|
Crèdit 4: desenvolupament i construcció
de prototipus electrònics.
|
|
a) Durada: 200 hores.
b) Objectius terminals.
Configurar el programari per a l'edició d'esquemes
electrònics, a partir de les especificacions i croquis
del circuit.
Seleccionar els components del circuit i els seus
atributs en les llibreries del programa d'edició d'esquemes
electrònics, creant-los si s'escau, a partir de les especificacions
i croquis del circuit.
Elaborar esquemes d'aplicacions electròniques
amb el programa informàtic, a partir de les especificacions
de circuit i segons normes de dibuix d'esquemes electrònics.
Generar els fitxers informàtics amb la documentació
que defineix l'esquema realitzat: gràfics, llistats de
connexions i llistats de components, a partir de l'execució
de les operacions adequades amb el programa informàtic.
Especificar les característiques funcionals
de circuit imprès per a cada aplicació electrònica:
longitud màxima de connexions, capes, gruix, dielèctric,
amplada de pistes i característiquesä de trepants,
a partir de l'esquema i de la funcionalitat elèctrica.
Configurar el programari per al disseny del circuit
imprès corresponent a un esquema electrònic, a partir
de les especificacions del circuit imprès.
Determinar la forma geomètrica i dimensions
de la placa de circuit imprès, a partir de l'esquema electrònic
i de les condicions de muntatge de la placa en el sistema o suport
físic.
Seleccionar els components del circuit i els seus
atributs de les llibreries del programa de disseny de circuits
impressos, creant-los si s'escau, a partir de l'esquema i de la
funcionalitat electrònica.
Situar els components en la placa amb els criteris
d'optimacióä de l'espai, seguretat tèrmica,
elèctrica i electromagnètica, a partir de l'esquema
elèctric del circuit.
Elaborar amb el programa de disseny de circuits impressos
el traçat òptim de les pistes del circuit imprès
en una o dues cares entre els diferents components, a partir de
la llista de connexions i condicionaments tecnològics del
circuit.
Generar els fitxers informàtics amb la documentació
que defineix la placa dissenyada: mapes de pistes, mapes de components,
serigrafia, llistes de components, llistes de connexions, màscares
per a soldadura automàtica, plànols de trepants,
apartir del procés de disseny de la placa de circuit imprès.
Elaborar la documentació del projecte, a partir
dels fitxers generats pels programes d'edició d'esquemes
elèctrics i de disseny de circuit imprès.
Seleccionar els agents químics del procés
de construcció del circuit imprès, a partir de les
especificacions de l'aplicació.
Executar els processos de trepanat manual o automatitzat,
metalitzat dels trepants, fotosensibilitzat, revelat, gravat,
decapat i serigrafiat de la placa de circuit imprès, a
partir de l'aplicació de mètodes normalitzats i
sota normes de seguretat personal.
Relacionar els processos de muntatge manual i automàtic
de components d'inserció, components superficials i tècniques
de soldadura manual i automàtica, amb les màquines,
eines i seqüències d'operacions aplicables a cada
situació.
Muntar manualment plaques de circuit imprès,
amb precisió i pulcritud, a partir de l'esquema electrònic
i sota normes de seguretat establertes.
Programar màquines de muntatge automàtic
de components en plaques de circuit imprès, a partir de
la documentació de la màquina i del circuit que
s'ha de muntar.
Executar el procés de muntatge automàtic
de plaques de circuit imprès, a partir del programa de
muntatge.
Determinar els processos de soldadura automàtica
adequats a cada placa, en funció dels components utilitzats
i tipus de placa.
Comprovar les soldadures dels components a la placa
de circuit imprès, muntades manualment o automàticament,
visualment o amb ajut d'aparells òptics d'augment si s'escau.
Comprovar funcionalment i ajustar prototipus de circuits
electrònics a partir dels procediments establerts a la
documentació tècnica i de la utilització
de la instrumentació que correspongui.
Determinar els procediments de control de qualitat
en prototipus electrònics, a partir d'inspeccions de components
i materials, de processos de muntatge i de producte final.
Determinar procediments d'avaluació de la
fiabilitat en prototipus electrònics, a partir d'assajos
de xoc tèrmic, de xoc elèctric, mecànics
i d'humitat.
Aplicar els procediments de control de qualitat i
fiabilitat a prototipus de productes electrònics a partir
de la documentació del producte.
c) Continguts de fets, conceptes i sistemes conceptuals.
1. Circuits impressos:
Circuits d'una, dues o més capes.
Tipus i característiques dels dielèctrics.
Característiques de les connexions: gruix,
amplada, longitud.
Limitacions de disseny de les connexions segons les
diferents aplicacions.
