Conception des PCB

La conception des PCB s'appuie sur des 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
  • Utilisé pour les conceptions multicouches avancées, à grande vitesse.
  • Prend en charge les règles de routage complexes, l'analyse de l'intégrité du signal et la simulation.
• Outils gratuits/d'entrée de gamme
  • KiCad, ExpressPCB
  • Idéal pour les étudiants, les amateurs ou les conceptions simples.
  • Fonctionnalités limitées par rapport aux logiciels professionnels.

• Première étape après la spécification de conception du produit.
• Les ingénieurs dessinent le schéma du circuit à l’aide d’un logiciel de CAO.
• Chaque composant possède :
  • Symbole schématique (représentation logique).
  • Empreinte PCB (disposition physique : dimensions, plots, trous, SMT vs trou traversant).
• Sortie : fichier Netlist qui définit les connexions électriques.

• Transition du schéma 2D à la disposition des cartes 3D.
• Tenez compte de la forme de la planche, de sa taille, des contraintes mécaniques et des informations sur les perçages.
• Placez les composants associés dans des groupes logiques.
• Mesures:
  • Placement approximatif (vérification d'ajustement + regroupement).
  • Placement des composants critiques (signaux à grande vitesse, pièces sensibles).
  • Placement général, finalisé avant le début du routage.

• Connecte les composants avec des traces de cuivre selon le schéma.
• Types :
  • Routes critiques d'abord → signaux à grande vitesse, paires différentielles, réseaux sensibles au timing.
  • Routage général → connexions restantes.
• Les traces peuvent traverser des couches à l'aide de vias.
• Le logiciel de CAO applique des contrôles de règles de conception (DRC) pour éviter les violations.
• Résultat : Une mise en page complète et révisée prête pour la fabrication.

Une fois la conception du PCB finalisée :

• Pour la fabrication
  • Fichiers Gerber → superposer des images (cuivre, masque de soudure, sérigraphie).
  • Fichier de perçage NC → informations sur le trou.
• Pour l'assemblage
  • BOM (Bill of Materials) → liste de pièces pour l'approvisionnement.
  • Fichier Pick-and-Place → coordonnées des machines d'assemblage.
  • Netlist → garantit des tests et une inspection appropriés.