Suivre la recette pour la conception de PCB : le dessin de fabrication du PCB

Il y a quelques années, j’ai surpris ma femme en lui faisant moi-même sa crème brûlée pour son anniversaire. Elle n'en revenait pas : mes connaissances culinaires de l'époque se limitaient aux œufs durs et aux toasts grillés. Avant de me lancer, j’avais passé du temps à chercher une recette avec des instructions claires à suivre. Grâce à la recette qui guidait chacun de mes gestes à chaque étape, j'ai réussi à cuisiner et à devenir le héros du jour.

Avec le recul, je reconnais que je n'aurais pas eu grand-chose à perdre si je l'avais ratée : nous aurions été déçus et n'aurions pas eu de crème brûlée, mais nous aurions quand même pu fêter son anniversaire. Dans le monde de la fabrication de circuits imprimés, les enjeux sont bien plus importants. Une carte mal conçue peut faire grimper les coûts et même vous faire perdre votre travail. Une fois que votre carte n'est plus entre vos mains, il faut faire confiance à votre fabricant de PCB. Si vous n’êtes pas adepte de la confiance aveugle, vous pouvez prendre des mesures pour garantir la réussite de votre fabricant en lui communiquant des instructions claires par l'intermédiaire de votre dessin de fabrication.

Un dessin de fabrication de piètre qualité peut ralentir votre processus de fabrication voire l'annuler purement et simplement. De la même manière qu’une recette contient des ingrédients de base, votre dessin de fabrication devra également comporter certains ingrédients de base. Il vous faudra ensuite ajouter quelques éléments supplémentaires propres à la carte que vous concevez. Tout comme un bon cuisinier utilise savamment ses ustensiles de cuisine pour créer ses chefs-d'œuvre, vous allez apprendre à faire la même chose avec les outils de CAO que vous utilisez pour concevoir votre carte. Alors ne tardons plus, et ouvrons donc ce four pour voir ce qu'il s'y prépare.

Cartes de circuits imprimés en sortie de fabrication, prêtes pour l'assemblage

Les ingrédients de base du dessin de fabrication d'un PCB

Tout comme la crème brûlée n'est composée que d’œufs, de crème et de sucre, un dessin de fabrication peut se réduire à quelques instructions de base. Voici quelques informations parmi les plus importantes à intégrer dans votre dessin : 

Contour de la carte : C’est le contour de votre PCB ainsi que ses fentes, ouvertures ou tout autre élément que le fabricant devra créer. Notez bien qu'il ne s'agit pas d'un dessin destiné à l'assemblage de la carte, les fonctions mécaniques qui utilisent les fentes et les ouvertures ne doivent donc pas apparaître.

Emplacement des perçages : Chaque trou percé dans la carte devra apparaître sur le contour de la carte et représentés par des symboles uniques. Bien que votre fabricant utilise le fichier de perçages que vous lui avez envoyé pour lui indiquer l'emplacement exact des trous, ces symboles de perçage sont nécessaires car ils servent de référence.

Schéma de perçage : Ce schéma, également appelé « programme de perçage », permettra d’identifier chaque symbole de perçage par rapport à la taille et la quantité des trous finis correspondants. Cela permettra au fabricant de retrouver facilement la taille spécifique à chaque trou sur le dessin de fabrication.

Dimensions : Il vous faudra ajouter les dimensions sur le dessin de fabrication pour indiquer la longueur et la largeur de la carte. Vous pourrez également indiquer les dimensions des emplacements et la taille de toutes les fentes, ouvertures et autres éléments propres à votre carte.

Visualisation des piles de couches : Il s'agit d'une vue transversale de la carte qui permet de visualiser les différentes piles de couches qui la constituent. Vous pourrez utiliser des pointeurs pour détailler la composition et la largeur des couches de la carte ainsi que les prépregs et les cœurs figurant entre les couches .

