Lorsqu'ils parlent de cartes de circuits imprimés, les novices confondent souvent « schémas de PCB » et « fichiers de conception de PCB », mais en fait ils font référence à des choses différentes. Comprendre les différences entre eux est la clé pour réussir la fabrication de PCB. Afin de permettre aux débutants de mieux le faire, cet article détaillera les principales différences entre les schémas de PCB et la conception de PCB.

Qu'est-ce que le PCB
Avant d'entrer dans la différence entre le schéma et la conception, qu'est-ce qu'il faut comprendre : qu'est-ce qu'un PCB ?

Fondamentalement, il existe des circuits imprimés à l’intérieur des appareils électroniques, également appelés circuits imprimés. Ce circuit imprimé vert en métal précieux relie tous les composants électriques de l'appareil et lui permet de fonctionner normalement. Sans PCB, les équipements électroniques ne fonctionneront pas.

Schéma de PCB et conception de PCB
Le schéma PCB est une conception de circuit simple en deux dimensions qui montre la fonctionnalité et la connectivité entre les différents composants. La conception du PCB est une disposition tridimensionnelle et la position des composants est marquée une fois que le fonctionnement normal du circuit est garanti.

Par conséquent, le schéma du PCB constitue la première partie de la conception d’un circuit imprimé. Il s'agit d'une représentation graphique qui utilise des symboles convenus pour décrire les connexions de circuits, que ce soit sous forme écrite ou sous forme de données. Il indique également les composants à utiliser et la manière dont ils sont connectés.

Comme son nom l'indique, le schéma PCB est un plan et un modèle. Il n’indique pas où les composants seront spécifiquement placés. Le schéma décrit plutôt comment le PCB parviendra finalement à la connectivité et constitue un élément clé du processus de planification.

Une fois le plan terminé, l’étape suivante est la conception du PCB. La conception est la disposition ou la représentation physique du schéma du PCB, y compris la disposition des traces et des trous en cuivre. La conception du PCB montre l'emplacement des composants susmentionnés et leur connexion au cuivre.

La conception des PCB est une étape liée à la performance. Les ingénieurs ont construit de vrais composants sur la base de la conception des PCB afin de pouvoir tester si l'équipement fonctionne correctement. Comme nous l'avons mentionné précédemment, tout le monde devrait être capable de comprendre le schéma du PCB, mais il n'est pas facile de comprendre sa fonction en regardant le prototype.

Une fois ces deux étapes terminées et que vous êtes satisfait des performances du PCB, vous devez le mettre en œuvre par l'intermédiaire du fabricant.

Éléments schématiques PCB
Après avoir grossièrement compris la différence entre les deux, examinons de plus près les éléments du schéma du PCB. Comme nous l'avons mentionné, toutes les connexions sont visibles, mais il y a quelques mises en garde à garder à l'esprit :

Afin de pouvoir voir clairement les connexions, elles ne sont pas créées à l’échelle ; dans la conception du PCB, ils peuvent être très proches les uns des autres
Certaines connexions peuvent se croiser, ce qui est effectivement impossible
Certains liens peuvent se trouver du côté opposé de la mise en page, avec une marque indiquant qu'ils sont liés
Ce « plan » de PCB peut utiliser une page, deux pages ou même quelques pages pour décrire tout le contenu qui doit être inclus dans la conception.

La dernière chose à noter est que les schémas plus complexes peuvent être regroupés par fonction pour améliorer la lisibilité. L'organisation des connexions de cette manière n'aura pas lieu à l'étape suivante et les schémas ne correspondent généralement pas à la conception finale du modèle 3D.

Éléments de conception de PCB
Il est temps d'approfondir les éléments des fichiers de conception de PCB. À ce stade, nous sommes passés de plans écrits à des représentations physiques construites à l'aide de matériaux stratifiés ou céramiques. Lorsqu'un espace particulièrement compact est requis, certaines applications plus complexes nécessitent l'utilisation de PCB flexibles.

Le contenu du fichier de conception de PCB suit le plan établi par le flux schématique, mais, comme mentionné précédemment, les deux ont une apparence très différente. Nous avons discuté des schémas de PCB, mais quelles différences peuvent être observées dans les fichiers de conception ?

Lorsque nous parlons de fichiers de conception de PCB, nous parlons d'un modèle 3D, qui comprend une carte de circuit imprimé et des fichiers de conception. Ils peuvent être monocouches ou multiples, bien que deux couches soient les plus courantes. Nous pouvons observer quelques différences entre les schémas PCB et les fichiers de conception PCB :

Tous les composants sont dimensionnés et positionnés correctement
Si deux points ne doivent pas être connectés, ils doivent faire le tour ou basculer sur une autre couche PCB pour éviter de se croiser sur la même couche

De plus, comme nous l'avons brièvement évoqué, la conception des PCB accorde davantage d'attention aux performances réelles, car il s'agit dans une certaine mesure de la phase de vérification du produit final. À ce stade, l’aspect pratique de la conception doit réellement fonctionner et les exigences physiques du circuit imprimé doivent être prises en compte. Certains d'entre eux incluent :

Comment l'espacement des composants permet-il une répartition suffisante de la chaleur
Connecteurs en bordure
Concernant les problèmes de courant et de chaleur, quelle doit être l'épaisseur des différentes traces

Étant donné que les limitations et exigences physiques signifient que les fichiers de conception de PCB sont généralement très différents de la conception sur le schéma, les fichiers de conception incluent une couche de sérigraphie. La couche sérigraphiée indique des lettres, des chiffres et des symboles pour aider les ingénieurs à assembler et à utiliser la carte.

Il est nécessaire de fonctionner comme prévu une fois que tous les composants sont assemblés sur le circuit imprimé. Sinon, vous devez redessiner.