Expert en conception et mise en page de circuits imprimés

Vous avez des difficultés à accéder aux informations du guide complet sur la conception et l'implantation des circuits imprimés ?

Peut-être vous demandez-vous comment vous pouvez obtenir le circuit imprimé et le processus de fabrication est assez difficile.

Eh bien, ne vous inquiétez plus car vous êtes sur le point d'en savoir plus sur l'ensemble du circuit imprimé et de sa disposition.

Chapitre 1 : Principes de base de la conception de circuits imprimés

Êtes-vous de nouveaux modèles de PCB?

Eh bien, dans cette section, je vais vous guider à travers la conception et la mise en page du PCB.

Qu'est-ce qu'une conception de schéma de circuit imprimé ?

A circuit imprimé La conception de la configuration est un élément très important que vous devez prendre en compte lors de la conception de produits électroniques.

Dans de nombreux cas, un ingénieur concepteur est responsable de la conception du circuit électronique.

Un concepteur de configuration de carte de circuit imprimé est chargé de prendre la disposition et la conception du circuit imprimé à partir du schéma donné.

PCB

La disposition et la conception de PCB est une compétence particulière qui nécessite que vous ayez une connaissance du logiciel de base.

Le type de logiciel que vous devez connaître comprend le système de CAO ainsi qu'une variété de techniques.

Les normes que vous utiliserez assureront un transfert réussi du circuit imprimé vers le circuit imprimé.

Cela garantira également le succès du processus de fabrication de la carte de circuit imprimé dans un environnement de fabrication.

Pour une fabrication réussie d'une carte de circuit imprimé, vous devez avoir des directives que vous suivrez dans le processus.

Il existe des experts qui ont de l'expérience dans le système et sont capables de concevoir une mise en page sans directive.

En ce qui concerne le processus de conception d'une carte de circuit imprimé, différents logiciels sont disponibles.

Il est important de choisir un logiciel que de nombreuses personnes dans l'industrie de la conception préfèrent utiliser.

N'oubliez pas qu'il s'agit d'un facteur important à prendre en compte lors de la conception en équipe, car le logiciel améliorera les compétences des ingénieurs.

Les logiciels de disposition et de conception de circuits imprimés que de nombreuses personnes utilisent incluent Xpedition, PADS, Altium et Cadence Allegro.

Le logiciel convient au travail de conception des schémas de circuits imprimés, mais certains font de meilleurs travaux que d'autres.

Les programmes que vous utiliserez vont des produits simples aux produits très sophistiqués.

Types de conceptions de circuits imprimés

Il existe un certain nombre de conceptions de cartes de circuits imprimés parmi lesquelles vous pouvez choisir en fonction de l'application.

Continuez à lire et apprenez-en plus sur les types de conceptions de PCB les plus courants que vous pouvez utiliser.

1. Conception de circuits imprimés flexibles

A conception de circuits imprimés flexibles est un type de carte de circuit imprimé capable de se plier à différents angles.

Le matériau que vous utiliserez pour fabriquer le PCB flexible doit avoir la capacité de se plier autour de différents coins.

Conception de circuits imprimés flexibles

Les principaux matériaux d'une conception de PCB flexible sont le cuivre et les matériaux de substrat flexibles assemblés à l'aide de pression, de chaleur et d'adhésifs.

Le substrat que de nombreux fabricants utilisent est le polyimide qui est un polymère thermodurcissable souple et résistant.

Des exemples de polyimides que vous pouvez utiliser sont Kapton, Apical, VTEC PI, UPILEX, Kaptrex et Norton TH.

Il s'agit donc d'un motif de différents conducteurs sur un film isolant flexible

2.Conception de circuit imprimé flexible rigide

Comme son nom l'indique, il s'agit d'une carte de circuit imprimé avec un circuit rigide et un circuit souple fonctionnant ensemble.

Les conception rigide-flex est important car il a les avantages des circuits rigides et flexibles.

Le circuit rigide porte la plupart des composants du PCB tandis que la zone flexible fait office de connexions.

La zone flexible est destinée à économiser du poids et de l'espace et fait partie des appareils portables tels que les téléphones portables.

Cela aide également à réduire la complexité de l'emballage car il élimine le besoin de faire des câblages d'interconnexion.

3. Conception de circuits imprimés multicouches

A PCB multicouche est une conception d'une carte de circuit imprimé à trois couches ou plus.

Il comporte plus de trois couches de conducteurs que vous trouverez au centre du matériau.

C'est un composant essentiel des cartes de circuits imprimés aérospatiaux et des équipements de niveaux de diaphonie critiques.

 Conception de circuits imprimés multicouches

Vous pouvez également le trouver dans des applications telles que les ordinateurs, le stockage de données, les serveurs de fichiers, les émetteurs et les répéteurs de téléphones portables.

D'autres applications incluent l'équipement d'analyse météorologique, les accélérateurs atomiques, l'équipement pour une sonde spatiale et le système de contrôle d'alarme incendie.

Les avantages de son utilisation comprennent une taille plus petite, une densité d'assemblage élevée, une flexibilité accrue, une incorporation facile et une réduction des interconnexions.

4.Conception de circuits imprimés à grande vitesse

A conception de circuits imprimés à grande vitesse est tout type de carte de circuit imprimé qui implique l'interruption des signaux de l'équipement.

L'interruption des signaux est due aux caractéristiques physiques de la carte de circuit imprimé telles que l'emballage, la disposition et les interconnexions.

Conception de circuits imprimés à grande vitesse

Cela implique des problèmes tels que la diaphonie de réflexion, les retards ou les émissions chaque fois que vous lancez la conception des cartes.

C'est l'un des modèles les plus distincts en raison du type d'attention qu'il reçoit. Vous pouvez en utiliser un pour concevoir une carte où l'accent est mis sur le routage et le placement des composants.

Avec des conceptions à grande vitesse, il est important de :

1. Connaître l'endroit exact pour mettre les traces
2. Savoir à quel point les traces sont proches des signaux

• Notez la nature exacte des éléments que vous connecterez.

Ces considérations sont importantes pour amener la conception à un nouveau niveau de fonctionnalité.

5. Conception de circuits imprimés haute puissance

La règle la plus importante que vous devriez examiner est de connaître le chemin d'alimentation de la carte de circuit imprimé.

La quantité de puissance et l'emplacement du circuit sont une autre considération importante sur laquelle se concentrer conceptions de circuits imprimés haute puissance.

PCB haute puissance

Outre ces facteurs, il existe d'autres facteurs à prendre en compte dans les conceptions de circuits imprimés haute puissance, notamment :

1. La quantité de puissance qui circule dans le circuit
2. Température ambiante résultant autour de la carte et de la conception

• La quantité de flux d'air autour de la carte et de l'appareil

1. Le matériel que vous utiliserez pour fabriquer la planche
2. La densité du CI sur la carte

Vous utiliserez ce type de carte de circuit imprimé dans des appareils nécessitant l'utilisation d'une puissance élevée.

Étant donné que les appareils deviennent de plus en plus petits de jour en jour, les conceptions de circuits imprimés doivent être tolérantes à une puissance élevée.

Conception de carte PCB 6.HDI

Cartes de circuits imprimés d'interconnexion haute densité est l'une des technologies à la croissance la plus rapide pour les conceptions de circuits imprimés.

Les circuits imprimés HDI contiennent des vias et des microvias enterrés et/ou borgnes dont l'épaisseur est inférieure à un diamètre, généralement de 0.006 micromètre.

Conception de PCB HDI

La densité de circuits de cette carte est supérieure aux densités normales des cartes de circuits imprimés.

Les cartes d'interconnexion haute densité sont disponibles en six types différents, notamment :

1. Les vias traversants s'étendant d'une surface à une autre surface
2. Une carte avec des vias enterrés et traversants

• Interconnexion multicouche haute densité avec vias traversants

1. Substrats passifs sans connexions électriques
2. Construction sans noyau des cartes de circuits imprimés HDI à l'aide de paires de couches
3. Une construction alternative des cartes de circuits imprimés HDI utilisant des paires de couches

Les avantages de l'utilisation de ce type de carte de circuit imprimé incluent :

1. Il permet de placer plus de composants sur les deux côtés de la carte de circuit imprimé
2. Le processus multiple via disponible permet au fabricant de placer des composants plus petits très près des autres composants
3. La diminution du pas et de la taille des composants permet une augmentation des entrées/sorties dans les géométries de plus petites tailles
4. Permet une transmission rapide des signaux et réduit considérablement les retards de croisement et la perte de signal.

Conception de carte PCB 5.LED

Carte de circuit imprimé à diode électroluminescente est une avancée technologique pour l'éclairage LED. Il comporte la connexion de la LED au circuit imprimé et une puce produisant de la lumière chaque fois que le courant électrique circule.

Le collage des puces est possible grâce à l'utilisation de bases en céramique et de dissipateurs thermiques.

La chaleur qu'il génère est très élevée, il est donc très difficile de refroidir par des moyens traditionnels.

Vous trouverez donc des noyaux métalliques dans les PCB LED en raison de leur capacité à dégager de la chaleur.

Le morceau de métal le plus courant que vous trouverez dans le PCB LED est l'aluminium.

Conception de circuits imprimés LED

Un circuit imprimé en aluminium comprendra une fine couche de matériau diélectrique capable de conduire suffisamment de chaleur.

Il est capable de conduire et de transférer la chaleur du système, ce qui le rend meilleur que les cartes de circuits imprimés traditionnelles.

Vous trouverez la conception de PCB LED dans différentes applications en raison des excellentes capacités suivantes :

1. Il est économe en énergie
2. C'est rentable et vous économiserez beaucoup pour ce type de conception

• La conception offre une flexibilité maximale lorsque vous l'utilisez

Les applications qui nécessitent le PCB LED incluent les phares automobiles, les applications d'éclairage militaire, l'éclairage des pistes d'aéroport et l'éclairage public.

D'autres applications sont l'éclairage dans les tunnels autoroutiers, l'éclairage photovoltaïque ou solaire, les lanternes et les lampes de poche, les signaux et les feux de circulation.

Vous pouvez également le trouver dans les éclairages d'hôpitaux tels que le théâtre ou les salles d'opération et les éclairages de plantes en croissance, entre autres.

Conception de carte PCB 6.RF

Conception de circuits imprimés radiofréquence est l'une des pièces les plus passionnantes sur lesquelles les ingénieurs ont travaillé.

Vous trouverez probablement les cartes haute fréquence dans les inventions technologiques à venir telles que les smartphones, la robotique et les capteurs.

La grande complexité de la conception en fait une conception extrêmement difficile à concevoir.

L'industrie des cartes de circuits imprimés considérera tout PCB fonctionnant au-dessus de 100 MHz comme un PCB radiofréquence.

 Conception de circuits imprimés RF

Les dispositifs qui utilisent les circuits imprimés RF sont complexes et peuvent accepter à la fois des signaux analogiques et numériques.

