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MÓDULO MATERIA CURSO SEMESTRE CRÉDITOS TIPO

Sistemas Electrónicos Complementos de

Sistemas Electrónicos 4º 1º 6 Optativa

PROFESOR(1)

DIRECCIÓN COMPLETA DE CONTACTO PARA TUTORÍAS (Dirección postal, teléfono, correo

electrónico, etc.)

Prof. Andrés Roldán Aranda

Dpto. Electrónica y Tecnología de Computadores.

Facultad de Ciencias.

Despacho nº 11. Tfno. 958244010.

Correo electrónico: amroldan@ugr.es

HORARIO DE TUTORÍAS Y/O ENLACE A LA PÁGINA WEB DONDE PUEDAN CONSULTARSE LOS HORARIOS DE TUTORÍAS

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Lunes, miércoles y viernes de 8:30-10:30

Establecer cita previamente por correo electrónico.

GRADO EN EL QUE SE IMPARTE OTROS GRADOS A LOS QUE SE PODRÍA OFERTAR

Grado en Ingeniería en Tecnologías de Telecomunicación Grado en Ingeniería Electrónica Industrial

PRERREQUISITOS Y/O RECOMENDACIONES (si procede)

Tener cursados los módulos de Formación Básica y Común a la Rama de Ingeniería de Tecnologías de Telecomunicación. Específicamente, tener cursadas las asignaturas:

Análisis de Circuitos.

Componentes y Circuitos Electrónicos

BREVE DESCRIPCIÓN DE CONTENIDOS (SEGÚN MEMORIA DE VERIFICACIÓN DEL GRADO)

1 Consulte posible actualización en Acceso Identificado > Aplicaciones > Ordenación Docente

(∾) Esta guía docente debe ser cumplimentada siguiendo la “Normativa de Evaluación y de Calificación de los estudiantes de la

Universidad de Granada” (http://secretariageneral.ugr.es/pages/normativa/fichasugr/ncg7121/!)

GUIA DOCENTE DE LA ASIGNATURA (∾)

TECNOLOGÍAS DE CIRCUITOS IMPRESOS Curso 2020-2021

(Fecha última actualización: 09/07/2020)

(Fecha de aprobación en Consejo de Departamento: 15/07/2020)

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Diseño de placas de circuitos impresos (PCB). Herramientas CAD para el desarrollo de circuitos y equipos electrónicos. Tecnologías, procesos de fabricación, normativas y criterios de calidad en el diseño de la PCB.

COMPETENCIAS GENERALES Y ESPECÍFICAS

El título de Graduado/a en Ingeniería de Tecnologías de Telecomunicación de la Universidad de Granada ha obtenido, con fecha 24 de mayo de 2019, el Sello Internacional de Calidad EUR-ACE®, otorgado por ANECA y el Instituto de la Ingeniería de España. Esta acreditación garantiza el cumplimiento de criterios y estándares reconocidos por los empleadores españoles y del resto de Europa, de acuerdo con los principios de calidad, relevancia, transparencia, reconocimiento y movilidad contemplados en el Espacio Europeo de Educación Superior.

Competencias de formación común a la rama de Telecomunicación:

C3 Capacidad para utilizar herramientas informáticas de búsqueda de recursos bibliográficos o de información relacionada con las telecomunicaciones y la electrónica.

Competencias específicas del módulo O6 - Capacidad para conocer y diseñar circuitos impresos, herramientas, tecnologías y criterios de calidad.

Competencias Transversales: G1 - Capacidad de análisis y síntesis: Encontrar, analizar, criticar (razonamiento crítico), relacionar, estructurar y sintetizar información proveniente de diversas fuentes, así como integrar ideas y conocimientos. G2 - Capacidad de organización y planificación, así como capacidad de gestión de la Información G3 - Capacidad de comunicación oral y escrita en el ámbito académico y profesional con especial énfasis, en la redacción de documentación técnica G4 - Capacidad para la resolución de problemas G5 - Capacidad para tomar decisiones basadas en criterios objetivos (datos experimentales, científicos o de simulación disponibles) así como capacidad de argumentar y justificar lógicamente dichas decisiones, sabiendo aceptar otros puntos de vista G6 - Capacidad para el uso y aplicación de las TIC en el ámbito académico y profesional. G7 - Capacidad de comunicación en lengua extranjera, particularmente en inglés. G8 - Capacidad de trabajo en equipo. G9 - Capacidad para el aprendizaje autónomo, así como iniciativa y espíritu emprendedor G10 - Motivación por la calidad y la mejora continua, actuando con rigor, responsabilidad y ética profesional.

