Diseño Programador GTP USB-LITE

En este apartado procederemos a explicar paso a paso todo el proceso de diseño y elaboracion de una placa.

Primero obtenemos el circuito que deseamos elaborar en la placa con el Desing Entry CIS. Hemos de fijarnos en que tengamos todos los componentes en nuestro inventario y que todos ellos tengan su huella correspondiente para despues en el Layout Plus realizar el place* y el route**

DISEÑO

En nuestro caso, se trata de un programador y nuestro circuito quedaria asi :

Una vez que nos hemos asegurado de que tenemos todos los componentes del circuito y que todos ellos tienen su respectiva huella en el Layout, pasamos a diseñar la placa en este programa.

Primero hemos de definir el borde exterior de la placa, midiendo y teniendo en cuenta la caja o el espacio en el que vamos a introducir la placa. En nuestro caso, la caja es esta:

Una vez que tenemos el borde exterior, (en nuestro caso) calculamos la posicion de los tornillos puesto que en la placa tendremos que definir el espacio en el que se encontraran estos. Calculamos las coordenadas tanto en el eje X como en el Y de la placa, definimos la huella correspondiente al tornillo y los colocamos.

Una vez hecho esto, y exportado el programa del Design Entry CIS al Layout Plus mediante "Create Netlist" obtendremos en el Layout todos los componentes. Ahora procederemos a colocarlos de forma que nos sea mas facil enrutarlos.

Al enrutarlos habra que empezar con las vias de GND y VDD que tendran que ser mas grandes que las demas. Una forma de colocarlas es que cada una vaya por un lado de la placa y vayan saliendo "ramificaciones" hacia los componentes con pines GND o VDD.

Posteriormente enrutaremos el resto de componentes, de forma que quede algo parecido a esto :

En nuestra placa, uno de los conectores habra de estar en un extremo de la placa para que sea facilmente accesible para conectar el cable usb. Otro de ellos se situara en un costado de la placa,puesto que tambien habra que acceder facilmente a el para poder cargar el programa en el micro.

IMPRESION E INSOLADO

Una vez obtenido el diseño en el Layout, procedemos a imprimir la capa TOP y la BOTTOM en un papel de transparencia o fotolito. En este caso, vamos a realizar el revelado en positivo, por lo que el siguiente paso sera introducir el fotolito junto a la lamina de negativizado en la insoladora para que una vez insolado, al retirar un film de la lamina de negativizado quede en ella impreso el diseño de la placa en negativo. La lamina naranja se colocara con el lado mate hacia abajo y el brillo acia arriba y el fotolito al reves,el mate hacia arriba y la capa en la que estan impresas las pistas hacia abajo con el lado brillo de la lamina. Se insolara durante 6 segundos.

FRESADO

Al mismo tiempo, con el archivo .TAP del diseño y la maquina de fresado, cargamos el programa DRILLPRO y procedemos a realizar todos los agujeros en la placa que sean necesarios. Para ello, antes, elegiremos el tipo de broca para cada agujero de forma que cuando el DRILLPRO nos pida que insertemos el util 1,2,3... etc, sepamos a que broca corresponde cada util.

 PROCESO DE SENSIBILIZADO

 
Una vez que tenemos la placa con los agujeros y la lamina en negativo con el diseño de la placa, pasamos con la placa a la maquina de sensibilizado en la que introduciremos la placa una vez que la maquina se haya calentado y este lista para que la sensibilizase, como si fuese al vacio, con dos laminas de un fill azul.


Cuando la placa salga ya sensibilizada, cortamos el fill azul al ras de la placa y retiramos una hoja transparente protectara de ambas caras de la placa.


Pegamos las laminas naranjas, haciendo coincidir los agujeros de la placa con las marcas de las pistas de la lamina y las juntamos con cinta adhesiva cada uno por su lado correspondiente de la placa (el top por el top y el bottom por el bottom) y insolamos la placa durante 20 segundos.
 

REVELADO / ATACADO / ELIMINACION

Una vez insolada, retiramos las laminas naranjas y pasamos al proceso de revelado, atacado y eliminacion de la placa.

Para ello,hay que sumergir la placa en los liquidos correspondientes durante el tiempo oportuno, hasta que veamos la modificacion en la placa, y una vez que se termina cada proceso, proceder a lavar la placa para eliminar todos los residuos que puedan quedar del proceso anterior y volvemos a introducirlo en la etapa siguiente.

Introduciendo la placa en la 1º etapa

Lavado tras 1º etapa

Lavado tras 2º Etapa

Lavado tras 3º Etapa

 CORTE DE LA PLACA

Placa sin cortar

Procedemos a cortar la placa, sobreponiendo en ella el diseño impreso del layout para cortar lo justo para que quepa despues en su respectiva caja. Para cortarla nos podemos servir de la guillotina, una segueta y una lima para rebajar cualquier borde.

Placa cortada e introducida en su caja

 SOLDADURA

Ahora procedemos a introducir las vias de cobre al interior de los agujeros que tenemos hechos en la placa para las vias. Ayudandonos con unas pinzas con punta y una remachadora.

Se introducen las vias por los agujeros y se presiona para introducirlas del todo. Despues, colocamos la remachadora en el agujero y apretamos para que el cobre ocupe la corona.


Una vez colocadas todas las vias y remachadas correctamente, procedemos a soldar los componentes en la placa. Empezaremos por el integrado, que es el mas sensible y el que mas patillas tiene.

Comenzamos imprimiendo el plano Asytop y AsyBottom de la placa. En estos planos aparecen los componentes y su posicion en la placa.

Placa con vias y AsyTop

Tras soldar el integrado, procedemos a soldar el resto de componentes SMD (Resistencias, Condensadores y Cristal). Una vez que se han soldado estos componentes, comenzamos a soldar los que son de Through hole, dejando para el ultimo el conector USB ya que es el mas alto y el que nos dificultaria mas soldar el resto de componentes si le soldasemos el primero.

Placa ya finalizada con todos los componentes soldados

INTRODUCCION DE LA PLACA EN LA CAJA

Para introducir la placa en la caja, antes hemos de hacer la rosca para los tornillos a los agujeros de la caja donde estos iran atornillados. Despues, asegurarnos de que los agujeros de la placa coinciden con los de la caja y que los componentes caben perfectamente en ella.

Haremos un agujero en uno de las tapas de los extremos para acceder al conector USB y en el otro extremo otro para sacar el cable que ira al conector que cargara el programa en la placa.

CARGA DEL PROGRAMA EN EL INTEGRADO

Por ultimo, hemos de hacer los agujeros necesarios en la placa para alcanzar uno de los conectores sobre el cual cargaremos el programa en el integrado, que controlara el funcionamiento de la placa. Este programa o software deberemos de obtenerlo de internet y cargarlo desde otro ordenador a la placa.

*Place : proceso mediante el cual colocamos todos los componentes dentro de la place.
**Route : proceso en el que enrutamos(unimos mediante vias) todos los componentes de la placa segun se indicara en el Layout por lineas amarillas.