Certains appareils peuvent accueillir différentes configurations de 60 couches.

7. Conception de circuits imprimés haute tension

Les conception de circuits imprimés haute tension est courant dans différentes applications nécessitant des tensions très élevées.

Il est important d'avoir suffisamment d'espace et des dégagements appropriés lors de la conception de la carte de circuit imprimé haute tension.

Conception de circuits imprimés haute tension

Il aide à éliminer les pannes électriques ou les arcs électriques.

Lorsque vous envisagez de créer un circuit imprimé haute tension, vous devez tenir compte de certaines considérations.

Les considérations incluent l'altitude, le dégagement, la ligne de fuite, la double isolation, l'isolation renforcée, l'isolation de base, l'isolation supplémentaire et l'isolation fonctionnelle.

La qualité du matériau isolant, l'altitude, l'environnement et le type de PCB affectent la ligne de fuite et le dégagement.

8.Conception de carte PCB d'amplificateur

Vous êtes le plus susceptible de trouver conceptions de circuits imprimés d'amplificateurs dans les appareils qui produisent du son avec des appareils audio basse à haute fréquence.

Les aspects de la conception d'un circuit audio fonctionnel complet ont été un défi car il est très complexe.

Conception de PCB d'amplificateur

Il est donc important d'avoir une mise en page spécifique que vous suivrez lors du processus de conception.

Les facteurs à prendre en compte lors de la conception d'un circuit imprimé d'amplificateur sont :

1. L'alimentation et les motifs d'alimentation où les transformateurs sont les meilleurs
2. Signaux où vous éviterez les signaux d'entrée et de sortie circulant vers et depuis le CI

• L'interfaçage doit être conforme à la disposition de conception de la conception particulière du circuit imprimé de l'amplificateur

1. Condensateurs où passeront les signaux audio
2. Circuits d'amplificateur opérationnel qui aideront à inverser les signaux audio pour obtenir des circuits simples

9. Conception de PCB à noyau métallique

Cartes de circuits imprimés à noyau métallique ou MCPCB sont des panneaux qui utilisent du métal comme matériau de base pour diffuser la chaleur.

Les métaux de base sont une alternative aux cartes CEM3 ou FR4 car ils diffusent la chaleur plus rapidement et mieux.

Le noyau métallique répartira la chaleur vers d'autres zones moins chaudes telles que le noyau métallique ou le support du dissipateur thermique.

Conception de PCB à noyau métallique

Le type de matériau métallique que vous pouvez utiliser pour fabriquer la carte de circuit imprimé à âme métallique variera en conséquence.

Les matériaux métalliques les plus courants sont l'aluminium, le cuivre ou différents mélanges d'alliages métalliques. Encore une fois, l'épaisseur du noyau métallique doit être comprise entre 30 mils et 125 mils, même si l'épaisseur varie.

Les avantages de l'utilisation de la carte de circuit imprimé à noyau métallique sont les suivants :

1. Il a la capacité d'intégrer des couches de polymère diélectrique qui ont une conductivité thermique élevée pour une faible résistance thermique
2. Il transfère la chaleur 8 à 9 fois plus rapidement par rapport à d'autres matériaux tels que le FR4

• Il stratifie également la chaleur de décapitation et maintient les composants générant de la chaleur au frais, augmentant ainsi les performances et la longévité de la vie.

Comprendre la terminologie de conception de PCB

Vous pouvez décider de concevoir votre propre carte de circuit imprimé et créer votre propre conception.

Pour obtenir plus d'informations sur votre conception, vous pouvez décider de visiter Internet pour obtenir les bonnes directives.

Dans le processus, vous rencontrez certaines terminologies difficiles à comprendre.

Les terminologies que vous rencontrerez sont des termes courants que les ingénieurs concepteurs utilisent lors de la conception de différents types de cartes de circuits imprimés.

Continuez à lire et apprenez-en plus sur les terminologies et les abréviations de la conception de PCB.

Différents types de PCB

·PCB

C'est une abréviation pour les cartes de circuits imprimés. Vous rencontrerez également d'autres abréviations pour les matériaux.

Les abréviations les plus courantes pour les matériaux sont FR-1, FR-2, CEM-3 et CEM-1.

· FR

C'est une abréviation pour retardateur de flamme qui signifie que le matériau est ignifuge.

CEM est l'abréviation de matériau époxy composite, ce qui signifie que le matériau possède de telles propriétés.

En dehors de ceux-ci, il existe d'autres terminologies que vous rencontrerez comme suit.

·Couches

Chaque détail que vous dessinerez sera sur un calque et différents calques ont des attributs physiques différents.

La couche supérieure sert à la disposition des composants tandis que les couches intérieures ou inférieures servent à établir les connexions.

Il existe de nombreuses autres fonctions qui sont présentes pour différentes couches, comme vous le découvrirez dans le processus de conception.

·Empreintes

Les empreintes sont des collections de contours et de pastilles qui contribuent à la fabrication d'un composant individuel sur la conception du PCB.

Un logiciel PCB viendra avec une bibliothèque entière ou une unité d'empreintes que vous utiliserez pour différents composants.

Il est important de noter que le nombre d'empreintes n'est pas aussi suffisant que prévu.

Les progrès de la technologie dans un passé récent ont conduit à l'émergence d'appareils plus petits.

Cela a également conduit à la réduction des composants utilisés par les fabricants pour fabriquer les cartes de circuits imprimés.

Il est donc parfois obligatoire de créer vos propres empreintes pour votre appareil.

·Masque de soudure

Lors de l'observation d'un PCB, vous rencontrerez des masques ou des revêtements de différentes couleurs comme le vert, le rouge, le bleu ou le blanc.

Le revêtement que vous avez toujours observé est le masque de soudure.

Le masquage est important pour le PCB afin d'éviter les accidents ou les dommages causés par la chute accidentelle de soudures.

Cela facilite également la soudure des composants PCB, évitant ainsi les courts-circuits entre les pistes proches.

En tant que débutant, vous pouvez utiliser un excès de soudure qui conduit éventuellement à des courts-circuits sur l'ensemble du système.

Le masque de soudure évitera de tels problèmes et vous enlèvera facilement l'excès de soudure sans fondre.

Elle fait partie des couches non conductrices que vous trouverez dans une carte de circuit imprimé.

·Sérigraphie

La sérigraphie sur le circuit imprimé est importante pour l'identification du nom des composants.

L'utilisateur utilisera la sérigraphie pour connaître la valeur du composant qui le guidera tout au long du processus de soudure.

C'est l'une des meilleures pratiques que de nombreux fabricants utilisent dans la conception de cartes de circuits imprimés.

Vous pouvez faire de la sérigraphie sur chaque côté de la carte de circuit imprimé qui sont le côté cuivre ou composant.

Il peut également vous aider à identifier le nom de l'entreprise ou du fabricant.

C'est l'une des parties non conductrices d'une carte de circuit imprimé.

· Sauteur

Le fil de connexion formera les connexions entre deux points différents de la carte de circuit imprimé.

Dans le cas où les pistes se chevauchent lors du processus de conception de la carte de circuit imprimé, vous utiliserez des fils de connexion.

Les pistes peuvent se chevaucher lorsque vous essayez d'établir des connexions, incitant ainsi l'utilisation de cavaliers.

· Tampons

Les pastilles établissent différentes connexions entre la piste et les composants à l'aide d'une soudure.

Ce sont de petites surfaces de cuivre que vous trouverez disponibles sur les circuits imprimés.

Ils sont importants pour souder les fils des composants afin de renforcer les liaisons mécaniques.

Vous utiliserez différents types de patins pour monter les composants de la surface et celui du trou traversant.

La taille et la forme des composants varient apportant ainsi la grande différence dans les types de plaquettes.

· Traces de cuivre

Lorsque vous observez une carte de circuit imprimé, vous verrez des lignes rouges, bleues ou vertes reliant les vias et les pastilles.

Ces lignes sont les pistes de cuivre et leur fonction est de connecter les plots et les vias.

Ce sont les chemins où le courant électrique circulera entre les vias et les plots, ou deux plots ou deux vias.

La largeur de la piste ou des pistes de cuivre variera en fonction de la quantité de courant circulant.

·Passant par

Dans un circuit imprimé multicouche, vous rencontrerez des connexions reliant les différentes couches.

Les connexions entre les différentes couches des cartes de circuits imprimés sont possibles grâce aux vias.

En plus d'agir comme connecteurs, ils conduisent également le courant électrique à travers les différentes cartes.

Dans un PCB multicouche, différentes couleurs représentent différentes couches de la carte de circuit imprimé.

L'explication des différentes couleurs représentant différentes couches est la suivante.

• La couleur verte représente le masque de soudure supérieur et inférieur
• La couleur rouge représente la couche supérieure

• La couleur violette représentera la deuxième couche

• La couleur jaune est représentative de la troisième couche
• Les couleurs bleues représenteront les couches inférieures

· Voie aveugle

Généralement, dans un circuit plus complexe, tel que la conception de circuits intégrés utilisant plus de plans d'alimentation, les vias entrent en jeu.

Les vias ne sont visibles que sur la couche supérieure et la deuxième couche de la carte de circuit imprimé, mais pas sur la couche inférieure.

Les vias que vous voyez sont les vias aveugles car il est simple d'établir des connexions directes des plans d'alimentation.

Les avions électriques sont sous les puces au lieu de trouver de longues pistes alternatives.

Les vias aveugles sont pratiques pour connecter les couches du côté externe au côté interne du PCB.

Les PCB ont généralement des hauteurs très minimales, les vias borgnes sont donc plus adaptés à des fins de connexion.

Il est possible d'obtenir la différence entre les vias traversants et les vias borgnes en exposant le PCB à la lumière.

Si vous ne pouvez pas voir la lumière passer, il s'agit d'un via aveugle. Sa lumière est capable de passer à travers les vias alors c'est un via trou traversant.

Le processus est important lorsque vous disposez d'un espace limité pour placer les composants et pour le processus de routage.

L'utilisation de vias traversants vous obligera à créer plus d'espace pour les vias des deux côtés.

· Vias enterrés

Ils présentent des similitudes très étroites avec les vias aveugles, à l'exception du fait qu'ils servent à connecter les couches internes.

C'est une technique plus chère par rapport aux vias traversants qui sont moins chers.

Il est également plus petit et économise beaucoup d'espace, ce qui permet de choisir de coller plus de composants.

·Gerber

Un Gerber est un type de fichier que l'utilisateur enverra au fabricant afin qu'il puisse fabriquer le PCB.

Lors de la conception d'un schéma de circuit imprimé, je peux utiliser un logiciel différent de celui du fabricant.

Je vais donc utiliser un fichier Gerber pour transmettre mon design au fabricant pour une interprétation plus facile.