OBJETIVOS (EXPRESADOS COMO RESULTADOS ESPERABLES DE LA ENSEÑANZA)

Conocer los conceptos y nomenclatura propia del diseño y de la tecnología de fabricación de los circuitos impresos a escala micrométrica y milimétrica.

Conocer los elementos condicionantes de la tecnología de modo que se puedan realizar diseños de circuitos impresos para aplicaciones generales y específicas.

Saber elegir los diferentes componentes electrónicos de un circuito dependiendo de la técnica de fabricación industrial a utilizar.

Conocer las normativas y criterios de calidad en el diseño de los circuitos impresos.

Adquirir conocimientos introductorios las diferentes tecnologías de fabricación de PCB y de producción

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industrial en línea.

Conocer y saber manejar las herramientas CAD para la obtención de máscaras de litografía y diferentes procesos químicos necesarios durante la fabricación.

Saber interpretar especificaciones técnicas de equipos electrónicos y elaborar documentación técnica.

Saber calcular parámetros técnicos relativos a diseños de PCB.

Saber aplicar los conceptos tecnológicos necesarios para optimizar los tiempos de fabricación en función de los procesos disponibles en la línea de fabricación.

Saber aplicar los conceptos matemáticos necesarios para optimizar los costes de fabricación y montaje de los circuitos impresos durante la industrialización en planta externa.

TEMARIO DETALLADO DE LA ASIGNATURA

TEMARIO TEÓRICO: CAPÍTULO 1. CONCEPTOS PREVIOS

1.1 Elementos de partida. 1.2 Factores mecánicos de diseño. 1.3 Factores y legislación medioambiental. 1.4 Historia del desarrollo de productos electrónicos.

CAPÍTULO 2. ENCAPSULADOS DE COMPONENTES 2.1 Criterios de selección de componentes.

2.2 Tipos de componentes para montaje THT. 2.3 Componentes SMT. 2.4 Componentes semiconductores sin encapsular. 2.5 Componentes de patillas planas (flat-packs).

2.6. Zócalos y conectores 2.6.1 Tamaño y forma de la placa. 2.6.2 Propiedades mecánicas, eléctricas y medioambientales. 2.6.3 Tipos de conectores: Conectores para montaje con taladros y en superficie.

2.7 Elementos mecánicos. 2.8 Resolución con Python y Jupyter de problemas aplicados.

CAPÍTULO 3. SUSTRATOS:

3.1 Introducción a la fabricación multicapa de PCI: Fases y vídeo práctico. 3.2 Tecnologías de sustratos. 3.3 Definición de elementos: via y pad. 3.4 Stencil. 3.5 Integridad de la señal y determinación de posicionado inicial. 3.6 Elección del sustrato y relación de empaquetamiento. 3.7 Conexiones de alta densidad. 3.8 Determinación de costes de fabricación. 3.9 Dimensionado de pistas: calentamiento, efecto pelicular y capacidad de corriente. 3.10 Diseño térmico. 3.11 Aislamiento eléctrico. 3.12 Resolución con Python y Jupyter de problemas aplicados.

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CAPÍTULO 4. REGLAS DE DISEÑO y DISEÑO MECÁNICO:

4.1 Elección de la rejilla. 4.2 Definición del land-pattern. 4.3 Definición de los PAD, definición de los taladros y definición de las vías multicapa. 4.4 Sección de los conductores, forma de los conductores y separación entre conductores. 4.5 El Pad stack en los taladros mecánicos. 4.6 Tornillería: Partes y Normalización. Tipos de cabezas. 4.7 Procedimientos del corte de PCB y panelización. 4.8 Procedimientos de creación de serigrafía gráfica sobre la PCB. 4.9 Resolución con Python y Jupyter de problemas aplicados.