Limitacions en la situació dels components
en la placa, segons criteris d'optimació de l'espai i seguretat
elèctrica, tèrmica i d'interferències
electromagnètiques.
2. Eines informàtiques per a l'edició
d'esquemes elèctrics i per al disseny de circuits impressos:
Característiques i prestacions dels programes
CAD-CAE per a aplicacions electròniques.
Edició i captura d'esquemes.
Tècniques de disseny de circuits impressos.
Fitxers de dades relatius a esquemes o circuits impressos.
Documentació necessària per a la construcció
de prototipus electrònics.
3. Tècniques de construcció de circuits
impressos:
Fases de la construcció de circuits impressos:
trepanat, metalitzat dels trepants, revelat, gravat, decapat i
serigrafiat de les plaques.
Màquines de trepanat amb control numèric
(CNC).
Màquines i sistemes per a la construcció
de plaques de prototipus.
4. Tècniques de muntatge de components en
plaques de circuit imprès:
Fases del muntatge manual de prototipus: preformat,
inserció i soldadura manual dels components.
Criteris per a la inspecció visual de les
soldadures manuals.
Muntatge automàtic de plaques de circuit imprès:
màquines d'inserció automàtica i màquines
per a muntatge superficial.
5. Tècniques de soldadura automàtica:
Tipus de màquines de soldar automàtiques.
Estacions de soldadura automàtica en línies
de muntatge de plaques de circuits impressos.
Fases i components del procés de soldadura
automàtica.
Variables que afecten a la qualitat de les soldadures:
temperatura, velocitat de pas de les plaques, dimensions i característiques
dels circuits impressos, preformat i inserció dels components.
Criteris per a la inspecció de plaques de
circuit imprès muntades i soldades automàticament.
Problemes industrials més freqüents en
els processos de soldadura automàtica.
6. La qualitat dels prototipus electrònics:
Plans de control de qualitat.
Normes de qualitat vigents.
Tècniques d'anàlisi de qualitat mecàniques:
tracció, flexió, torsió i vibracions.
Tècniques d'anàlisi de qualitat elèctriques:
dielèctrics, inflamabilitat, sobretensions, sorolls i interferències
electromagnètiques.
7. La fiabilitat dels prototipus electrònics:
El MTTF ("Mean Time To Failure").
Cicle de vida d'un component o d'un producte electrònic:
període infantil, vida útil i senectut.
Mètodes per al càlcul i avaluació
aproximada del MTTF d'un prototipus electrònic a partir
dels components muntats i punts de soldadura.
Assajos de llarga durada.
Efectes de la temperatura en l'envelliment dels productes
electrònics. Tècniques d'assajos de curta durada.
Tècniques de fatiga prèvia de components.
Mètodes i mitjans necessaris per a la realització
d'assajos tèrmics, elèctrics, mecànics i
d'humitat.
d) Continguts de procediments.
1. Realització d'esquemes electrònics
amb suport CAD-CAE:
Configuració de paràmetres del programa
informàtic utilitzat.
Captura de components en les llibreries del programa.
Creació i incorporació de nous components
a les llibreries.
Edició d'atributs dels components de l'esquema
que cal realitzar.
Interconnexió de components.
Obtenció del llistat de connexions.
Creació dels fitxers de llistes de components
i de connexions.
Obtenció de còpies impreses de l'esquema
amb impressora o plotter.
2. Disseny de circuits impressos amb suport CAD-CAE:
Determinació de la forma geomètrica
i dimensions de la placa de circuit imprès que s'ha de
dissenyar.
Determinació de les característiques
tècniques i funcionals deä la placa de circuit imprès
que s'ha de dissenyar: nombre de capes, longitud màxima
i gruix de les pistes, gruix i tipus de dielèctric i tipus
de trepanats.
Configuració dels paràmetres del programari
utilitzat, segons les especificacions fetes.
Captura de components a les llibreries del programa.
Creació i incorporació de nous components
a les llibreries.
Edició d'atributs dels components de l'esquema
que s'ha de realitzar.
Determinació d'estratègies per al traçat
automàtic de les pistes.
Execució del traçat segons el fitxer
de les llistes de connexions.
Situació dels components en la placa, segons
criteris delimitadors.
Verificació del connexionat del circuit imprès.
Creació dels fitxers de la placa: components,
pistes, serigrafia, llistes de components, llistes de connexions,
màscares de soldadura i plànol de trepants.
Obtenció de còpies impreses de cada
plànol amb impressora o plotter.
3. Construcció de circuits impressos:
Trepanat de la placa, manual o automàtic amb
trepants CNC.
