Projets:Du schema au pcb
Ressources et vocabulaire
pcb = Printed Circuit Board = Circuit imprimé
http://www.elektronique.fr/logiciels/
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) : https://easyeda.com/fr
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) : https://diptrace.com/fr/download/download-diptrace/
Logiciel complet qui va du schéma au gerber.
Il est gratuit dans la limite de 300 broches avec 2 couches. (+ possibilité de le télécharger en version "non lucratif", ce qui le rend moins cher)
- Kicad : (Multiplateforme) : http://kicad-pcb.org/
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