CAPÍTULO 5. TERMINACIONES DE LA PCB EN LA INDUSTRIA. 5.1 Definiciones. 5.2 Elección de la terminación más recomendable para una PCB. 5.3 Resistividad y par galvánico de los materiales. 5.4 Procedimientos químicos, procedimientos electrolíticos. 5.5 Soldadura sin plomo. Normativa Europea.

CAPÍTULO 6. DOCUMENTACION

6.1 Programas CAD / CAE 6.2 Características del diseño asistido por computador. 6.3 Agrupación y distribución de componentes en la PCB. 6.4 Técnicas de distribución detallada. 6.5 Trazado de las pistas conductoras. 6.6 Tipos de trazadores. 6.7 Prestaciones del trazador. 6.8 ERC. Verificación y correcciones. 6.9 Generación de documentación para fabricación.

TEMARIO PRÁCTICO:

Seminarios Diseño de PCB Multicapa. Disipación Térmica. Exposición de trabajos.

Prácticas de Laboratorio Práctica 1: Diseño en entorno CAD/CAE/CAM. Práctica 2: Diseño y fabricación en equipo de un prototipo de equipo electrónico. Práctica 3: Post-procesado de PCBs. Práctica 4: Obtención y manejo de documentación para fabricación de PCB .

Actividades no Presenciales de refuerzo al estudio: Casos prácticos en vídeo a través de plataforma electrónica para reforzar las sesiones teóricas. Resolución de test sobre lecturas y vídeos recomendados. Resolución de ejercicios mediante Python y Jupyter.

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BIBLIOGRAFÍA

BIBLIOGRAFÍA BÁSICA • Jon Varteresian, Fabricating Printed Circuit Boards, Newnes, 2002

• R. Tummala, Fundamentals of Microsystems Packaging, McGraw-Hill 2001

• Mark Madou, Fundamentals of Microfabrication, , CRC Press, ISBN: 0-8493-9451-1

• Elaine Rhodes, Developing Printed Circuit Assemblies: From Specifications to Mass Production, 2008

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• C. Robertson. PCB Designer´s Reference. Prentice Hall, 2003

• C. Coombs, Printed Circuits Handbook, McGraw-Hill Professional, 6 edition, 2007

• Máquinas y herramientas : procesos y cálculos mecánicos / José Roldán Viloria. B. Ciencias FCI/621 ROL maq

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BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA: • V. Shukla, Signal Integrity for PCB Designers, Reference Designer, 2009

• Engineering graphics with SolidWorks 2018 and video instruction : a step-by-step project based approach, Planchard, David C., 2018. Biblioteca de la Fac. Ciencias: FCI/681.3 PLA eng

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• D. Brooks, Signal Integrity Issues and Printed Circuit Board Design, Prentice Hall, 2003

• B. Archambeault, J. Dreuiawniak, PCB Design for Real-World EMI Control, Springer, 2002

ENLACES RECOMENDADOS

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http://electronica.ugr.es/~amroldan/asignaturas/curso20-21/printed_circuit_technology/contents/

http://electronica.ugr.es/~amroldan/asignaturas/curso19-20/printed_circuit_technology/contents/

METODOLOGÍA DOCENTE

1. ACTIVIDAD FORMATIVA: Lección magistral (Clases teóricas-expositivas)

Descripción: Presentación en el aula de los conceptos fundamentales y desarrollo de los contenidos propuestos.

Propósito: Transmitir los contenidos de las materias del módulo motivando al alumnado a la reflexión, facilitándole el

descubrimiento de las relaciones entre diversos conceptos y formarle una mentalidad crítica.

2. ACTIVIDAD FORMATIVA Actividades prácticas (Clases prácticas)

Descripción: Actividades a través de las cuales se pretende mostrar al alumnado cómo debe actuar a partir de la aplicación

de los conocimientos adquiridos

Propósito: Desarrollo en el alumnado de las habilidades instrumentales de la materia.

