Logiciel de conception de circuits imprimés

Qu'est-ce que le logiciel de conception de PCB ?

Le logiciel de conception de circuits imprimés (PCB) aide à concevoir des circuits électroniques. Le processus de conception de PCB implique le placement et le routage des composants pour définir la connectivité électrique sur une carte de circuit.

Les PCB aident à établir des interconnexions électriques entre les composants tout en fournissant un support pour maintenir les composants et des ensembles concrets qui peuvent être combinés en un produit final. La conception et la disposition des PCB affectent le fonctionnement d'un circuit ; par conséquent, la fiabilité et la performance d'un circuit imprimé dépendent de son efficacité de conception. 

Logiciel Logiciel de conception de circuits imprimés

Logiciel mentionnant logiciel de conception de circuits imprimés comme fonctionnalité ou terme.

Altium Designer

Altium CircuitMaker

Altium 365

KiCad EDA

Autodesk EAGLE

Autodesk Fusion

Types de PCB

Selon le cas d'utilisation, l'un des six types de PCB suivants sera mis en œuvre.

• PCB simple face ou monocouche : C'est le type de carte PCB le plus couramment utilisé, facile à concevoir et à fabriquer. Il se compose de composants électriques fixes d'un côté de la carte tandis que l'ensemble du circuit est gravé de l'autre côté.
  Les PCB simple face sont utilisés pour des appareils électriques à faible coût tels que les cartes d'éclairage LED, les calculatrices, les radios FM et les circuits de temporisation.
• PCB double face ou double couche : Ce type de carte de circuit a des composants des deux côtés. Les PCB double face ont une fine couche de matériau conducteur attachée aux côtés supérieur et inférieur de la carte. Les pièces métalliques de la carte sont reliées d'un côté à l'autre en creusant des trous. Ce type de PCB est appliqué pour la surveillance de l'alimentation, les systèmes de téléphonie mobile, les équipements de test, les amplificateurs, etc.
• PCB multicouche : Cette catégorie se compose de cartes avec trois couches conductrices ou plus qui transmettent des signaux électriques entre les composants. Plusieurs couches conductrices double face, divisées par un nombre équivalent de feuilles de matériau isolant, doivent être collées et laminées collectivement sous haute température et pression. Cela permet de s'assurer qu'il n'y a pas de poches d'air et que l'assemblage final du PCB est complètement stable. Les PCB multicouches sont utilisés dans les appareils mobiles, les ordinateurs, les ordinateurs portables, les tablettes, les équipements médicaux, les traceurs GPS et divers autres circuits et appareils complexes.
• PCB rigides : Comme le nom l'indique, les PCB rigides sont inflexibles - ils ne peuvent pas être pliés ou tordus. Selon les besoins, ils peuvent être simple face, double face ou multicouche mais ne peuvent pas être modifiés une fois fabriqués. Ces PCB sont utilisés dans les machines à rayons X, les moniteurs cardiaques, les scanners CAT, les systèmes IRM, les équipements GPS, les ordinateurs, les ordinateurs portables, les tablettes, les appareils mobiles, et plus encore.
• PCB flexibles : Les PCB flexibles ou flex ne comprennent pas de matériaux rigides. Ces PCB sont fabriqués en utilisant les mêmes composants que les PCB rigides. Cependant, la différence fondamentale est que la carte est conçue pour se plier à la forme requise tout au long de l'application. Selon les besoins, ces PCB peuvent être simple face, double face ou multicouche. Les PCB flex sont employés dans la fabrication de LCD, les cellules solaires flexibles, les téléphones mobiles, les industries automobiles, les appareils photo, la fabrication de diodes électroluminescentes organiques (OLED), et les appareils électroniques tels que les ordinateurs portables et les ordinateurs.
• PCB rigide-flex : Les PCB rigide-flex représentent une combinaison hybride d'un PCB rigide et d'un PCB flex. La forme la plus basique d'un PCB rigide-flex comprend une carte de circuit rigide reliée à une carte de circuit flexible. Une carte rigide-flex peut être pliée ou constamment fléchie et est généralement façonnée en courbe lors de la fabrication. L'utilisation de PCB flexibles pour les interconnexions élimine le besoin de connecteurs lourds et complexes, rendant les PCB rigide-flex plus légers. Concevoir ce type de carte peut être plus compliqué car ils sont construits en 3D, permettant à la carte d'être pliée dans la forme souhaitée pour le produit. Étant donné qu'ils sont légers et peuvent être conçus en format 3D, les PCB rigide-flex sont parfaitement adaptés à diverses applications dans les domaines médical, aérospatial et de l'électronique grand public.

Avantages de l'utilisation du logiciel de conception de PCB

Les ingénieurs électriciens et les concepteurs peuvent tirer plusieurs avantages des outils de conception de PCB comme mentionné ci-dessous :

• Réduit les coûts de production : L'utilisation de logiciels pour la conception permet d'économiser de l'argent sur les modèles physiques. La conception virtuelle de la carte permet aux fabricants de tester et de vérifier la conception avant de commander un prototype pour utilisation. Cela simplifie le processus de conception, économisant du temps et des ressources.
• Réduit les erreurs de conception : Le logiciel de conception de PCB comprend des vérifications automatisées pour détecter les erreurs, identifier les problèmes de compatibilité et vérifier les règles de conception électrique et physique. Il aide à mettre en évidence les erreurs à chaque étape du processus de conception, permettant aux utilisateurs de les rectifier et de passer rapidement à l'étape de production. Il aide également l'utilisateur à vérifier la conception finale du PCB par rapport à la disposition originale pour conformité.
• Réduit les complications dans la conception : Concevoir un PCB est un processus complexe impliquant plusieurs éléments qui doivent être pris en compte pour optimiser le processus de conception. Le logiciel permet aux utilisateurs de concevoir des circuits sur des cartes avec divers composants tout en éliminant les complications. Il aide à accélérer le processus de conception en permettant aux utilisateurs de facilement changer, manipuler et mettre à jour la conception.
• Réduit le temps de production et le temps de mise sur le marché pour les nouveaux produits : La disponibilité d'une interface conviviale et de modèles électriques dans le package logiciel améliore le temps de production et le temps de mise sur le marché pour les nouveaux produits. Les concepteurs peuvent expérimenter le placement des composants électroniques dans la carte de circuit dans un environnement 3D pour créer une conception favorable.

Meilleures pratiques pour le logiciel de conception de PCB

Pour que le logiciel de conception de PCB fonctionne, une organisation doit adhérer aux meilleures pratiques suivantes :

• Créer un schéma : Il est important de créer une conception de circuit et un schéma en utilisant les outils logiciels disponibles. L'outil doit permettre à l'utilisateur de simuler et de tester le circuit. Avoir au moins une réplique de projet est utile pour s'assurer que le circuit fonctionnera correctement. 
• Trouver la manière la plus efficace de concevoir des PCB : Après avoir testé la conception du circuit et la réplique, il est bénéfique de trouver une méthode simple et efficace pour produire des PCB. Cela peut être fait après avoir exploré les solutions fournies par différents fabricants pour concevoir les cartes.
• Vérifier la conception : Pour économiser des ressources, il est important de vérifier la conception et la disposition de la carte pour détecter les erreurs.