Un fichier Gerber est important car il s'agit du type de logiciel le plus universel que les fabricants peuvent facilement interpréter.

Par exemple, je pourrais créer mon PCB sur un logiciel eagle que mon fabricant n'a peut-être pas.

Cela ne devrait pas poser de problème car lorsque je transmets ma conception à l'aide du logiciel Gerber, le fabricant interprètera facilement.

Le fabricant n'a pas la liberté d'apporter des modifications au fichier Gerber pour le rendre plus sécurisé.

Il contient différents types d'informations telles que la taille et l'emplacement du trou, comment connecter les pistes et nommer les composants.

·BOM

BOM est une abréviation pour la nomenclature. Il contient la liste des composants disponibles sur le circuit imprimé.

Vous calculerez donc le coût estimé et vous pourrez ainsi passer une commande pour les produits.

Cela vous aidera également à vous rappeler les composants que vous pourriez oublier lors de vos achats.

Connaître le coût de conception des PCB

Le coût de conception d'un PCB variera en fonction de différents facteurs de conception.

Circuit imprimé

Les facteurs qui détermineront le coût du PCB comprennent :

• Coût du matériau car différents matériaux ont des prix différents
• Taille du PCB car les cartes de circuits imprimés plus grandes coûtent beaucoup plus cher

• Le nombre de composants car plus de composants augmentera le prix de la conception

• Le type de conceptions augmentera ou diminuera le coût
• À mesure que le nombre de couches augmente, le coût de conception augmente également

Outre les facteurs de la liste, il existe d'autres facteurs que vous rencontrerez lors des calculs.

Lorsque vous utilisez un calculateur de conception de PCB, vous réaliserez qu'il existe de nombreux facteurs variables.

Le calculateur de coût vous indiquera également le temps qu'il vous faudra pour obtenir votre conception.

Lorsque vous utilisez le calculateur de coût et de temps PCB, vous devez d'abord remplir les détails suivants.

Les détails que vous devez saisir sont :

• Dimensions du circuit imprimé en pouces et assurez-vous que les approximations sont correctes. Certaines des dimensions que vous saisirez sont la longueur et la largeur en pouces.
• Vous saisirez également le nombre de pats dont vous avez besoin pour la conception de votre carte de circuit imprimé

• Entrez le nombre de couches dont vous avez besoin pour votre carte de circuit imprimé

La calculatrice aura également des champs facultatifs que vous pourrez remplir si nécessaire. Les champs facultatifs incluent :

• Les exigences du calendrier de livraison telles que l'économie, la norme, l'accéléré ou la priorité
• La forme du contour de la carte de circuit imprimé qui peut être rectangulaire, irrégulière, ronde, flexible ou rigide-flex entre autres.

• Les particularités ou contraintes de la conception qui s'appliqueront à vos besoins. Les caractéristiques spéciales de la calculatrice que vous pouvez cocher sont le nombre élevé de broches, les paires différentielles et les circuits analogiques sensibles. D'autres sont les traces RF, le routage à courant élevé, les traces à haute tension et les points de test pour les tester dans les circuits.

Après avoir rempli les détails, vous soumettrez le formulaire et obtiendrez la réponse à temps.

À partir de ce moment, vous établirez donc un budget sur la façon dont vous procéderez avec le plan.

Spécifier l'application de conception de PCB

L'électronique joue un rôle énorme dans la routine quotidienne d'un être humain vivant dans ce monde moderne.

Au centre des opérations de chaque appareil électronique, il y a la carte de circuit imprimé.

C'est la base qui rend chaque type d'électronique moderne que vous rencontrerez aujourd'hui.

Les composants ont une large gamme de configurations qui leur permettent d'effectuer différentes fonctions.

Au fur et à mesure que les développements dans le secteur de l'électronique se poursuivent, les développements de la technologie PCB s'améliorent également.

Il est facile d'identifier une carte de circuit imprimé chaque fois que vous la voyez et vous pouvez les trouver dans les applications suivantes.

·Équipement médical

Il existe de nombreux appareils électroniques que vous pouvez voir dans l'industrie médicale et qui fonctionnent comme des appareils de surveillance, de diagnostic et de traitement.

 Pompe à perfusion

À mesure que la technologie progresse, vous verrez également des progrès sans fin dans les dispositifs médicaux.

Au centre des appareils se trouvent des circuits imprimés hautement spécialisés qui répondront aux exigences des appareils.

Vous vous attendez à trouver des circuits imprimés d'interconnexion haute densité (HDI), avec des matériaux de base flexibles.

Il permet au PCB de s'étirer et de fléchir pendant les applications, ce qui le rend essentiel pour une utilisation interne et externe.

Parce qu'ils ont des implications pour la santé, les PCB médicaux ont des capacités améliorées limitées par les réglementations médicales strictes.

Les principaux appareils électroniques que vous trouverez dans les hôpitaux sont :

• Moniteurs tels que les moniteurs de soins de santé et personnels pour tester la fréquence cardiaque, la teneur en glucose, les moniteurs de pression artérielle, entre autres types.
• Technologie de numérisation telle que la technologie à ultrasons et les tomodensitomètres

• Systèmes de contrôle tels que les équipements de perfusion de fluides, où la distribution et le débit sont sous contrôle électrique.

• Appareils internes tels que le stimulateur cardiaque et d'autres appareils internes
• Instrumentation scientifique pour l'étude des maladies et des résultats pour les patients

· Électronique grand public

Ce sont les appareils que nous utilisons couramment dans nos activités quotidiennes, tels que les ordinateurs et les smartphones.

Vous trouverez des cartes de circuits imprimés dans ces applications, même dans les réfrigérateurs les plus modernes.

PCB de téléphone

Le volume élevé de production de ces appareils nécessite la production de copies exactes de PCB.

Le coût de production des PCB en vrac contribuera à réduire le coût de production.

Cela réduira également le coût du produit final, mais le défi survient lorsque vous devez effectuer la maintenance.

Le maintien de la qualité et de l'uniformité des PCB doit être conforme aux normes industrielles et aux normes de consommation.

Les principaux appareils électroniques grand public avec cartes de circuits imprimés sont :

• Appareils mobiles tels que tablettes et téléphones portables
• Électronique informatique telle que les ordinateurs portables et les ordinateurs de bureau

• Appareils d'enregistrement tels que les appareils photo numériques, les caméscopes et les microphones

• Systèmes de divertissement, y compris tout ce qui se trouve dans votre système de divertissement, comme la télévision, la radio, les systèmes de cinéma maison, les DVD, entre autres.
• Appareils électroménagers tels que micro-ondes, réveils, cafetières et réfrigérateurs

·Applications industrielles

Les PCB haute puissance contrôlent l'électronique et les machines que vous trouverez dans les grandes industries de fabrication et de transformation.

Circuit imprimé API

Ils doivent relever le défi de faire face aux conditions difficiles de l'environnement industriel telles que les produits chimiques agressifs et les températures élevées.

Dans ces conditions difficiles, les fabricants développent des PCB capables de résister aux environnements difficiles tels que les PCB en cuivre épais.

Vous trouverez les applications dans différentes applications industrielles telles que :

• Équipements industriels tels que presses électriques et perceuses
• Appareils de mesure pour mesurer et contrôler la pression

• Équipements électriques tels que les onduleurs CC à CA et les panneaux solaires

· Applications automobiles

Les voitures s'appuient sur l'utilisation de cartes de circuits imprimés plus contrairement au passé quand c'était sur les phares.

Les progrès technologiques permettent d'intégrer différents types de cartes de circuits imprimés dans les voitures.

Les PCB tels que les RF et les micro-ondes qui nécessitent des fréquences élevées sont disponibles dans les voitures modernes.

Les PCB ont permis d'améliorer la sécurité sur les routes et de meilleures expériences de conduite.

Les applications des cartes de circuits imprimés dans les automobiles sont les suivantes :

• Moniteurs environnants qui aident dans différents calculs de distance et de proximité entre autres.
• Systèmes de contrôle tels que les systèmes de gestion du carburant et du moteur et les alimentations électriques, entre autres applications.

• Les appareils de navigation tels que les ordinateurs GPS,

• Les appareils vidéo et audio que vous verrez sur les tableaux de bord des véhicules modernes.

· Applications aérospatiales

Tout comme les applications sur l'automobile, les PCB sur les équipements aérospatiaux nécessitent la bonne précision et la bonne durabilité.

Figure 19 Circuit imprimé en aluminium

Les turbulences que ces jets aérospatiaux traversent lorsqu'ils sont dans les airs sont suffisantes pour endommager les PCB.

Les fabricants développent des PCB flexibles qui sont légers et peuvent résister aux vibrations.

Les circuits imprimés des jets sont durables et doivent également fonctionner correctement et précisément pour éviter tout problème technique.

Cela garantira la sécurité du jet et de l'équipage qui est à bord.

Le PCB est disponible dans différentes applications sur le jet telles que :

• Équipements et instruments de surveillance tels que capteurs de pression, accéléromètres, microphones, capteurs de pression, entre autres équipements vitaux. Ils sont importants pour une utilisation dans le cockpit et les moteurs des avions pour les fonctions de surveillance et de communication.
• Équipement d'essai pour vérifier la fonctionnalité des véhicules aériens pendant le processus de développement. L'équipement collecte et transmet des données, les PCB étant au cœur de ses fonctions.

· Applications d'éclairage

Le PCB fournit une base polyvalente que les fabricants utilisent pour fabriquer différentes variétés de systèmes d'éclairage à LED.

Cela a conduit à divers avantages tels qu'une faible consommation d'énergie, un bon rendement lumineux et une efficacité impressionnante.

LED PCB

Les LED qui ont des PCB fonctionnent mieux et améliorent la polyvalence du dispositif d'éclairage.

Il améliore la fonctionnalité des indicateurs et des panneaux d'affichage. Certaines des applications courantes avec les PCB sont :

• L'industrie des télécommunications utilise des PCB pour contrôler les affichages et les indicateurs LED. Les PCB utilisés sont légers et durables.
• L'industrie automobile trouve sur les tableaux de bord, les feux de freinage et les phares, entre autres applications clés.

• Technologie informatique présente dans les indicateurs d'ordinateurs portables et de bureau et ils utilisent des PCB à base d'aluminium pour une résistance aux hautes températures.

• Industrie médicale pour les outils d'éclairage à des fins chirurgicales pour améliorer la visibilité du médecin entre autres applications.
• Applications résidentielles et locaux commerciaux sous forme d'applications de signalétique et de différents affichages.

·Autres applications

Il existe d'autres applications générales où vous trouverez les cartes de circuits imprimés utilisées.

Les applications sont trop nombreuses pour être mentionnées, à l'exception des suivantes :

• Applications d'armes à feu où les PCB sont dans l'équipement utilisé par les fabricants pour tester les armes à feu. Il assure la fonctionnalité et la sécurité de l'équipement avant sa mise sur le marché.
• Applications marines telles que les sous-marins sous-marins et les voiliers à la surface de l'eau. Vous pouvez le trouver dans les équipements qui contrôlent la navigation, la distribution de puissance et la gestion du moteur.

