PROTEL 99 PASOS PARA EL DESARROLLO DE UN PROYECTO

1) Antes de empezar recomiendo buscar toda la información posible sobre cada uno de los elementos del circuito, y si es posible tenerlos a mano, pues por ejemplo si tenemos que poner un diodo de 3 Amp o 4 Amp, suele suceder que nos damos cuenta al final que los pines de estos diodos son más gruesos que los demás diodos de baja potencia, y los agujeros de los pads deben ser más grandes, de allí que es recomendable tener las hojas de datos de todos los componentes antes de empezar.

2) Creamos una base de datos Protel del proyecto con FILE>NEW.

3) Creamos un archivo .SCH, y configuramos dicho archivo desde

DESIGN>OPTIONS y desde TOOLS>PREFERENCES, aquí configuramos el tamaño de la hoja, grilla, ......etc.

4) Hacemos el esquema del circuito, colocamos los valores de los componentes,

sin ponerle los nombres, eso se puede hacer automáticamente, pero si desean lo pueden hacer a mano. También es IMPORTANTE poner los FOOTPRINTS a cada uno de los componentes del circuito. Podemos también hacer una librería .SCH con todos los componentes de nuestro esquema, de tal forma de eliminar las demás librerías y así ahorrar memoria. Esto lo hacemos con DESIGN>MAKE PROYECT LIBRARY, mas adelante se verá que podemos hacer lo mismo con el PCB

5) Identificamos los componentes del esquema mediante TOOLS/ANNOTATE. 6) Luego podemos comprobar si todos los elementos tienen sus respectivos

footprints, para hacer esto lo más automático posible, hacemos EDIT>EXPORT TO SPREAD, que genera una hoja de calculo donde podemos hacer las modificaciones y actualizar el esquema (.SCH) mediante FILE>UPDATE.

7) Chequear las reglas eléctricas del .SCH, mediante TOOLS>ERC.

8) Agregar (esto también se puede hacer en otra sección) las especificaciones o

reglas para el .PCB desde el .SCH, como ancho de alguna pista en particular, tamaño de algún pad, ...etc, mediante PLACE>DIRECTIVE>PCB LAYOUT.

9) Crear el archivo .NET mediante DESIGN>CREATE NET LIST, este archivo

solo sirve cuando se quieren automatizar algunos procesos.

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TRANSFERENCIA DE LA INFORMACION DESDE EL .SCH al .PCB. Hay 2 formas de hacerlo:

OPCION 1 – FORMA MANUAL

10 a) Desde el editor de esquemas hacer la sincronización mediante DESIGN>UPDATE PCB, si se da el caso que no existe un .PCB, el sincronizador buscará en los directorios del proyecto algún .PCB para que elijamos uno, sino nos dará la opción de crear uno nuevo a través del botón CREATE A NEW DOCUMENT. Ya en el nuevo documento aparecerán los footprints y sus rasnets, solo nos queda crear los limites físicos de la placa con DESIGN>MECHANICAL LAYERS, elegimos la capa MECHANICAL 4, color marrón, luego usar PLACE>LINE. Una vez hecho esto es conveniente establecer el ORIGEN DE COORDENADAS RELATIVAS en la parte inferior izq. de esta. Para ello utilizamos el comando EDIT>ORIGEN>SET. Luego crear la SUPERFICIE UTIL de la placa, la cual está delimitada con la capa KeepOut Layer (color rosado), lo hacemos con PLACE>KEEP OUT>TRACK. Luego si tenemos un PBC multicapa debemos crear y activar las capas eléctricas, (capas de señal y alimentación), a este proceso se lo llama Layer Stack, y debemos usar el comando DESIGN>LAYER STACK MANAGER. ( Notar que aquí NO se usó el archivo .NET !!!!!!) OPCION 2 – FORMA AUTOMATICA (RECOMENDADO) 10 b) Crear un .PCB con FILE>NEW o mejor con FILE>NEW>WIZARD, y luego cargar el archivo .NET, mediante DESIGN>LOAD NET. Aquí pueden surgir algunos problemas , como por ejemplo que en el .SCH los pines de un diodo figuren como pines 1 y 2 , mientras que en el footprint figuren como pines A y K, lo cual generara una incompatibilidad, los renombramos, y listo. Una vez solucionados estos problemas podemos actualizar el .SCH o el .PCB y nos aparecerán los componentes al costado de la placa , para su distribución manual o automática sobre la misma.

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UNA VEZ TRANSFERIDOS LOS DATOS DEL .SCH AL .PCB

11) Configuramos el entorno de trabajo del .PCB, y las reglas de diseño para el trazado de las pistas, mediante TOOLS>PREFERENCES, DESIGN>OPTIONS y DESGIN>RULES, aquí se definen, números de capas, anchos de las pistas, etc.., y demás reglas de diseño.