3. ACTIVIDAD FORMATIVA: Seminarios

Descripción: Modalidad organizativa de los procesos de enseñanza y aprendizaje donde tratar en profundidad una

temática relacionada con la materia. Incorpora actividades basadas en la indagación, el debate, la reflexión y el

intercambio.

Propósito: Desarrollo en el alumnado de las competencias cognitivas y procedimentales de la materia.

4. ACTIVIDAD FORMATIVA: Actividades no presenciales

Actividades no presenciales individuales (Estudio y trabajo autónomo)

Descripción:

1) Actividades (guiadas y no guiadas) propuestas por el profesor a través de las cuáles y de forma individual se

profundiza en aspectos concretos de la materia posibilitando al estudiante avanzar en la adquisición de

determinados conocimientos y procedimientos de la materia.

2) Estudio individualizado de los contenidos de la materia.

3) Actividades evaluativas (informes, exámenes, …)

Propósito: Favorecer en el estudiante la capacidad para autorregular su aprendizaje, planificándolo, diseñándolo,

evaluándolo y adecuándolo a sus especiales condiciones e intereses.

Actividades no presenciales grupales (Estudio y trabajo en grupo)

Descripción:

1) Actividades (guiadas y no guiadas) propuestas por el profesor a través de las cuáles y de forma grupal se

profundiza en aspectos concretos de la materia posibilitando a los estudiantes avanzar en la adquisición de

determinados conocimientos y procedimientos de la materia.

2) Lectura de libros recomendados y visionado de vídeos relacionados con la asignatura

Propósito: Favorecer en los estudiantes la generación e intercambio de ideas, la identificación y análisis de diferentes

puntos de vista sobre una temática, la generalización o transferencia de conocimiento y la valoración crítica del mismo.

5. ACTIVIDAD FORMATIVA: Tutorías académicas

Descripción: manera de organizar los procesos de enseñanza y aprendizaje que se basa en la interacción directa entre el

estudiante y el profesor

Propósito:

1) Orientan el trabajo autónomo y grupal del alumnado

2) profundizar en distintos aspectos de la materia

3) orientar la formación académica-integral del estudiante

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METODOLOGÍA DE ENSEÑANZA Y APRENDIZAJE: las actividades formativas propuestas se desarrollarán desde

una metodología participativa y aplicada que se centra en el trabajo del estudiante (presencial y no presencial/individual y

grupal). Las clases teóricas, los seminarios, las clases prácticas, las tutorías, el estudio y trabajo autónomo y el grupal son

las maneras de organizar los procesos de enseñanza y aprendizaje de esta materia.

EVALUACIÓN (INSTRUMENTOS DE EVALUACIÓN, CRITERIOS DE EVALUACIÓN Y PORCENTAJE SOBRE LA CALIFICACIÓN FINAL, ETC.)

EVALUACIÓN CONTÍNUA

Con objeto de evaluar la adquisición de los contenidos y competencias a desarrollar en la materia, se utilizará un sistema

de evaluación diversificado, seleccionando las técnicas de evaluación más adecuadas para las asignaturas en cada

momento, que permita poner de manifiesto los diferentes conocimientos y capacidades adquiridos por el alumnado al

cursar cada asignatura. De entre las siguientes técnicas evaluativas se utilizarán alguna o algunas de las siguientes:

Para la parte teórica se realizarán exámenes finales o parciales, sesiones de evaluación y entregas de ejercicios

sobre el desarrollo y los resultados de las actividades propuestas. La ponderación de este bloque será del 70%.

Para la parte práctica se realizarán prácticas de laboratorio, resolución de problemas y desarrollo de proyectos

(individuales o en grupo), y se valorarán las entregas de los informes/memorias realizados por los alumnos, o en

su caso las entrevistas personales con los alumnos y las sesiones de evaluación. La ponderación de este bloque

será del 25%.

En su caso, la parte de trabajo autónomo y los seminarios se evaluarán teniendo en cuenta la asistencia a los

seminarios, los problemas propuestos que hayan sido resueltos y entregados por los alumnos, en su caso, las

entrevistas efectuadas durante el curso y la presentación oral de los trabajos desarrollados. La ponderación de

éstos hasta un 5%.