• Les applications de sécurité utilisent les PCB dans différents équipements qui contrôlent et détectent la présence d'intrus. Il est essentiel dans les alarmes incendie, fumée et antivol en déclenchant des sons chaque fois qu'il y a un problème.

• Applications de télécommunication et de radiodiffusion notamment sur les équipements ou amplificateurs haute fréquence et de filtrage. Vous les trouverez dans les stations de rappel, les tableaux de fréquence, les récepteurs, les microphones et les platines de mixage.

Identifier le fournisseur de services de conception de PCB

Dans la recherche d'une bonne carte de circuit imprimé qui répondra aux spécifications que vous désirez, vous devez faire appel à un concepteur.

Le fournisseur de services de conception de circuits imprimés est chargé de vous donner les bons détails sur le type de conception dont vous avez besoin.

Ils vous guideront à travers les étapes à suivre lors de l'externalisation d'une bonne carte de circuit imprimé.

Conception de PCB flexible rigide

Un bon fournisseur de conception de circuits imprimés doit avoir l'expérience pertinente dans la conception de cartes de circuits imprimés.

Il doit disposer des machines, outils et équipements nécessaires qu'il utilisera pour réaliser la conception.

Le fournisseur doit également disposer d'une base d'employés pertinente d'ingénieurs ayant suffisamment d'expérience pour aider à la production d'une bonne conception.

La plupart des fournisseurs de services de conception de circuits imprimés sont disponibles en ligne et disposent de services d'assistance à la clientèle prêts à répondre à vos besoins.

La plupart sont fiables, mais il est important d'obtenir une référence de quelqu'un qui les connaît mieux.

Avec la référence, vous saurez à quel point ces entreprises sont fiables et compétentes pour répondre à vos besoins.

Après avoir identifié un fournisseur de services de PCB fiable, vous devez vous occuper des affaires dont vous avez besoin.

Regardez leur profil et voyez s'ils peuvent fournir le type de services dont vous avez besoin pour votre conception.

Vous pouvez parler à l'un de leurs représentants du service client qui est toujours disponible tout le temps.

En dehors de cela, les fournisseurs de services de conception fiables devraient avoir un formulaire en ligne à remplir pour obtenir un devis.

Le devis vous aidera à connaître l'estimation approximative du coût de la conception de votre conception.

Avec le devis, vous pouvez comparer avec d'autres prestataires de services et choisir celui qui vous sera favorable.

Chapitre 2 : Choisir un logiciel de conception de PCB

Un logiciel de conception de circuits imprimés est une suite open source et gratuite pour l'automatisation de la conception électronique dans la fabrication de cartes de circuits imprimés.

C'est le logiciel que vous utiliserez pour réaliser les conceptions et les mises en page des cartes de circuits imprimés.

Il existe de nombreux logiciels disponibles sur le marché aujourd'hui en raison des progrès de la technologie.

De nombreux logiciels que vous préférez utiliser sont disponibles en ligne, tandis que d'autres nécessitent une autorisation spéciale pour y accéder.

Logiciel de conception de circuits imprimés

Vous devez être prudent lorsque vous prenez des décisions concernant des logiciels en ligne, car vous pourriez rencontrer des fraudeurs.

Vous pourriez également tomber entre les mains de personnes qui vous vendront des logiciels non certifiés qui pourraient être obsolètes.

Il existe différents types de logiciels qui exécutent différents types de fonctions de conception.

Lorsque vous choisissez un logiciel, assurez-vous de regarder le type de logiciel qui effectuera vos tâches de conception.

Vous pouvez choisir un logiciel qui a des fonctions globales et peut vous aider à concevoir tout type de circuit imprimé.

Un bon logiciel doit avoir des fonctionnalités essentielles telles que :

• Polices évolutives
• Groupes de calques
• Gerber
• Foret CN
• PostScript encapsulé
• Sortie post-scriptum

Il devrait également avoir un centroïde, des drapeaux pour les vias et les broches, un routeur automatique, une fenêtre de liste de réseaux, des optimiseurs de trace et un nid de rats. Il devrait inclure l'accrochage aux pastilles et aux broches, la sortie de données centroïde, les pilotes de périphériques complémentaires, entre autres choses.

Logiciel de conception de PCB populaire

Le logiciel de conception de PCB est disponible sous différentes formes et noms parmi lesquels vous pouvez choisir.

Vous devez noter que le logiciel exécute différentes fonctions, choisissez donc avec soin.

Choisissez le logiciel qui vous aidera à améliorer le type de conception dont vous avez besoin.

Cadence allegro, Protel 99 et Altium designer sont parmi les logiciels de conception les plus populaires utilisés par les fabricants.

Ils sont les plus populaires car ils sont fiables et offrent différents types de fonctionnalités.

Continuez à lire et découvrez les différents logiciels de conception.

1. Cadence Allegro

Ce type de logiciel prend en charge les conceptions complexes et simples des cartes de circuits imprimés, du concept à la production.

Il comprend le coût de la conception en s'assurant qu'il est fonctionnel.

Il dispose d'une technologie évolutive qui permet aux concepteurs de répondre aux besoins méthodologiques et technologiques actuels et futurs pour différentes complexités.

Les avantages de l'utilisation de ce type de logiciel incluent :

• Il garantit que la conception est terminée à temps pour le placement, le routage et la fabrication
• Il possède des fonctionnalités très puissantes pour les conceptions telles que les capacités de conception RF, le partitionnement de conception et la planification de conception d'interconnexion

• Il s'est avéré fiable dans la production de masse de conceptions et les ingénieurs peuvent passer à des productions en volume

• Il est également sûr à utiliser car il possède la certification pertinente telle que TUV SUD "Fit for Purpose - TCL1". Ces certifications le rendent préférable car il répond également à la certification ISO 26262 pour la sécurité fonctionnelle automobile.

2.  Protel 99

Il s'agit d'un autre type de logiciel que de nombreux concepteurs et fabricants de circuits imprimés utilisent pour proposer une bonne conception.

Le logiciel vous permet de faire beaucoup de choses sur la conception, y compris les détails pertinents pour la conception.

C'est un logiciel fiable que vous pouvez utiliser confortablement avec une formation pertinente sur l'utilisation du logiciel.

Il fournit également un espace de travail pour l'édition de zones particulières de la conception de cartes de circuits imprimés sur le panneau de l'éditeur de PCB. Certains des domaines qu'il fournit pour l'édition incluent:

• La section de navigation qui contient des composants tels que des réseaux, des bibliothèques, des classes de réseaux et des classes de composants. Il fournit également les règles de conception et les violations des règles de conception.
• Mini visionneuse qui permet la planification, le changement de la fenêtre de vue et les loupes pour améliorer l'expérience de conception.

• Il fournit un panneau de navigation que vous pouvez utiliser pour parcourir les réseaux, les composants, les bibliothèques et les classes de réseaux. Il contient également des dispositions pour parcourir les classes de composants, les violations des règles de conception, les règles de conception et des exercices tels que l'utilisation de la mini-visionneuse

La procédure d'utilisation du logiciel comprendra :

• Création d'un nouveau circuit imprimé à l'aide de l'assistant PCB
• Transfert des informations sur la conception à la carte de circuit imprimé

• Mise en place des couches du circuit imprimé

• Mise en place des règles de conception
• Utilisation des outils de placement de composants pour effectuer diverses fonctions telles que le déplacement des composants.
• Processus de routage et de polygone

• Vérification des règles de conception
• Impression du dessin final

• Passer par le gestionnaire CAM pour déterminer la nomenclature, la RDC, Gerber, la perceuse NC, le rapport Pick and place et le point de test.

3. Altium Designer

Ce type de logiciel relie toutes les facettes du processus de conception de circuits imprimés.

Il s'agit d'un progiciel de conception doté d'une automatisation électronique pour la conception de cartes de circuits imprimés.

Les fonctionnalités de ce logiciel englobent quatre principaux domaines de conception tels que :

• Capture schématique
• Conception de circuits imprimés 3D

• Réseau de portes programmable sur le terrain (FPGA)

• La libération de la gestion des données

Les avantages de l'utilisation de la conception Altium pour la conception de cartes de circuits imprimés incluent :

• Diminution du temps de réalisation des dessins
• Il offre la possibilité de créer des modèles 3D précis afin que l'on puisse avoir une meilleure vue de la conception

• L'approche schématique et la capture intégrée pour les conceptions en font le meilleur type de logiciel

• Il propose en permanence de nouvelles et meilleures innovations que le client pourrait préférer utiliser
• Il a une large gamme de matériaux dans la bibliothèque qu'un concepteur peut facilement consulter
• Il prend également en charge les longueurs de piste pendant le processus de modélisation 3D

Le logiciel dispose des outils pertinents pour tous les types de conceptions telles que la capture de conception HDL et l'analyse de l'intégrité du signal.

D'autres incluent la simulation de circuit, les conceptions de PCB et la base FPGA qui fait partie du développement et de la conception du système. L'environnement d'un concepteur Altium doit comprendre :

• Zone d'édition du document principal du concepteur Altium
• Panneaux de l'espace de travail

• Le logiciel est un rival pour de nombreux autres types de logiciels en raison de son originalité et de ses fonctionnalités. Il fait partie des logiciels que vous pourrez facilement identifier et que vous ne regretterez pas. Le processus de conception d'une carte de circuit imprimé dans Altium suit la procédure suivante :

• Créer un nouveau projet avec l'idée du type de disposition de conception de PCB dont vous avez besoin
• Création des pièces schématiques en ouvrant le fichier schématique et en sélectionnant dans les bibliothèques.
• Mettre à jour le circuit imprimé à partir du schéma en validant les modifications avant exécution des modifications

• Après cela, vous devez déterminer la forme de la planche ainsi que le type et le nombre de couches.
• L'étape suivante consiste à vérifier les règles et le routage

• Regardez les couches de signal et les plans internes
• Après cela, prenez soin des trous de montage avant de générer les fichiers comme dernière étape du processus.

4.PCBConcepteur Web

Il s'agit d'une application de CAO gratuite pour la conception de PCB avant de la remettre au fabricant. Il peut aider à concevoir des schémas de circuits imprimés multicouches avec un logiciel rapide et facilement utilisable.

PCB Web

Il prévoit également le routage des cartes multicouches avec prise en charge des coulées de cuivre et vérification du DRC.

Il couvre également d'autres domaines importants de la conception tels que le catalogue de pièces Digi-Key intégré et la gestion de la nomenclature.

5. ZenitPCB

Il s'agit d'un excellent logiciel de conception de circuits imprimés pour la création de circuits imprimés professionnels.