12) Si no lo hicimos todavía, ahora podemos, crear o modificar los footprints de la

placa. Una vez que tengamos listos los footprints, yo recomendaría (no es necesario) que generemos una librería .PCB con todos los componentes que se encuentran en la capa activa, para que esta sea la única librería que usemos en nuestro proyecto, y así liberamos recursos al no tener las demás librerías cargadas en la memoria ram de la pc. Esto lo hacemos mediante DESIGN>MAKE LIBRARY.

13) Antes de proceder al trazado de las pistas, ya sea manual o automáticamente,

conviene realizar unas operaciones previas sobre el diseño de PCB. * Activar las rejillas de forma de permitir que los objetos sean colocados de forma rápida y precisa, sin que se produzcan violaciones en las especificaciones del diseño. Por EJEMPLO, si tenemos un diseño que utilice componentes THD tiene distancias entre terminales (pads) múltiplos de 1 décima de pulgada , (0,1”=100 mil=2,54mm), y, por lo tanto, las rejillas, distancias entre entidades (clearances) y ancho de pistas futuras, deben seleccionarse en consecuencia. * Mover los componentes dentro de la rejilla eléctrica para facilitar el ruteo; para ello el comando EDIT>SELECT>OFF GRIDS PADS selecciona los terminales de los componentes que se encuentran fuera de la rejilla. Y mediante el comando TOOL>INTERACTIVE PLACEMENT>MOVE TO GRID, conseguimos que todos los pads se ubiquen dentro de la rejilla. * Obtener un mapa de densidad en las conexiones, mediante el menú TOOLS>DENSITY MAP, entonces se colorea la placa, si es VERDE significa que hay unan BAJA DENSIDAD de componente, lo cual es lo ideal. Si el color es ROJO significa que hay una gran concentración de puntos de conexión, entonces sería conveniente recolocar los componentes o realizar un diseño PCB multicapa. * Activar las capas de ruteado

14) Colocar los footprints en el área de trabajo en forma manual o automática, si lo

hacemos en forma automática necesitamos el archivo .NET.

15) También podemos agregar un plano de masa sólido que actúe como blindaje. En el caso de placas multicapas, los planos de alimentación (Gnd y Vcc) van en capas diferentes. Pero en el caso que tengamos una placa de simple faz , en la única capa disponible pondremos una plano de masa que estará unido a GND. Esto lo hacemos con PLACE>POLIGON PLANE, y hacemos que se conecte a la net GND. Para que el plano sólido sea relleno debemos definir al ancho de las pistas mas grande que el tamaño de la grilla.

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Si queremos que las uniones al plano de masa sean mas gruesos vamos a DESIGN>RULES, en la opción MANUFACTURING>POLIGON CONNECT STYLE . Si queremos que el plano de masa este mas separado de las pistas definimos una nueva regla en DESGIN>RULES>ROUTING>CLEARANCE CONSTAINT, y en Filter Kind elegimos Objet Kind y marcamos Poligons, en Minimun Clearance recomiendo que pongan 40 mil (40 milésimas de plg) que es 1 mm mas o menos.

16) Ahora hacemos el ruteado, manual o automático, si se usa el AUTOROUTER,

antes de realizar el proceso se nos dará la posibilidad de configurarlo.

17) Si es necesario, después del auto ruteado, podemos retocar el trazado de las pistas.

18) Chequear mediante TOOLS>DESIGN RULES CHECK las reglas establecidas

anteriormente para verificar la integridad física y lógica de nuestro diseño.

19) Hacer un análisis de integridad de señales, es aplicable a los sistemas digitales de alta frecuencia).

20) Generar los documentos adicionales como la lista de materiales

(REPORTS>BILL OF MATERIAL en el .SCH ), archivo de taladrado automático, etc... .

21) Si desea puede obtener un modelo tridimensional del PCB.

22) Por ultimo hacemos la salida por impresora o plotter de los documentos,

haciendo FILE>PRINT PREVIEW, y luego con TOOLS>CREATE FINAL se obtienen las diferentes capas. Al hacer el archivo para imprimir .PPC, elegimos las capas a imprimir, y si deseamos podemos eliminar las que no usemos, y hacemos FILE>PRINT ALL. Si no podemos dejar todas las capas e imprimir una a una, con la opción PRINT>CURRENT. Cuando la placa es SIMPLE FAZ debemos imprimir tal cual están las capas, pues solo tenemos la capa de abajo (BOTTOM LAYER) Cuando la placa es DOBLE FAZ ,la capa de arriba (TOP LAYER) debe estar espejada (mirror), mientras que la capa de abajo (BOTTOM) la dejamos como está.