Tabla de ponderación:

Actividades Formativas Ponderación

Parte Teórica 55.00%

Parte Práctica 40.00%

Otros (seminarios, trabajos voluntarios

individuales...) 5.00%

Se utilizarán la siguiente técnica de evaluación:

La calificación global corresponderá a la puntuación ponderada de los diferentes aspectos y actividades que

integran el sistema de evaluación. Por tanto, el resultado de la evaluación será una calificación numérica obtenida

mediante la suma ponderada de las calificaciones correspondientes a una parte teórica, una parte práctica y, en su

caso, una parte relacionada con el trabajo autónomo de los alumnos, los seminarios impartidos y el aprendizaje

basado en proyectos.

Para aprobar la asignatura será necesario, como mínimo, obtener una nota mayor a 5.0 entre 0-10 en la parte teórica y una

nota mayor a 5.0 entre 0-10 en la parte práctica.

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DESCRIPCIÓN DE LAS PRUEBAS QUE FORMARÁN PARTE DE LA EVALUACIÓN ÚNICA FINAL ESTABLECIDA EN LA “NORMATIVA DE EVALUACIÓN Y DE CALIFICACIÓN DE LOS ESTUDIANTES DE LA UNIVERSIDAD DE GRANADA”

En EVALUACIÓN EXTRAORDINARIA la calificación final responderá al siguiente baremo:

35 %, Pruebas práctica sobre las tareas realizadas en los seminarios y sesiones de laboratorio. 65 %, Pruebas escritas.

ESCENARIO A (ENSEÑANZA-APRENDIZAJE PRESENCIAL Y NO PRESENCIAL)

ATENCIÓN TUTORIAL

HORARIO (Según lo establecido en el POD)

HERRAMIENTAS PARA LA ATENCIÓN TUTORIAL (Indicar medios telemáticos para la atención tutorial)

El mismo que aparece en el Horario del GITT para el curso

2020-21. La atención se realizará a través de Google Meet.

MEDIDAS DE ADAPTACIÓN DE LA METODOLOGÍA DOCENTE

Tanto la docencia teórica como práctica están preparadas para poder impartirse a distancia a través de clases presenciales en remoto usando Google Meet.

El alumno compartirá su pantalla a modo de presentación usando Google Meet para mostrar al profesor y resto de la clase el resultado de las actividades asignadas.

Se usará Google ClassRoom para llevar el control de las actividades presentadas por los alumnos cada semana.

El alumno deberá asistir a las clases realizadas tanto en formato presencial como no presencial a través de Google Meet para poder optar a la evaluación continua.

MEDIDAS DE ADAPTACIÓN DE LA EVALUACIÓN (Instrumentos, criterios y porcentajes sobre la calificación final)

Convocatoria Ordinaria

La calificación final responderá al siguiente baremo:

Actividades Formativas Ponderación

Parte Teórica 55.00%

Parte Práctica 40.00%

Otros (seminarios, trabajos voluntarios

individuales...) 5.00%

Convocatoria Extraordinaria

La calificación final responderá al siguiente baremo:

35%, Pruebas práctica sobre las tareas realizadas en los seminarios y sesiones de laboratorio. 65%, Pruebas escritas.

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Evaluación Única Final

De acuerdo con la normativa de la Universidad de Granada, para acogerse a la evaluación única final, el estudiante, en el

plazo establecido en la normativa, lo solicitará, a través del procedimiento electrónico, al Coordinador del Máster, alegando

y acreditando las razones que le asisten para no poder seguir el sistema de evaluación continua.

La evaluación consistirá en un examen teórico y otro práctico consecutivo que representarán el 65% y el 35%,

respectivamente.

ESCENARIO B (SUSPENSIÓN DE LA ACTIVIDAD PRESENCIAL)

ATENCIÓN TUTORIAL

HORARIO (Según lo establecido en el POD)

HERRAMIENTAS PARA LA ATENCIÓN TUTORIAL (Indicar medios telemáticos para la atención tutorial)

El mismo que aparece en el Horario del GITT para el curso

2020-21. La atención se realizará a través de Google Meet.