Il s'agit d'un programme de CAO flexible et facile à utiliser permettant d'obtenir le projet final dans un laps de temps limité. Vous pouvez démarrer le projet à partir du schéma ou de la mise en page.

6. TinyCAD

Il s'agit d'un programme ou d'un logiciel qui vous aidera à dessiner ou à créer des schémas de circuit. Il contient des bibliothèques de symboles que vous pouvez utiliser pour démarrer immédiatement le processus de conception.

Il simplifie l'impression des dessins et publie le dessin sur un document Word ou l'enregistre en tant que bitmap PNG.

7. PCB Osmond

Il s'agit d'un autre logiciel ou outil flexible que vous trouverez facilement pour la conception de cartes de circuits imprimés.

 PCB Osmond

Le programme fonctionne sur le système d'exploitation Macintosh et possède de nombreuses fonctionnalités pour donner forme à votre conception de PCB. Les fonctionnalités du logiciel incluent :

• Tailles pratiquement illimitées pour les planches
• Une gamme de numéros différents pour les cartes PCB

• Nombre de pièces

• Prise en charge des trous traversants et des pièces de montage en surface

8.  KiCad

Il s'agit d'un type de logiciel de conception open source que vous pouvez utiliser pour créer des schémas électroniques et des illustrations de circuits imprimés.

C'est un logiciel qui respecte les accords de copyright GPL de GNU.

Il utilise également l'interface utilisateur graphique, ce qui en fait un logiciel très facile à utiliser.

9. PADS (PowerPCB)

C'est le logiciel que beaucoup de gens connaissent comme le roi de la CAO sur le côté inférieur adapté aux petites entreprises.

Il fait partie des meilleurs types d'EDA parmi les EDA disponibles car il est facile à apprendre et à utiliser. La qualité du design est de premier ordre, tout comme celles que vous obtenez d'Allegro.

Parmi les autres types de logiciels que vous obtiendrez sur le marché, citons ORCARD, WG, Eagle, EasyEda, entre autres.

Ils sont aussi efficaces que n'importe quel autre type de logiciel mais avec des complexités variables. La procédure d'utilisation de chaque logiciel est simple et varie d'un logiciel à l'autre.

Chapitre 3 : Comprendre les règles de conception de la disposition des circuits imprimés

Pour arriver à un design qui soit parfait sur papier et qui sera tout aussi bon après fabrication, il faut certaines directives.

À la fin de votre conception, vous devez vous assurer qu'elle fonctionne correctement, qu'elle est durable et fiable.

Beaucoup de nouveaux concepteurs commettent l'erreur commune de quitter les directives de conception de PCB et de se concentrer davantage sur la conception.

 Disposition de conception de PCB RF

En fin de compte, vous pouvez proposer un design qui ne correspond pas à la mise en page numérique.

La disposition physique peut ne pas être aussi bonne et fonctionnelle qu'elle l'était sur la représentation numérique.

En dehors de cela, cela pourrait poser plus de problèmes au fabricant lorsqu'il tente de créer la conception physique.

La clé pour arriver à un design réaliste à la fois sur le tableau et sur papier est de suivre les directives.

Les directives les plus importantes que vous devez connaître lors de la conception sont les suivantes.

· Réglage fin du placement des composants

Placer les composants sur votre PCB est une science et un art qui nécessite beaucoup d'expérience et d'expertise.

Il y a des considérations particulières auxquelles vous devrez prêter une attention particulière pour vous assurer d'obtenir le résultat parfait.

Il s'agit d'un processus difficile qui déterminera la facilité de fabrication de la conception physique du PCB.

Composants sur PCB

Il permettra également de déterminer si les exigences d'origine que vous avez été sur le produit final.

Il existe des directives générales que vous suivrez lors de la conception de la disposition, telles que le type de PCB et les circuits d'alimentation.

D'autres considérations sont les circuits critiques et les circuits de précision parmi d'autres considérations générales.

Les considérations spécifiques auxquelles vous devez adhérer sont les suivantes :

• L'orientation de composants similaires dans des directions similaires car elle aidera dans le processus de soudure.
• Le placement des composants du côté de la soudure n'est pas correct, surtout s'il repose derrière les composants plaqués à travers le trou.

• L'organisation exige que vous placiez les composants de montage en surface du même côté de la carte. Placez les composants du trou traversant sur le dessus car cela minimise les étapes d'assemblage.

· Placer les traces de terre, d'alimentation et de signal

Après avoir placé vos composants, il est important d'avoir des pistes de terre, d'alimentation et de signal en place.

Il garantit que les signaux ont un chemin clair dépourvu de nombreux problèmes de déplacement.

Traces de signal sur PCB

Voici les éléments à garder à l'esprit lors de ce processus de placement des traces de terre, d'alimentation et de signal.

i. L'orientation du sol et des plans de puissance

Vous devriez avoir le sol et les plans de puissance sur le côté intérieur de la planche en vous assurant qu'elle est centrée et symétrique.

Il prévient les dommages tels que la rupture et affecte le bon positionnement des éléments. Utilisez des rails communs pour alimenter les circuits intégrés, et assurez-vous d'avoir des pistes larges et solides et évitez la connexion en guirlande des lignes électriques.

ii. Connexion des traces de signal

Connectez les traces de signal et assurez-vous qu'elles correspondent aux directives schématiques en les plaçant courtes et directes sur les composants.

Si les courses forcent une face horizontale d'un côté, placez une face verticale de l'autre côté du plateau.

iii. Définition des largeurs de filet

La conception peut nécessiter différents filets transportant une large gamme de courant dictant la largeur du filet. Prévoyez un 0.010 pouce pour les signaux numériques et analogiques à faible courant.

Lorsque les traces transportent plus de 0.03 ampères, augmentez la largeur pour s'adapter à la nouvelle condition.

· Garder les composants séparés

Les hautes et basses tensions interfèrent parfois avec la circulation du courant dans la carte de circuit imprimé. Pour se débarrasser de ces problèmes, il existe des directives particulières que vous devez suivre.

Disposition des circuits imprimés flexibles

i.Séparation

Assurez-vous que la masse d'alimentation et la masse de commande sont séparées pour chaque étape de l'alimentation.

Dans le cas où vous devez les attacher ensemble, assurez-vous qu'il se trouve à la fin du chemin d'une alimentation.

ii. Placement

Placer le plan de masse dans la couche intermédiaire nécessite un petit chemin d'impédance.

Le chemin d'impédance réduira le risque d'interférence du circuit d'alimentation et protégera les signaux de commande.

Vous pouvez suivre la même règle pour vous assurer que les signaux analogiques et numériques sont séparés.

iii. Couplage

Pour se débarrasser du couplage capacitif, croisez l'analogique avec un autre signal analogique.

· Lutte contre les problèmes de chauffage

Il y a des cas où vous avez dû revenir sur la ligne de départ parce que votre appareil ne peut plus fonctionner.

L'appareil peut être détruit par des températures élevées qui augmentent lorsque vous testez votre appareil.

La raison de ces dommages est un manque de prise en charge de la diffusion de la chaleur dans le processus de conception.

PCB haute puissance

Pour aider à lutter contre les problèmes de chauffage, vous devez suivre certaines directives pendant le processus de conception. Les règles à respecter sont :

i.Identifier les composants à l'origine des problèmes

La première étape consiste à trouver le composant qui est susceptible de dissiper beaucoup de chaleur sur votre carte.

Vous pouvez y parvenir en trouvant la résistance thermique des différents composants de votre appareil.

Suivez ensuite les directives qui vous aideront à dissiper la chaleur de l'appareil.

Vous pouvez également ajouter des dispositifs de refroidissement tels que des ventilateurs et des dissipateurs de chaleur pour aider à refroidir l'appareil.

N'oubliez pas de mettre les ressources critiques à l'écart des zones de températures élevées.

ii.Ajout de reliefs thermiques

Les reliefs thermiques sont des ajouts importants aux appareils qui ont plus d'une couche de cartes.

C'est également important pour les appareils qui ont des applications de soudure à la vague sur la teneur en cuivre.

Vous pouvez également utiliser des reliefs thermiques sur les composants des trous traversants pour faciliter le processus de soudure.

Utilisez les décharges thermiques pour les vias ou les trous qui ont des connexions directes à la terre ou à l'alimentation.

L'ajout de larmes aux endroits où les coussinets rejoignent les traces contribuera également à rendre l'appareil plus solide.

Cela aidera à réduire les contraintes thermiques et mécaniques à long terme.

iii.Vérification du travail complet

C'est une pratique courante pour de nombreux designers d'être joyeux à l'approche de la fin de leurs créations.

Il est important de vérifier votre appareil deux ou trois fois pour vous assurer qu'il est assez bon pour la fabrication.

Pour vous assurer de ne pas vous tromper à ce stade, il existe des directives qui peuvent vous aider.

La première chose à faire est d'observer la vérification des règles électriques et les vérifications des règles de conception.

Cela vous aidera à vous assurer que toutes les contraintes sur lesquelles vous travailliez sont sous contrôle.

Il vous aidera à appliquer les largeurs de trace, les largeurs d'espace, les configurations de fabrication, les courts-circuits et les exigences de vitesse élevée.

Lorsque le DRC et l'ERC produisent de bons résultats, vous pouvez vérifier le routage du système.

Passez par tout le processus de routage en vérifiant un fil à la fois plus d'une fois.

Assurez-vous que toutes les dimensions correspondent au schéma d'origine lorsque vous sondez les fonctions de masquage.

Arrondir l'ensemble du processus est le processus final des règles de conception que vous devez examiner. Vous serez en bonne position pour fournir votre conception au fabricant.

Chapitre 4 : Étapes de conception de PCB - Comment créer une disposition de PCB à partir d'un schéma

Il existe de nombreux logiciels parmi lesquels vous pouvez choisir pour vous aider à créer un bon schéma complet.

Le logiciel vous guidera à chaque étape pour vous aider à trouver le bon schéma. Le schéma jouera un rôle énorme dans la conception finale et il doit être parfait.

Vous êtes capable de développer le schéma à l'aide de la capture schématique qui se trouve au cœur de la conception de logiciels.

Disposition du circuit imprimé de l'amplificateur

Il combine un environnement puissant qui facilitera la réutilisation de la conception et une nomenclature complète des matériaux.

Le processus de création d'une disposition de PCB à partir d'un schéma suivra le processus ci-dessous.

Étape 1 : Utiliser un logiciel pour concevoir un schéma de circuit

La première étape consiste à concevoir un schéma de circuit à l'aide des différents logiciels disponibles à cet effet.

Vous pouvez soit décider d'utiliser SmartDraw pour vous aider à faire le dessin d'un schéma. C'est l'un des logiciels que vous pouvez facilement télécharger et utiliser librement sans frais de scolarité sérieux.

Exemple de logiciel de conception de circuits imprimés

Il contient de nombreux exemples et modèles qui vous aideront à faire le premier pas dans le processus de dessin.