Metalitzat dels trepanats.
Determinació dels agents de revelat, gravat
i decapat.
Fotosensibilització i revelat de les plaques.
Gravat de les plaques.
Decapat de les plaques.
Serigrafiat i protecció de les plaques.
4. Muntatge de prototipus:
Muntatge manual de components: preformat, inserció
i soldadura/dessoldadura manual dels components.
Inspecció visual de les soldadures manuals.
Ordenació dels components que cal muntar automàticament
en la placa de circuit imprès.
Programació de les màquines d'inserció
i/o muntatge automàtic de components superficials en plaques
de circuit imprès.
Preparació dels paràmetres de la màquina
d'inserir o muntar.
Preparació de la carga de les màquines
d'inserir o muntar.
Execució de la inserció o muntatge
automàtic de components.
Inspecció de la placa muntada automàticament.
5. Soldadura automàtica dels components:
Determinació de paràmetres de soldadura
segons les característiques de la placa.
Inspecció visual de plaques de circuit imprès
muntades i soldades automàticament.
6. Verificació funcional de prototipus:
Selecció d'instruments per a la verificació
dels circuits, segons la documentació tècnica de
projecte.
Realització de les proves i mesures especificades
en la documentació tècnica.
Ajust i posada a punt del prototipus.
7. Anàlisi de la qualitat de prototipus electrònics:
Determinació de procediments de control de
qualitat de materials i components.
Determinació de procediments de control de
qualitat de processos de fabricació i muntatge.
Determinació de procediments de control de
qualitat de producte acabat per a circuits electrònics
muntats en plaques de circuit imprès.
8. Anàlisi de la fiabilitat de prototipus
electrònics:
Interpretació dels criteris de fiabilitat.
Avaluació aproximada de l'MTTF d'un prototipus
electrònic a partir dels components muntats i punts de
soldadura.
Determinació de procediments d'anàlisi
de fiabilitat per a circuits electrònics muntats en plaques
de circuit imprès.
Realització d'assajos de fiabilitat de curta
durada.
Avaluació dels resultats dels assajos.
e) Continguts d'actituds.
1. Ordre i mètode de treball al realitzar
treballs de disseny de circuit imprès, muntatge i verificació
de prototipus electrònics:
Ordenació racional de les operacions que cal
realitzar dins de cada tasca.
Avaluació dels mètodes de treball emprats
en operacions de muntatge de plaques, ajust i verificació
del circuit, buscant millorar els factors qualitat del producte
i temps emprat.
Ordenació del taller, disposant les eines,
útils i instruments sempre en el millor lloc per a ser
emprats.
Acabat pulcre dels treballs, fent una verificació
visual sistemàtica del producte final.
2. Compromís amb les obligacions associades
al treball:
Conservació d'eines, útils i instruments,
fent personalment o delegant el seu manteniment més usual,
neteja i ús adequat en les operacions.
Gestió racional del temps disponible per a
fer les tasques, ordenant les operacions que cal fer i assignant
un temps estimat segons la dificultat esperada.
Realització de les operacions sempre segons
les normatives i recomanacions de seguretat personal, i normes
internes del propi centre educatiu.
3. Execució independent dels treballs de disseny
de circuits impressos, muntatge i verificació de prototipus:
Execució de les tasques que cal realitzar
individualment amb autosuficiència.
4. Confiança en si mateix:
Execució de les tasques que cal realitzar
individualment amb seguretat.
Autoavaluació sistemàtica de les tasques
realitzades individualment, en els aspectes de qualitat del producte
final, temps necessari, procés de treball seguit, adequació
d'eines, útils i instruments a la tasca que cal fer.
5. Obertura a l'àmbit professional i la seva
evolució:
Interès envers l'aplicació de les noves
tecnologies en el disseny i construcció de circuits impressos,
inserció i muntatgeautomàtic de components, soldadura
automàtica i nous materials utilitzats en productes electrònics.
6. Respecte per la salut, el medi ambient i la seguretat
laboral:
Realització de les tasques sempre sota normatives
de seguretat i normes internes del propi centre educatiu.
Recollida de les deixalles en el contenidor adequat
per a rebre el tractament que correspongui.
7. Valoració de resultats:
Autoavaluació sistemàtica de les tasques
realitzades en els aspectes de qualitat del producte final, temps
necessari, procés de treball seguit, adequació d'eines,
útils i instruments a la tasca que cal fer.
Utilització de l'autoavaluació com
a eina per a la millora de les seves execucions personals.
8. Operacions manuals:
Realització de les operacions manuals de construcció
de circuits impressos i muntatge de plaques amb ordre, pulcritud,
precisió i rapidesa.
|