MEDIDAS DE ADAPTACIÓN DE LA METODOLOGÍA DOCENTE

Tanto la docencia teórica como práctica están preparadas para poder impartirse a distancia a través de clases presenciales en remoto usando Google Meet.

El alumno compartirá su pantalla a modo de presentación usando Google Meet para mostrar al profesor y resto de la clase el resultado de las actividades asignadas.

Se usará Google ClassRoom para llevar el control de las actividades presentadas por los alumnos cada semana.

El alumno deberá asistir a las clases a distancia a través de Google Meet para poder optar a la evaluación continua.

MEDIDAS DE ADAPTACIÓN DE LA EVALUACIÓN (Instrumentos, criterios y porcentajes sobre la calificación final)

Convocatoria Ordinaria

Tanto la docencia teórica como práctica están preparadas para poder impartirse a distancia a través de clases presenciales en remoto usando Google Meet.

El alumno compartirá su pantalla a modo de presentación usando Google Meet para mostrar al profesor y resto de la clase el resultado de las actividades asignadas.

Se usará Google ClassRoom para llevar el control de las actividades presentadas por los alumnos cada semana.

El alumno deberá asistir a las clases a distancia a través de Google Meet para poder optar a la evaluación continua.

Convocatoria Extraordinaria

La calificación final responderá al siguiente baremo:

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35%, Pruebas práctica sobre las tareas realizadas en los seminarios y sesiones de laboratorio. 65%, Pruebas escritas.

Evaluación Única Final

De acuerdo con la normativa de la Universidad de Granada, para acogerse a la evaluación única final, el estudiante, en el

plazo establecido en la normativa, lo solicitará, a través del procedimiento electrónico, al Coordinador del Máster, alegando

y acreditando las razones que le asisten para no poder seguir el sistema de evaluación continua.

La evaluación consistirá en un examen teórico y otro práctico consecutivo que representarán el 65% y el 35%,

respectivamente.

INFORMACIÓN ADICIONAL (Si procede)

INFORMACIÓN ADICIONAL (ENGLISH)

GOALS

The student should be able:

• To read and understand datasheets and articles from the main PCB technological papers.

• To make a public presentation of one among the themes of the course and be able to answer the

questions emerged in the discussion.

• To relate mechanical and electronic results with product manufacturing procedures.

• Understand the concepts and nomenclature of the design and manufacturing soldering technology in micrometer and

millimetre scale.

• Find the conditioning elements of the technology in order to make the PCB designs for general and specific

applications.

• To choose the different electronic components in a circuit depending on the technique used for industrial

manufacturing.

• Satisfy the standards and quality criteria in the design of printed circuits.

• Achieve introductory knowledge for different manufacturing technologies and industrial production PCBs.

• To know and manage CAD tools for obtaining lithography masks and chemical processes required during

manufacturing.

• Learn and design easy CAD models of 3D printing oriented electronic products.

• Read into technical specifications of electronic equipment and write technical documentation.

• Apply the technological concepts needed to optimize production times depending on the available processes in the

manufacturing line.

• Ability to apply mathematical concepts to optimize the costs of manufacture and assembly of printed circuit boards

during industrialization in outside plant.

SYLLABUS

THEME CONTENT:

MODULE 1: Printed Circuit Boards

UNIT 1. Historical Review

UNIT 2. Component packages

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UNIT 3. Design Rules

UNIT 4. Electrical and Mechanical Design

MODULE 2: Electronic Product Fabrication

UNIT 5. PCB and Fabrication Technology

UNIT 6. PCB Documentation

PRACTICAL AGENDA:

• Seminars

Multilayer PCB Design

Heat Dissipation

Exhibition of last course integrated projects

• Laboratory Practice

Integrated Project: A complex design of an electronic product using CAD/CAE/CAM tools, including design

and fabrication of an electronic prototype from the cradle to the grave. Post-processing of PCBs, collection and

management of documentation for Electronic Product manufacturing in a Web Site. Last course integrated project

collection available here.