Vous sélectionnerez le type de schéma que vous souhaitez utiliser dans la vaste bibliothèque de schémas disponibles.

SmartDraw est un outil puissant que vous pouvez utiliser pour réaliser le dessin schématique en très peu de temps.

Les autres avantages de l'utilisation de SmartDraw incluent :

• Il a des modèles de dessin de démarrage rapide pour le schéma
• Il a une très grande bibliothèque parmi laquelle vous pouvez choisir, en particulier lorsque vous recherchez le bon diagramme

• Formatage intelligent pour les grands schémas

• Il offre également un support gratuit pour les concepteurs
• Il offre également des collaborations sans effort afin que vous puissiez partager et travailler ensemble sur un design
• Il offre également une intégration intelligente afin que vous puissiez l'utiliser où que vous soyez tant que vous avez accès à Internet.

Le logiciel fait partie de nombreux autres types de logiciels que vous pouvez utiliser pour créer le diagramme schématique.

Étape 2 : Créer un film PCB - Transférer le fichier de conception PCB sur le film

La deuxième étape de la fabrication d'un film de carte de circuit imprimé consiste à transférer la conception du PCB sur un film. Il s'agit d'imprimer le schéma du circuit imprimé sur un ou plusieurs films.

Transfert de film PCB

 Une fois que le schéma du schéma est sur le film, vous pouvez passer à l'étape suivante.

Dans de nombreux cas, le film est transféré sur des cartes réelles qui peuvent avoir des films différents pour différents composants physiques.

Étape 3 : Préparer le matériel PCB

La troisième étape est la préparation du matériau de la carte de circuit imprimé, en particulier les cartes et le matériau en cuivre.

Le matériau sera cependant différent selon le type de carte de circuit imprimé que vous comptez créer.

La préparation peut impliquer de collecter et de dépoussiérer le matériel que vous utiliserez dans le processus.

Cela peut également impliquer la création d'une nomenclature afin de ne rien oublier lorsque le fabricant reçoit le matériel.

Échantillon de matériel PCB

Mesurer et couper le matériau aux bonnes dimensions font partie du processus de préparation.

Il est important de faire toutes les préparations selon les directives que vous avez.

Étape 4 : Percer des trous

Il existe des machines spéciales que vous pouvez utiliser pour percer des trous, en particulier sur le circuit imprimé.

Vous pouvez choisir d'utiliser la perceuse à rayons X pour faire les trous de référence, en particulier pour les composants plombés.

C'est la méthode que vous utiliserez pour réaliser les trous de vias qui relieront les couches de cuivre entre elles.

Percer des trous sur PCB

Vous devrez mettre le matériau que vous souhaitez percer sur le banc de forage pour éviter tout dommage.

La perceuse est sous l'influence d'une machine utilisant un programme de perçage particulier.

Il guidera la machine sur le meilleur mode et la meilleure vitesse de perçage compte tenu de l'axe de perçage.

C'est un processus lent car la machine perce un trou à la fois.

Vous pouvez empiler une à trois planches ensemble et faire un trou à travers elles.

Le nombre de couches que vous empilerez dépendra du type et de la taille de la perceuse.

Étape 5 : Imprimer le PCB

La prochaine étape après avoir percé les trous sur la carte consiste à imprimer la carte de circuit imprimé. D'autres personnes peuvent préférer l'identifier comme une impression de légende qui se trouve sur un côté ou sur les deux côtés du PCB.

Il contient des désignateurs de composants, des points de test, des réglages de commutateur et différentes indications à des fins d'assemblage.

PCB d'impression

Il existe trois méthodes que vous pouvez utiliser pour imprimer la carte de circuit imprimé, notamment :

• Sérigraphie
• Imagerie photo liquide qui est un processus plus précis

• L'impression à jet d'encre gagne de plus en plus en popularité dans l'industrie de l'imprimerie

Étape 6 : processus de décapage et de gravure

Le processus de gravure consiste à enlever des couches de cuivre sur le substrat sur l'un ou les deux côtés de la plaque.

Il s'agit d'enlever les couches de cuivre en excès en laissant les traces dont vous avez besoin sur la carte.

Il existe de nombreuses façons d'effectuer le processus de gravure sur la carte de circuit imprimé.

https://youtu.be/IXKwkcgimZI

Le type de gravure le plus courant consiste à utiliser du chlorure ferrique ou de l'acide chlorhydrique car ils sont économiques.

C'est le processus principal de traçage de la conception du circuit sur la plaque de cuivre. Les étapes à suivre lors de la gravure sont :

• Conception du circuit
• Conception du circuit d'impression sur le papier de transfert

• Frottez du sable sur la plaque de cuivre comme méthode de préparation du nettoyage avec de l'eau ou de l'alcool

• Coupez les morceaux de cuivre en forme et passez-les plusieurs fois dans le processus de stratification
• Passez-le dans un processus de bain et assurez-vous qu'il est refroidi et sec à la fin du processus.
• Après cela, vous pouvez le faire passer par le processus de décapage qui consiste à le recouvrir de plomb ou d'étain. A partir de là, vous pouvez utiliser de l'acide nitrique pour nettoyer la plaque et vous débarrasser de l'étain et conserver les traces de cuivre.

Étape 7 : Tester et valider la qualité du PCB

La dernière étape consiste à tester le circuit imprimé pour vérifier s'il est exempt de défauts et s'il fonctionne bien.

Il existe de nombreux types d'équipements de test disponibles dans le monde moderne parmi lesquels vous pouvez choisir.

Équipement de test de PCB

Certains équipements comprennent des machines de test ATG équipées de sondes volantes et de testeurs sans fixation.

Vous pouvez également les utiliser pour les tests de grille universels sur les cartes de circuits imprimés.

Rappelez-vous, essais électriques sont critiques lors de la fabrication de PCB.

Chapitre 5 : Caractéristiques et processus de conception à grande vitesse

À ce stade, vous avez beaucoup d'informations sur les processus et les considérations des cartes de circuits imprimés standard.

Eh bien, la mention de faits tels que la diaphonie, l'intégrité du signal et les réflexions peut donner l'impression que vous êtes perdu.

C'est le genre de terminologies que vous rencontrerez lorsque vous traiterez des conceptions de circuits imprimés à grande vitesse.

PCB haute vitesse

Par conséquent, la conception de circuits imprimés à grande vitesse est tout type de conception de carte de circuit imprimé où l'intégrité du signal commence par des caractéristiques physiques.

Cela signifie que les caractéristiques physiques de votre carte seront les principaux facteurs qui affectent l'intégrité du signal.

Les caractéristiques physiques telles que l'empilement des couches, le conditionnement, la disposition et les interconnexions, entre autres, affecteront l'intégrité du signal de votre PCB.

Chaque fois que vous concevez une carte de circuit imprimé et que vous rencontrez certains problèmes, ne vous inquiétez pas encore.

Les problèmes, tels que l'atténuation, les retards, la réflexion, les émissions, la diaphonie sont quelques-uns des facteurs que vous devriez examiner.

Dans le cas où ce sont les problèmes affectant votre conception, vous êtes les bienvenus dans le monde des PCB à grande vitesse.

La quantité d'attention que les ingénieurs accordent à ces problèmes rend la carte de circuit imprimé à grande vitesse la plus importante.

Assemblée PCB

Le routage et le placement des composants sont souvent les principaux points d'attention lors de la conception des cartes de circuits imprimés standard.

Les cartes de circuits imprimés à grande vitesse, d'autre part, nécessitent de se concentrer sur des facteurs tels que :

• Le point exact de placement des traces
• La largeur des traces

• La proximité des traces avec d'autres signaux

• Le type de composants que vous connecterez aux traces

De telles considérations vous mèneront à un tout nouveau niveau de conception de cartes de circuits imprimés.

Nous savons qu'une bonne conception à grande vitesse traite des problèmes de signal, examinons ces facteurs.

Signal et intégrité du signal

Quel que soit le type de conception sur lequel vous travaillez, il est important de noter qu'il transférera des signaux.

Les signaux se déplaceront de la source à travers les pistes de longueur de cuivre jusqu'à la destination finale. Le signal peut être numérique ou analogique selon ce que vous êtes sur le point d'apprendre.

· Signaux numériques

Un signal numérique est un signal d'horloge ou une onde carrée que vous trouverez dans la plupart des appareils numériques que vous connaissez. Il a une représentation simple des valeurs, contrairement à la contrepartie analogique. Les signaux se composent de points bas et hauts, 1 et 0, ou on et off.

·Signaux analogiques

Les signaux analogiques, d'autre part, ont une gamme de valeurs négatives et positives pour déterminer son existence.

Il a une large gamme de résultats en fonction de la fréquence du signal et de la force du signal.

Le fait que les signaux analogiques et numériques présentent des interférences soulèvera le problème de l'intégrité du signal.

Chaque fois que l'environnement du signal affecte le signal, vous devez tenir compte des problèmes qui se posent.

De nombreux facteurs peuvent interférer avec la transmission des signaux de l'émetteur au récepteur.

Les problèmes qui peuvent affecter la transmission des signaux de l'émetteur au récepteur sont :

• La réflexion du signal qui implique la réflexion de certains des signaux sur la ligne de transmission vers l'émetteur. Le signal ne complète pas le trajet de l'émetteur au récepteur.
• La sonnerie du signal implique le décalage indésirable de la puissance ou de la tension des traces. Cela entraîne la circulation d'un courant supplémentaire et retarde l'arrivée des signaux au récepteur.

• Le bruit de signal implique d'autres signaux sur la carte affectant l'intégrité des signaux qui en sont plus proches. en cas de trop de bruit affectant le signal, il y a un risque d'endommager d'autres signaux.

• La diaphonie du signal est la situation où deux traces sont très proches l'une de l'autre. Le rayonnement électromagnétique peut provoquer des perturbations dans d'autres signaux, corrompant ainsi les données.
• La synchronisation des signaux implique de retarder les signaux d'atteindre le récepteur à temps pour s'unir aux signaux d'horloge. Cela pourrait conduire à une mauvaise interprétation des signaux car vous pourriez confondre 0 signal pour 1.

Solution clé en main de circuit imprimé

Ce sont quelques-uns des problèmes auxquels vous pouvez être confronté lorsque vous traitez avec des cartes de circuits imprimés à grande vitesse.

Le rôle de l'ingénieur responsable des PCB à grande vitesse est de s'assurer que de tels problèmes ne se produisent jamais.

Cela signifie que lorsque le signal quitte l'émetteur, il doit arriver à destination avec la même longueur d'onde.

Veuillez noter qu'il existe de nombreux problèmes que vous rencontrerez lors de la conception d'un PCB à grande vitesse.

