Noul design CME al KIT-urilor electronice pentru copii

In ultimele saptamani am lucrat mult la re-proiectarea KIT-urilor electronice care fac parte din oferta educationala, respectiv din programa de invatare. Cablajele imprimate pentru montaje sunt acum fabricate prin metoda industriala, la companii care produc asemenea circuite imprimate, atat in tara cat si in strainatate. KIT-urile electronice CME vor utiliza incepand cu anul 2018 doar circuite imprimate de calitate superioara, fabricate in mediul industrial. Atat copiii inscrisi la cursurile CME Sibiu si Brasov vor primi aceste circuite imprimate sub forma de kit electronic (cuprinzand restul materialelor, componentele electronice, fire si cabluri, suporti si accesorii), cat si cei care fac achizitii prin intermediul magazinului de pe site-ul nostru.

Asa arata ultima versiune de cablaj imprimat pentru circuitul FLipFlop (CME1001-15), de exemplu:

Aceasta este vederea care ilustreaza partea de deasupra cu componentele electronice (‘top layer’ – sau stratul de deasupra). Pe partea de jos (bottom) exista traseele electrice, sau firele de legatura, realizate prin proces industrial. Un circuit imprimat se poate defini ca fiind un substrat dintr-un material special (FR4 – flame retardant 4 sau sticlotextolit) pe care este depus un strat subtire de cupru (de ordinul micronilor, ca si grosime). Acest strat se corodeaza (eng. ‘etching’) sub forma traseelor de circuit electric, care conecteaza piesele electronice intre ele. Poate exista un strat de cupru atat pe partea superioara (‘top’) a placii de circuit imprimat cat si pe partea inferioara (‘bottom’). Asa cum am spus, pot exista componente electronice lipite atat pe top cat si pe bottom, deci trasee electrice pot exista pe ambele straturi. Toate KIT-urile electronice CME folosesc in general placi de circuit imprimat cu un singur strat, uzual bottom. In cazul in care montajul electronic este foarte complex sau suprafata pe care putem monta piesele electronice este mica, pot fi inserate (industrial/tehnologic) straturi intermediare de cupru, care sunt conectate intre ele prin mici gauri metalizate denumite vias-uri.

AVANTAJELE

utilizarii cablajelor industriale sunt evidente, mentionam insa doar cateva:

1. calitate superioara a materialului din care sunt fabricate – (FR4);

2. posibilitatea marcarii pozitiei componetelor direct pe suprafata placii de circuit imprimat, atat pe stratul de deaspura (top) cat si pe cel de dedesubt (bottom);

3. gaurile prin care se introduc piesele electornice (deosebit de importante) sunt uneori metalizate, date cu precizie mare, de burghie de duritate mare si la dimensiunile corespunzatoare;

4. marcarea diferitelor inscripitii (logo-ul CME spre exemplu, website-ul sau denumirea KIT-ului electronic) se face cu usurinta;

5. asamblarea KIT-ului (plantarea sau lipirea componetelor si a cablurilor/firelor de legatura precum si a altor accesorii) se face cu foarte mare usurinta deoarece totul este inscriptionat si intuitiv, astfel noi ghidam constructorul, respectiv pe #miculelectronist, cu pasi mici si siguri sa ajunga la succes prin definitivarea KIT-ului in bune conditii;

6. economie mare de timp prin plasarea unei comenzi de fabricare a acestor circuite la fabrica, insa cu costuri mult mai ridicate decat producerea lor in regim propriu.

Nu vom mai produce in regim propriu cablajele imprimate, decat pentru procedura de evaluare/validare a schemelor electronice.

In prima faza, inainte de a plasa o comanda pentru cablaje imprimate industriale pentru un anumit montaj/KIT electronic, colegii nostri din organizatie fac validarea respectivei scheme. Validarea presupune alegerea conceptului / schemei electronice, reproiectarea schemei(daca este necesara), desenarea acesteia in mediul software de proiectare (ex. Eagle Autodesk, KiCad, Circuit Maker etc.), proiectarea propriu-zisa a traseelor de circuit imprimat si aranjarea componetelor electronice pe placa (eng. ‘layout’), initial doar in mediu virtual.

Dupa finalizarea proiectarii se face printarea straturilor care corespund traseelor decupru necesare, la dimensiune reala si exacta pentru ca placile sa poata fi fabricate in regim propriu. Aici intervin foarte multi pasi si multe tehnici/metode; despre acestea vom detalia intr-o postare viitoare. Totusi, in urmatoarea postare va vom arata cum am facut evaluarea schemei electronice pentru noile KIT-uri electronice din oferta educationala, respectiv Radioreceptorul AM (CME2005-16), Radioreceptorul FM (CME2003-16 v1.0) si Detectorul de metale (CME2002-16).

Bineinteles, KIT-urile electronice sunt insotite de un manual de utilizare (manual de asamblare) detaliat care oferta instructiuni foarte bine explicate asupra modului de plantare si lipire a componentelor, pentru a realiza KIT-ul electronic perfect functional. Acest document va fi disponibil atat pe site (sectiunea descarca din magazin, la detalii produs) cat si pe masa fiecarui copil-cursant in parte, la intalnirile de la club. Manualul de instructiuni este unul dintre cele mai importante documente care insotesc KIT-ul electronic si garanteaza oarecum succesul montajului educational.

Revenim cu noi postari in curand dragilor, stati pe-aproape!

Andrei – CME Sibiu