Conception des PCB

La conception de PCB repose sur les logiciels de CAO (Conception Assistée par Ordinateur). Les outils varient considérablement en termes de fonctionnalités et de complexité :

• Outils professionnels (payants)
  • Altium Designer, PADS, Allegro, OrCAD
  • Utilisés pour les conceptions avancées, à haute vitesse et multicouches.
  • Prennent en charge des règles de routage complexes, l'analyse de l'intégrité du signal et la simulation.
• Outils gratuits / d'entrée de gamme
  • KiCad, ExpressPCB
  • Idéaux pour les étudiants, les amateurs ou les conceptions simples.
  • Fonctionnalités limitées par rapport aux logiciels professionnels.

• Première étape après la spécification de la conception du produit.
• Les ingénieurs dessinent le schéma du circuit à l'aide d'un logiciel de CAO.
• Chaque composant a :
  • Symbole schématique (représentation logique).
  • Empreinte PCB (disposition physique : dimensions, pastilles, trous, CMS vs traversant).
• Sortie : Fichier de netlist qui définit les connexions électriques.

• Transition du schéma 2D à la disposition de la carte 3D.
• Tenir compte de la forme, de la taille, des contraintes mécaniques et des informations de perçage de la carte.
• Placer les composants associés en groupes logiques.
• Étapes :
  • Placement approximatif (vérification de l'ajustement + regroupement).
  • Placement des composants critiques (signaux à haute vitesse, pièces sensibles).
  • Placement général, finalisé avant le début du routage.

• Connecte les composants avec des pistes en cuivre conformément au schéma.
• Types :
  • Routes critiques en premier → signaux à haute vitesse, paires différentielles, réseaux sensibles à la synchronisation.
  • Routage général → connexions restantes.
• Les pistes peuvent traverser les couches à l'aide de vias.
• Le logiciel de CAO applique des contrôles de règles de conception (DRC) pour éviter les violations.
• Sortie : Une disposition complète et examinée, prête pour la fabrication.

Une fois la conception de PCB finalisée :

• Pour la fabrication
  • Fichiers Gerber → images de couches (cuivre, masque de soudure, sérigraphie).
  • Fichier de perçage CN → informations sur les trous.
• Pour l'assemblage
  • BOM (nomenclature) → liste des pièces pour l'approvisionnement.
  • Fichier de placement et de prise → coordonnées pour les machines d'assemblage.
  • Netlist → garantit des tests et une inspection appropriés.