Il est cependant important de prendre note des trois principaux problèmes qui sont :

• La synchronisation implique le retard des signaux d'arriver à la destination au bon moment. Tous les signaux sont sous le contrôle d'une horloge et il y a des situations où les signaux ne correspondent pas à l'heure. Dans ce cas, vous devez savoir que les données que vous recevez peuvent être corrompues
• L'intégrité implique une apparence différente des signaux de l'émetteur au récepteur. En d'autres termes, les signaux de l'émetteur semblent différents de ceux du récepteur. S'ils ne correspondent pas, le signal présente certaines interférences affectant son intégrité.

• Le bruit implique les interférences que les signaux traversent dans le processus de transmission. Chaque PCB doit rencontrer des interférences dans le processus de transmission des signaux. Si les interférences sont trop importantes, les données que vous recevez doivent être corrompues.

 PCB Flex rigide

Les principaux problèmes affectant la transmission des signaux dans la carte de circuit imprimé à grande vitesse ont également des solutions.

Les solutions à ces problèmes sont l'impédance, l'espacement et l'adaptation.

• L'impédance affecte la qualité des signaux que vous serez transmis de l'émetteur au récepteur. Une impédance appropriée aura non seulement une meilleure qualité de signal, mais affectera également la sensibilité des signaux au bruit.
• Faire correspondre les longueurs des traces garantira que les signaux arrivent dans le temps et à la même longueur d'onde. L'arrivée du signal sera également synchronisée avec les fréquences d'horloge des cartes de circuits imprimés. C'est une solution pour les applications SATA, DDR, HDMI, PCI Express et USB.

• L'espacement consiste à laisser un espace considérable entre les traces et les autres composants.

Processus de conception à grande vitesse

Le processus de fabrication d'une carte de circuit imprimé à grande vitesse n'est pas aussi diversifié que celui de fabrication des PCB standard.

Le processus impliquera des considérations spécifiques pour des informations et des processus spécifiques dans le processus de conception.

Alors, que devez-vous faire?

Circuit imprimé avec LED

· Avoir un plan pour la conception de la carte de circuit imprimé à grande vitesse

Le facteur le plus important à considérer lors de la conception d'une carte de circuit imprimé à grande vitesse est un bon plan.

Sans un plan approprié, il est possible de rencontrer des problèmes inattendus, des réponses et des revers en cours de route.

Vous aurez besoin d'une liste de contrôle de certaines des choses dont vous avez besoin pour éviter de manquer le point.

Certaines des choses que vous devez regarder sont :

• L'organisation du système nécessite que vous disposiez d'un diagramme qui vous aidera à visualiser la conception dont vous avez besoin. Vous serez en mesure de reconnaître comment les sous-circuits s'interconnectent et comment les courants de retour s'établissent.
• La vitesse du signal implique de connaître le temps de montée le plus rapide et la fréquence la plus élevée de chaque signal que vous avez l'intention d'utiliser.
• L'alimentation électrique implique la prise en compte de la documentation des exigences d'alimentation et de tension telles que les circuits intégrés et la division des plans d'alimentation.
• Les signaux sensibles impliquent la planification de signaux différentiels, de longueurs de trace, d'impédance contrôlée et de propagation de trace.

Ce sont quelques-uns des facteurs qui vous aideront à démarrer votre projet et vous assureront d'impliquer votre fabricant.

Ils vous conseilleront sur les exigences de tolérance minimale de leurs produits.

N'oubliez pas d'avoir une stratégie qui réduira le niveau de bruit sur les signaux à grande vitesse.

· Documenter tous les détails du tableau empilés

Cela implique une documentation approfondie et un examen des détails dont vous aurez besoin pour la réalisation de la conception.

Votre fabricant vous aidera à faire les bons choix sur le type de matériau dont vous avez besoin, entre autres facteurs importants.

Le type de matériel dont vous pourriez avoir besoin comprend FR-4, Megtron, SI ou Nelco et Rogers.

Assemblage de PCB

Outre le matériel, il y a d'autres facteurs que vous devez prendre en compte, notamment :

• Placez la couche de signal à côté de la couche plane pour fournir un chemin de retour efficace pour vos signaux.
• Envisagez d'acheminer les signaux à grande vitesse sur la couche interne de la carte entre les avions. Cela fournira un bouclier contre les radiations externes.
• Utilisez plusieurs plans de masse sur la pile pour réduire l'impédance et réduire le rayonnement en mode commun.

§ Planification d'étage

Cela implique d'organiser le tableau en sections logiques parmi lesquelles le placement des composants.

Réfléchissez à l'endroit où vous placerez tous les sous-circuits dans l'ensemble de la conception. Il est important que les signaux numériques et analogiques obtiennent la bonne isolation pour réduire les interférences.

§ Connaître l'utilisation du sol et des avions de puissance

Le plan de masse doit être complet et non divisé avec d'autres signaux routés. Diviser les plans d'alimentation au sol entraînera certaines interférences auxquelles vous ne vous attendiez pas.

Ajoutez une résistance de 0 ohm juste au cas où vous auriez besoin de diviser les plans d'alimentation au sol.

§ La taille des modèles de terrain doit être au minimum

Dans ce cas, l'économie d'espace est très importante car vous devrez adapter chaque détail au tableau.

Cela vous obligera à maintenir la taille des motifs au minimum, généralement 0 à 5 % de la taille de la broche du composant.

Les PCB standard nécessitent souvent 30% de la taille des broches, ce qui rend ce cas différent.

L'économie d'espace améliorera la résistance mécanique, réduira la capacité parasite, importante pour les hautes fréquences.

Il laisse également de la place pour les paires différentielles, les vias et les nombres élevés de broches comme les circuits intégrés et les FPGA.

§ Acheminer les signaux pour aider à un blindage maximal

Pour maximiser les avantages du blindage et éviter les conflits sur le tableau, suivez ces directives :

• Gardez les signaux parallèles et longs au minimum pour éviter la diaphonie et le couplage du signal
• Gardez la distance entre les traces de signal et acheminez les signaux sur des couches séparées
• Acheminez les signaux orthogonalement les uns aux autres, ce qui signifie qu'une couche aura des signaux verticaux et l'autre des signaux horizontaux.
• Fournir un chemin pour le retour du courant

Chaque signal sur les conceptions à grande vitesse nécessite un itinéraire depuis le chemin jusqu'au puits sans aucune forme d'impédance.

Pour assurer le succès de la transmission, vous devrez utiliser des vias pour permettre un flux fluide.

Sans les vias, le courant pourrait se propager autour des divisions sur le plan de masse, entraînant ainsi une perte d'intégrité du signal.

Pour assurer l'arrivée à temps des signaux, on utilise des vias différentiels d'impédance étroitement couplés.

Les vias de retour doivent également être aussi proches que possible des vias de signal afin de minimiser la distance de déplacement.

 Conception et mise en page de PCB

Utiliser la règle 3W qui minimise le couplage entre les traces

La règle des 3W vous guidera sur la distance à respecter entre les traces de votre PCB haute vitesse.

Il stipule que l'espace entre les traces doit être le triple de la taille d'une seule trace de centre à centre. Vous pouvez augmenter l'espacement jusqu'à dix fois la taille d'un tracé pour obtenir de meilleurs résultats.

Utiliser la règle 20H pour réduire le couplage plan

Pour réduire le risque de couplage entre le sol et les plans de puissance, utilisez la règle 20H sur le réseau à grande vitesse.

Le processus de couplage entre les plans d'alimentation et de masse peut entraîner des franges sur le circuit. Pour réduire les franges, réduisez le plan de puissance à côté du plan de masse.

Cela conduira à l'absorption des plans frangeants au sol au lieu de le laisser causer d'autres interférences.

Vous rendrez la taille du plan de puissance 20 fois plus petite que l'épaisseur diélectrique entre la masse et les plans de puissance.

Terminez avec les directives générales pour le routage

Pour terminer le processus, vous devez suivre attentivement les directives de routage. Les lignes directrices pour le routage des cartes de circuits imprimés à grande vitesse sont :

• Évitez les virages à 90 degrés lorsque vous travaillez sur les traces car ils peuvent entraîner une réflexion du signal
• Maintenez le même écart et la même longueur entre les paires différentielles pour profiter des avantages de l'annulation de champ électronique.

• Concevez soigneusement les lignes de transmission à l'aide de traces de stripline ou de microstrips. Les microbandes fournissent un plan de référence en séparation avec un diélectrique.

Chapitre 6 : À quoi faut-il faire attention lors de la conception et de la mise en page du PCB

De nombreux concepteurs accordent généralement plus d'attention aux derniers composants, circuits et codes en tant que pièces importantes.

Beaucoup d'entre eux négligent les parties très importantes du circuit imprimé qu'est le layout. De mauvaises dispositions peuvent entraîner des problèmes de fiabilité et de fonctionnement de la carte de circuit imprimé.

PCB Layout

Les facteurs auxquels vous devez prêter une attention particulière lors de la conception d'une bonne mise en page sont les suivants :

§ Traces de dimensionnement

Pour contrôler la résistance sur la carte de circuit imprimé, les concepteurs se concentreront sur les tailles des pistes.

Cela implique de contrôler la largeur, la longueur et l'épaisseur des traces de cuivre pour contrôler la résistance.

Vous pouvez utiliser le calculateur de trace PCB pour déterminer la taille de la trace pour votre conception.

§ Rendre les boucles plus petites

Vous devriez essayer de rendre les boucles très petites, surtout si les boucles sont destinées à des cartes de circuits imprimés à haute fréquence.

Les petites boucles réduisent la résistance et l'inductance de la carte de circuit imprimé. Placer la boucle sur le plan de masse réduira davantage l'inductance

§ Placement des condensateurs de découplage

Pour augmenter l'efficacité du découplage, placez les condensateurs de découplage aussi près que possible de la terre et des broches d'alimentation. L'augmentation de la distance entre les condensateurs introduira une inductance parasite du système de carte de circuit imprimé. De nombreux vias des broches du condensateur au plan de masse réduiront l'inductance.

§ Connexions Kelvin

Ce sont des mesures très importantes que vous ferez à l'endroit exact pour en déduire l'inductance et la résistance parasites.

§ Éloignez les traces bruyantes et numériques des traces analogiques

Placer les pistes et les conducteurs parallèlement et éloignés les uns des autres pour réduire le couplage des signaux.

Éloignez les traces bruyantes des traces qui ne nécessitent aucune interférence sonore.

§ Le sol n'est pas le sol

Vous devez éloigner les signaux bruyants des signaux silencieux et vous rappeler que la terre n'est pas un bon conducteur.

Élargissez les traces de masse pour transporter le courant qui circule et placez le plan de masse sous les traces de signal. Cela réduira l'impédance idéale des pistes.

§ Via le nombre et la taille

Utilisez de nombreux vias pour acheminer les pistes d'un côté du circuit imprimé à l'autre afin de réduire la résistance et l'inductance.

