Comment comprendre certaines étapes importantes de la conception des cartes de circuits imprimés ?

Si vous souhaitez concevoir un circuit imprimé, vous devez connaître un certain nombre d'étapes importantes. Ces étapes comprennent l'idéation, la définition, la validation et le placement des composants. La compréhension de ces étapes vous aidera à réaliser la meilleure conception possible.

L'idée

La création d'une carte de circuit imprimé efficace commence par la définition de l'objectif de l'appareil. Il est essentiel de faire correspondre les dimensions et les contraintes de hauteur de la carte avec les composants prévus. D'autres considérations incluent l'ESR des composants à haute fréquence et la stabilité de la température. En outre, il est nécessaire de choisir la largeur et l'espacement appropriés des traces. Le non-respect de cette règle générale peut entraîner une explosion des coûts.

Le processus de conception des circuits imprimés commence par l'idéation, la définition et la validation. Cette étape est cruciale et intervient avant la conception d'un prototype ou l'exécution d'une conception. Elle met en valeur la créativité du concepteur et permet de s'assurer que tous les composants matériels sont alignés et congruents. Elle permet également une collaboration croisée entre les différents membres de l'équipe, ce qui crée une synergie.

Définition

La conception d'un circuit imprimé est un processus complexe. Elle comprend le choix des matériaux appropriés pour la base du circuit imprimé, la sélection d'une règle de conception et le choix des dimensions finales. Le circuit imprimé doit également être testé pour s'assurer qu'il fonctionnera correctement dans les conditions d'utilisation prévues. Si la conception n'est pas effectuée correctement, le projet risque d'échouer.

La première étape de la conception d'un circuit imprimé consiste à créer un ensemble de plans. Cette opération est réalisée à l'aide d'un logiciel informatique. Les plans servent de modèle pour la conception. Le concepteur peut également utiliser un calculateur de largeur de trace pour déterminer les couches internes et externes. Les traces de cuivre conductrices et les circuits sont marqués à l'encre noire. Les traces sont appelées couches dans la conception du PCB. Il existe deux types de couches : les couches externes et les couches internes.

Validation

Les cartes de circuits imprimés sont soumises à des processus de validation afin de s'assurer qu'elles ont été conçues correctement. Ces tests sont effectués en examinant les structures de la carte. Ces structures comprennent les sondes et les connecteurs, ainsi que la norme Beatty pour les paramètres des matériaux. Ces tests sont effectués afin d'éliminer toute erreur de conception, telle que les réflexions.

Les cartes de circuits imprimés sont ensuite préparées pour la fabrication. Le processus dépend de l'outil de CAO utilisé et de l'installation de fabrication. Il implique généralement la génération de fichiers Gerber, qui sont des dessins de chaque couche. Il existe plusieurs outils de visualisation et de vérification des fichiers Gerber, dont certains sont intégrés aux outils de CAO, tandis que d'autres sont des applications autonomes. Un exemple est ViewMate, qui peut être téléchargé et utilisé gratuitement.

Le processus de validation implique également de tester le dispositif. La conception est testée avec un prototype pour s'assurer qu'elle correspond à la réponse attendue. En outre, il comprend une analyse du circuit pour déterminer si la conception est stable. Les résultats de ce test déterminent si des changements sont nécessaires. Certaines modifications doivent être apportées afin d'améliorer la conception et de s'assurer qu'elle répond aux spécifications du client.

Placement des composants

Le placement des composants sur les cartes de circuits imprimés peut se faire de plusieurs manières. Vous pouvez les placer au-dessus ou au-dessous d'un autre composant, ou vous pouvez utiliser une combinaison de ces méthodes. Les placements peuvent être ordonnés en alignant les composants en choisissant Aligner en haut ou Aligner en bas. Vous pouvez également répartir uniformément les composants sur la planche en les sélectionnant et en cliquant dessus avec le bouton droit de la souris. Vous pouvez également déplacer les composants vers le haut ou le bas du circuit imprimé en appuyant sur L.

Lors de la conception des circuits imprimés, l'emplacement des composants est crucial. Idéalement, les composants sont placés sur la face supérieure de la carte. Toutefois, si le composant a une faible dissipation thermique, il peut être placé sur la face inférieure. Il est également recommandé de regrouper les composants similaires et de les placer en rangée régulière. En outre, vous devriez également placer des condensateurs de découplage à proximité des composants actifs. En outre, vous devez placer les connecteurs en fonction des exigences de conception.

Tension de claquage diélectrique

Que vous conceviez votre propre circuit imprimé ou que vous vous procuriez un circuit imprimé auprès d'un fabricant, vous devez connaître plusieurs étapes. Certaines de ces étapes consistent à tester la fonctionnalité des composants électriques et de la mise en page du circuit imprimé. Pour ce faire, ils sont soumis à une batterie de tests conformément aux normes IPC-9252. Deux des tests les plus courants sont les tests d'isolation et de continuité du circuit. Ces tests vérifient s'il y a des déconnexions ou des courts-circuits dans la carte.

Une fois le processus de conception terminé, il est important de tenir compte de la dilatation thermique et de la résistance thermique des composants. Ces deux aspects sont importants car la dilatation thermique des composants de la carte augmente avec la chaleur. La Tg des composants d'une carte doit être suffisamment élevée pour éviter que les composants ne soient endommagés ou déformés. Si la Tg est trop faible, elle peut entraîner une défaillance prématurée des composants.