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COMO HACER QUE QUEPAN VARIAS PLACAS EN UNA HOJA Si se fijaron, una vez que tiene lista la plaqueta, y tenemos que imprimir, Protel solo nos permite imprimir una imagen de la placa por cada hoja. Pero puede suceder nuestra placa es pequeña, y por deseemos imprimir varias veces esta misma imagen en una sola hoja, para aplicar luego el “método de la plancha”. Para obtener varias imágenes de nuestra placa en una misma hoja ( y en escala 1:1) procedemos de la siguiente forma. Vamos a FILE>EXPORT. Nos aparecerá una ventana EXPORT OPTIONS, elegimos el directorio a donde estarán las imágenes exportadas, en formato WMF. En el directorio elegido se generará otro directorio de nombre WMF Outputs, que tendrá las imágenes WMF,(el mismo directorio WMF Outputs también se generará dentro de la base de datos de Protel). NO seleccionar la opción CREATE ENHANCE METAFILE, pues obtendremos imágenes fuera de escala. Luego con algún soft de tratamiento de imágenes que más les guste, IMPORTAMOS la imagen, la repetimos varias veces en la hoja. COMO HACER UNA PLAQUETA EN FORMA BARATA. (Método de la plancha) No recomiendo este método para placas que tengan pistas menores a 0.5 mm, puede que funcione, con un poco de paciencia, pero no se los recomiendo pues es difícil que salga bien, por lo menos a mi no me salió bien para placas con pistas muy finitas. La idea es la siguiente, hacer que las pistas de toner impresas en papel ilustración, se transfieran a la plaqueta por efecto del calor, y para ello usaremos una plancha. Paso 1)Hacemos una copia enla impresora de nuestro trabajo en Protel , usando la mejor calidad de impresión que dispongamos, y la hacemos en una hoja común, pero es mejor que usemos el archivo con varias imágenes en una misma hoja. Paso 2) Vamos a un centro de copiado y pedimos que nos hagan “UN PLENO EN PAPEL ILUSTRACIÓN” (un PLENO es cuando a una copia le ponen el toner al máximo, bueno, creo que eso). Hagan varias copias, o hagan que entren varios gráficos de la placa en una misma hoja, yo sé por que se los digo. Pues la hoja ilustración es cara, y puede que el método no funcione en nuestros primeros intentos. Paso 3) Cortamos el grafico de la hoja y con una trincheta hacemos pequeños tajos en toda la placa, sin tocar las pistas. Paso 4) Pegamos el grafico en la placa con sin adhesiva, por supuesto que la parte de las pistas van del lado del cobre (creo que no hace falta que lo diga, pero como dice el dicho “siempre hay uno”). Yo recomendaría cortar el papel de forma que la cinta quede del otro lado de donde están las pistas, de forma que después podamos aplicar la plancha en forma más cómoda.

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Paso 5) Aplicamos la plancha caliente, y NO hacemos demasiada presión, pues se puede correr la tinta, es raro , pero por ahí sucede. Que presión es la justa??, y no sé cuantas lbs/plg2, practiquen y se darán cuenta. Paso 6) Llevamos la placa a un recipiente con agua, y la dejamos uno minutos, para que sea fácil deshacer el papel con los dedos. Por eso hicimos al principio los tajos en el papel para que el agua entre mas fácil en él. AQUÍ ES DONDE DEBEMOS TENER PACIENCIA Y HACER LAS COSAS CON CUIDADO. Debemos hacer que el papel se humedezca para poder retirarlo con facilidad y de esa forma quedan las pistas de toner sobre la placa, pero NO DEBEMOS DEJAR DEMASIADO TIEMPO LA PLACA EN EL AGUA PUES HARA QUE LA TINTA TAMBIEN SE DESPEGUE. ¿Cuál es el tiempo justo???, bueno la practica se lo dirá, no pretenda que les diga todo. PASO7) Si ven que algunas pistas no salieron bien, volver al PASO 3), de ahí que es importante tener varias copias de papel de nuestro trabajo hecho en Protel. PASO 8) Ponemos la placa en un recipiente con ácido férrico para que rebaje el metal de la placa. No lo dejen demasiado pues se “comerá” todo el metal. PASO 9) Hacemos los agujeros, y listo. Recomendaciones: **Usar papel ilustración, o cualquier papel satinado, pues la idea es que el toner no se adhiera demasiado al papel, y pueda se transferido por calor a la placa. Además se desarma más rápido que el papel común. No usen papel común pues absorbe demasiado el toner. **No hagan impresiones láser, pues lo probé y al pasarle la plancha se desparrama demasiado el toner, cosa que no ocurre si hacen un PLENO en una fotocopiadora, pues me parece que ese toner es como un polvillo y al pasarle la plancha es muy difícil que se desparrame, mientras que el toner de una láser parece ser mas liquido y no sale bien el trabajo. No se muy bien como es el tema de la diferencia entre el toner que usa una laser y el toner que usa una fotocopiadora, pero la cuestión es que la impresión laser no funciono bien, si desean pueden probar, y si descubren como obtener mejores resultados me aviasan. **No se olviden de hacer los tajos en el papel entes de pegarlos en la placa , esto es para que el agua penetre mas rápido en el papel, y podamos sacar el papel entes que afecte al toner. ** Y por ultimo tengan cuidado con el ácido ferrico. Espero que este pequeño resumen les sirva, si encuentran errores solo tienen que avisarme. También avíseme si descubren alguna mejora en el método de la plancha. Type by Mario Sergio Ybáñez <mybanez@biblioteca.efn.uncor.edu>

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