Lors de la mise à la terre des nœuds à courant élevé et des condensateurs de filtrage, utilisez de grands vias pour réduire la résistance. Vous pouvez utiliser un calculateur de taille de via pour connaître la taille exacte du via que vous utiliserez.

§ Utiliser le PCB comme dissipateur de chaleur

Placer du cuivre supplémentaire autour du montage en surface fournira plus de surface pour dissiper efficacement la chaleur.

Certaines des fiches techniques des composants contiennent des directives sur la façon d'utiliser le PCB comme dissipateur thermique.

§ Vias thermiques

Vous pouvez utiliser des vias pour déplacer la chaleur d'un côté de la carte à l'autre. C'est important surtout lorsque vous montez le PCB sur un matériau qui dissipe la chaleur.

Les vias plus grands dissiperont plus de chaleur que les vias plus petits.

§ Soulagement thermique

C'est le processus d'établissement d'une connexion entre le remplissage ou la trace et n'importe quel composant pour faciliter le processus de soudure. La petite connexion est très courte et réduit tout impact sur la résistance de l'électricité.

§ La distance entre les pistes et les trous de montage

Laissez suffisamment d'espace entre les remplissages ou les traces de cuivre et les trous de montage pour aider à prévenir les risques d'électrocution. Les masques de soudure ne sont pas des isolants fiables, alors gardez une distance entre le cuivre et le matériel de montage.

§ Composants sensibles à la chaleur

Gardez le matériau sensible à la chaleur loin des zones qui produisent beaucoup de chaleur. Les composants sensibles qui sont sensibles à la chaleur comprennent les condensateurs électrolytiques et les thermocouples. Cela entraînera une prolongation de la durée de vie des composants et de meilleures conditions de travail pour les composants.

Chapitre 7 : Cours de conception de PCB - Votre apprentissage ultime pour la conception et la mise en page de PCB

Il existe de nombreux cours que vous pouvez essayer et apprendre à concevoir une carte de circuit imprimé. Ces causes sont disponibles en ligne à votre disposition.

Tout ce que vous avez à faire est de vous connecter à l'un des sites Web et de suivre les instructions.

En dehors de cela, de nombreuses écoles proposent des cours de génie électrique.

Vous pouvez également vous inscrire et suivre une formation sur le thème de la conception de circuits imprimés.

Vous pouvez également suivre un cours en ligne sur le même sujet et vous former pour devenir un bon designer.

PCB avec composants

Les cours disponibles en ligne vous guideront à travers des directives spécifiques sur différentes formes de conceptions.

En dehors de cela, vous obtiendrez un aperçu complet des avantages de l'utilisation des différents types de PCB.

Dans cette section, vous passerez en revue un échantillon des cours sur la fabrication d'un PCB personnalisé à partir d'un prototype de planche à pain.

Il s'agit d'une directive importante qui vous guidera tout au long du processus de création de copies multiples d'un circuit imprimé.

Cela vous permettra également de peaufiner votre expérience dans la fabrication de cartes de circuits imprimés.

En dehors de cela, ces cours élèveront votre projet à de meilleurs niveaux de fabrication et de conception.

Prendre votre temps et maximiser votre concentration vous mènera à une meilleure expérience d'apprentissage.

Il vous guidera également tout au long du processus d'utilisation de différents logiciels de conception pour améliorer votre expérience.

Après la formation et une conception réussie, vous ne regretterez jamais d'avoir suivi le cours.

Certaines des leçons que vous suivrez dans ce cours sont :

§ Matériaux et concepts PCB

Vous apprendrez les terminologies de base et les concepts de fabrication des circuits imprimés. Vous examinerez également les matériaux et les outils nécessaires à la conception.

§ Préparation d'un schéma

Avant de vous lancer dans la conception du tableau, vous devez prendre en compte des préparations particulières. Cette leçon vous préparera à utiliser une planche à pain et vous guidera jusqu'au schéma numérique.

§ Disposition du tableau

Après avoir traité le schéma, il vous sera très facile de trouver le circuit imprimé. Vous apprendrez à dessiner sur les composants, à disposer les différentes pièces et à tracer les traces de votre circuit imprimé.

§ Fabrication

Cette leçon vous guidera à travers le processus de validation et comment obtenir un fabricant fiable.

§ Assemblage de la planche

Le tableau final sera l'assemblage du tableau et déterminera si cela fonctionnera bien. Nous vous guiderons également à travers des techniques de dépannage qui vous aideront à trouver le problème sur la conception.

Ceci est un exemple du plan de cours que vous rencontrerez chaque fois que vous étudierez en ligne différents concepts de conception.

Vous pouvez envisager ce type d'apprentissage ou en prendre d'autres, bien sûr, parmi lesquels vous pouvez choisir.

En dehors de cela, il est possible d'avoir des discussions directes afin que vous puissiez poser des questions pour des réponses directes.

Trouvez plus de ressources d'apprentissage sur les PCB à partir d'ici :

• Tutoriel de conception de PCB pour les débutants (Vidéo)
• Disposition PCB avancée (vidéo)
• Classe de conception de circuits imprimés
• Apprendre le processus de conception de PCB
• Conception et fabrication de PCB

Chapitre 8 : FAQ sur la conception et la disposition des circuits imprimés

Si vous avez des questions sur la conception et la disposition des PCB, je vais vous guider à travers quelques questions et réponses fréquemment posées.

Cela vous éclairera sur la conception et la disposition des PCB - plongeons directement dans :

Conception et assemblage de circuits imprimés

1)Comment puis-je obtenir un devis pour la conception et la mise en page de ma carte de circuit imprimé ?

Vous obtiendrez un devis lorsque vous fournirez un schéma et quelques détails sur le type de conception et de mise en page dont vous avez besoin.

Il y a quelques questions auxquelles vous devrez répondre afin que nous puissions avoir toutes les bonnes informations.

Vous devrez peut-être remplir un formulaire pour faciliter le travail et n'oubliez pas d'inclure correctement les coordonnées.

Vous obtiendrez votre devis sur le type d'aménagement que vous désirez dans un court délai après réception de votre demande.

2) Combien de temps cela prendra-t-il avant que je reçoive mon devis ?

Dans le cas où le tableau est simple et nécessite peu de spécialisations, vous obtiendrez le devis en quelques heures.

Si vous êtes pressé, vous pouvez appeler directement le service client et bénéficier d'un traitement plus rapide. Différentes entreprises ont des politiques différentes et beaucoup travailleront sur le projet dès que vous accuserez réception du devis.

3) Allez-vous en Auto-route, mes planches ?

Ce n'est pas une pratique que nous encourageons au sein de notre organisation car notre équipe d'experts examine bien les conceptions.

Ils passent leur temps à se concentrer sur l'originalité de la conception et à la maintenir dans les bonnes spécifications et normes.

Ils savent comment créer le produit selon les meilleures normes de qualité qui passeront les tests de qualité.

4) Combien de temps pouvez-vous faire ma mise en page ?

Selon la complexité de la conception, la mise en page peut prendre un temps considérable à fabriquer.

Nous prenons notre temps pour réaliser le design dont vous avez besoin avec la précision exacte pour satisfaire vos besoins.

Nous nous engageons à prendre le moins de temps possible et vous n'attendrez pas longtemps pour obtenir votre produit.

5) Que puis-je faire si le devis me semble excessif ?

Ne paniquez pas sur le coût du devis mais appelez-nous et nous en discuterons ensemble.

Nous sommes en affaires depuis très longtemps et nous offrons les meilleurs prix pour les designs.

En cas de devis excessif, nous devrons le revoir et vous donner de meilleures conditions.

6)Comment puis-je obtenir une netlist ?

Nous sommes disponibles pour vous offrir de tels services selon le type de schéma que vous avez. Nous vous guiderons à travers chaque processus et vous montrerons comment terminer la transaction.

7) Comment puis-je être sûr que la carte est prête pour la fabrication ?

C'est un problème que nous devrons régler avec notre équipe d'ingénieurs et expliquer les problèmes de fabrication. Nous examinerons votre carte sur les problèmes de fonctionnalité et de fiabilité avant de vous faire part de vos commentaires.

8) Proposez-vous une autre forme d'assistance technique ?

En ce qui concerne les cartes de circuits imprimés, nous sommes les experts et nous pouvons vous aider avec n'importe quel problème. Contactez-nous et nous serons prêts à vous offrir l'aide dont vous avez besoin.

9) Quels sont certains des outils PCB/CAO que je peux utiliser pour une mise en page ?

Les outils que vous utiliserez pour une mise en page incluent :

• Cadence Allegro
• Expédition Mentor Graphics
• Valor Entreprise 3000
• Programmes personnalisés

10) Des facteurs autres que la complexité de la conception affectent-ils le coût de développement

Il existe de nombreux facteurs qui affecteront le coût de développement d'une disposition de carte de circuit imprimé.

Outre la complexité, vous devez examiner la taille de la conception, le type et le nombre de composants et le type et le nombre de matériaux.

Certains matériaux sont plus chers en raison de la qualité et l'augmentation du nombre augmente le coût.

11)Qu'est-ce que les données centroïdes ?

C'est une machine qui comprend les X, Y, Theta, le haut et le côté du tableau et les désignateurs de référence.

Vous pouvez également vous y référer en tant que données XYRS, données de sélection et de placement ou données XY.

12) Avez-vous une clientèle étrangère et jusqu'où pouvez-vous expédier les produits ?

Grâce à notre longue expérience dans l'industrie, nous avons des clients du monde entier.

Nous parlons en ligne afin que le client puisse annuler la possibilité de voyager.

En dehors de cela, nous leur envoyons des échantillons à approuver avant de fabriquer et d'expédier plus tard.

13) Avez-vous la livraison gratuite pour les produits ?

Nous pourrions envisager de vous proposer un service après-vente afin que vous ne ressentiez pas le fardeau du transport du produit.

Nos tarifs sont avantageux et comprennent les frais d'expédition jusqu'à votre destination.

N'hésitez pas car nous apporterons le produit jusqu'à l'adresse que vous nous fournirez.

14) Quels sont les documents dont vous aurez besoin avant de commencer l'assemblage de mon PCB ?

Les documents que nous vous demanderons sont très peu nombreux et faciles à trouver.

La plupart des formulaires dont nous avons besoin sont disponibles en ligne pour que vous puissiez y accéder et les remplir. Certains des documents clés que vous présenterez sont :

• Type d'ordre d'assemblage
• Type d'assemblage
• Informations sur les clients et l'entreprise

Les documents comportent certains points qui vous obligeront à remplir les bonnes informations avant de les soumettre.

Conclusion

Vous avez tout ce dont vous avez besoin sur la conception et la disposition des cartes de circuits imprimés. Vous pouvez faire le choix de faire les bonnes conceptions avec les lignes directrices disponibles.

Vous pouvez également obtenir plus d'informations en contactant différentes sociétés dont les lignes sont ouvertes 24h/7 et XNUMXj/XNUMX.