 Planos de alimentación y masa 9.7 Corrientes admisibles 9.8 Tensión de perforación del dieléctrico (resistencia al arco voltaico) CAPÍTULO 10. DISEÑO DE PCIs PARA LA E.M.C 10.1 Los circuitos impresos y las interferencias electromagnéticas 10.2 Estabilidad de la alimentación 10.3 La diafonía o acoplamiento electromagnético entre pistas 10.4 Las reflexiones en las pistas de señal 10.5 Radiación electromagnética 10.6 Pasos en el diseño del circuito impreso según E.M.C./E.M.I. CAPÍTULO 11. DISEÑO EN ENTORNOS CAD / CAE 11.1 Recordatorio sobre el diseño manual de PCIs 11.2 Características del diseño asistido por computador 11.3 Agrupación y distribución de componentes en la PCI 11.4 Técnicas de distribución detallada 11.5 Trazado de las pistas conductoras 11.6 Tipos de trazadores 11.7 Prestaciones del trazador 11.8 Algoritmos de trazado 11.9 Optimización, verificación y correcciones PRÁCTICAS DE LABORATORIO Introducción al paquete de diseño Cadstar. Toma de contacto con la interfaz del Schematic. Comienzo del diseño de un esquema. Adición de símbolos y conexiones. Diseño jerárquico. Adición de buses, conectores, condensadores de desacoplo y señales comunes. Preparar el esquema para el diseño de la PCB. Postproceso. Creación de símbolos esquemáticos. Toma de contacto con la interfaz de la PCB. Ajuste del diseño a la información tecnológica. Definición de la forma de la PCB. Emplazamiento de componentes. Modificación de referencias de componentes. Trazado de la PCB. Adición de textos y cobre. Creación de componentes.