Projets:Du schema au pcb

pcb = Printed Circuit Board = Circuit imprimé

Description du projet

Nous avons fait une journée de recherche afin de trouver les meilleurs solutions pour passer du schéma électrique virtuel à un circuit imprimé en vrai.

Comment réaliser un PCB

1 - Classique

• Faire un schéma
• Le transformer en typon
• L'imprimer sur un transparent
• Insolation UV (ultra violet) (transférer le typon sur la couche pré sensibilisée)
• Fixation : (fixer les pistes grâce à un fixateur chimique)
• Perchlorure de fer (retirer le cuivre non protégé)

Problème : utilisation de produits chimiques

2 - Vinyl

• Faire un schéma
• Le transformer en typon à imprimer sur du vinyl
• Détourer les pistes grâce à une découpeuse laser, une CNC ou un cutter
• Déposer les pistes sur le circuit en retirant les entre-pistes.
• Perchlorure de fer (retirer le cuivre non protégé)

Problème : utilisation de produits chimiques

3 - Gravure à l'anglaise

• Faire un schéma
• Le transformer en typon numérique
• Graver les entre-pistes avec la machine

Problème :

• Pas de sérigraphie possible
• Ne pas laisser les grandes parties de cuivre inutilisées, car il y a un risque de boucle de masse... Il faut donc les relier à un potentiel électrique.
• Les trous ne sont pas métallisés, en cas de besoin il faut mettre des via à la main (Rivet)

4 - Industrielle

• Faire un schéma
• Le transformer en typon numerique
• Le transformer en fichier Gerber
• Sous traîter la production à un industriel

Plaque pré sensibilisée

• En epoxy

+ Tient la température sans se déformer

+ Les plaques sont planes et ne sont pas trop sujettes à la déformation

- Obligation d'utiliser des outils au carbure (usure rapide des forets)

- En cas de gravure à l'anglaise les outils ne doivent pas entrer dans l'epoxy

• En bakélite

+ Pas besoin de foret spécifique

- Les plaques se déforment avec la chaleur (dessouder/ressouder un composant = risque de décollage de la piste)

- Les plaques ont tendance a se déformer si elles sont mal stockées.

Comment prototyper

• Breadboard

Ce sont des plaques de prototypage sans soudure.

• Veroboard

Ce sont des plaques de prototypage pastilléez où l'on assemble les composants en les soudant.

• Wrapping

C'est une solution qui permet de relier les composants les uns aux autres grâce à des fils conducteurs.

Les logiciels

Cahier des charges

• Une cartouche éditable aisément
• L'import des bibliothèques doit se faire de manière aisée
• La création et l'édition des composants doivent se faire de manière aisée
• L'association entre le schéma du composant et sa forme physique doit pouvoir être éditable (par exemple si une Résistance est en 1/4 de W horizontale ou 3 W verticale)
• Open source
• Gratuit
• Backward annotation = mettre à jour les infos entre le schéma et le pcb ou les pcb et le schéma (lorsqu'une modification sur le schéma ou le pcb à lieu, le changement doit pouvoir s'importer dans l'autre vue)
• Présence de tutoriels ou documentation
• Lorsque l'on déplace un composant, les fils doivent lui rester accrochés
• Possibilité de mettre des labels = VCC = potentiel 9V et dès qu'un label est placé, il apporte son potentiel
• Présence de bus pour avoir plusieurs fils reliés ensemble afin de simplifier le schéma
• Pouvoir modifier la taille des pastilles

Création de circuits électroniques jusqu'à la réalisation des gerber

• EasyEDA : (En ligne)

Logiciel complet qui va du schéma à la commande du pcb dans une boutique en ligne.

Cependant, il y a quelques bugs d'utilisation et l'ajout de composant est difficile.

• Diptrace : (Mac et windows)

Logiciel complet qui va du schéma au gerber.

Il est gratuit dans la limite de 500 broches avec 2 couches. (+ possibilité de le télécharger en version (non lucratif))

• Kicad : (Multiplateforme)

Logiciel complet qui va du schéma au gerber.

Il est peut-être moins ergonomique avec les associations d'empreintes.

Lecteur de gerber

gEDA

Simulation de circuits électroniques

• Multisim : (Mouser)

Windows seulement

• ADsim : (Analog Devices)

Windows seulement

• Tinkercad : (Autodesk)

En ligne, donc multiplateforme

Ce logiciel permet de réaliser des schémas comme fritzing et de faire une simulation. Il est très simple pour débuter, expliquer ou démontrer et est prêt pour arduino.

• LTSpice

Niveau professionnel, mais il nécessite de refaire tout le schéma pour effectuer la simulation.

La suite

Faire tester les 3 logiciels (easyEDA, diptrace et Kicad) à des gens qui essaieront de réaliser un schéma et un pcb en partant d'un schéma et d'un pcb existant.

• Réaliser un schéma électronique

• Réaliser un pcb avec dimensions données et implantation déjà prévue

• Réaliser une vue 3D si possible dans le logiciel

• Réaliser un gerber