Notes de fabrication : Ce sont les instructions de fabrication que vous ajouterez au dessin de fabrication sous forme de texte. Elles comprendront les instructions de fabrication de base, les références aux normes et spécifications officielles et les emplacements des éléments particuliers de la carte.

Identification de dessin : En général, les contours de votre dessin comprennent des espaces dédiés qui vous permettent d’ajouter le numéro du dessin de fabrication, le niveau de révision, le nom de la carte, les informations concernant l’entreprise et la date de création du dessin.

La sophistication : Glacis, sauté et présentation

Qu'il s'agisse de brûler le sucre sur le dessus d'un dessert pour le caraméliser, ou de laisser la crème se réfrigérer et se figer avant de la servir, dans tout processus, la sophistication est la véritable source de saveur. Voici quelques indications qui vous permettront d'optimiser la clarté de votre dessin de fabrication :

• Présentation détaillée : Vous pouvez choisir d’inclure un aperçu détaillé des éléments spécifiques à l’extérieur du contour de la carte à l'aide d'un pointeur indiquant leur emplacement sur la carte. Cette vue détaillée vous permettra de fournir davantage d'informations sur les dimensions de ces éléments que si vous le faisiez sur le contour normal de la carte.
• Contours de carte supplémentaires : Vous pouvez afficher des images supplémentaires du contour de la carte afin d'indiquer les emplacements des trous de perçage enterrés. Sur les cartes denses et lorsque des trous enterrés peuvent être situés l'un au-dessus de l’autre, le fait d'afficher tous ces perçages sur le contour même de la carte principale peut être source de confusion. Selon la taille de votre carte, ces contours de carte secondaires peuvent être affichés sur des pages supplémentaires du dessin.

Créez vos dessins de fabrication directement dans votre logiciel de routage de PCB

En quoi vos outils de routage de PCB peuvent vous aider

Quand j’ai commencé à concevoir des circuits imprimés, les utilitaires de dessin intégrés aux anciens systèmes de CAO que j’utilisais étaient très primitifs. Certaines données, telles que l'emplacement des perçages, était disponibles, mais la plupart des éléments de dessin devaient être créés manuellement. J’ai donc passé beaucoup de temps à créer des contours de carte, des vues détaillées et bien d'autres éléments de dessin. Heureusement, avec les utilitaires de dessin de PCB intégrés aux outils de CAO d'aujourd'hui, vous pouvez créer votre dessin de fabrication en toute simplicité.

Vous commencez votre travail à partir d’un format de dessin vierge issu d’une bibliothèque ou généré automatiquement, que vous combinez ensuite avec votre base de données de conception. Les notes de fabrication peuvent facilement être créées et ajoutées au dessin, ou importées depuis un fichier. Les schémas de perçage seront automatiquement créés et remplis avec les dimensions des perçages utilisés sur la carte. De plus, divers modes de dimensionnement peuvent être ajoutés en cliquant simplement avec la souris sur les éléments à dimensionner.

Si vous créez toujours manuellement vos dessins de fabrication, vous devriez vraiment vous renseigner sur les logiciels de routage disposant d'utilitaires avancés pour la création de dessins. Les dessins étant reliés à la base de données de conception, toutes les modifications apportées à la conception seront immédiatement actualisées dans le dessin. Non seulement votre charge de travail s'en trouvera réduite, mais cela vous aidera également à éliminer les erreurs de dessin créées manuellement.

En tenant compte de toutes ces considérations sur le dessin de fabrication, vous pouvez désormais travailler plus efficacement et créer des dessins plus pertinents. En bonus, vous avez même obtenu une partie de la recette de la crème brûlée (même si je vous recommande malgré tout de suivre une recette). Altium Designer est un logiciel de conception de PCB doté d'un utilitaire avancé de création de dessins intégré. Draftsman vous permettra de créer des dessins de fabrication dépourvus d'erreurs, aboutissant ainsi à la réussite de la fabrication de votre carte du premier coup.

Souhaitez-vous en savoir plus sur l'utilisation d'Altium pour la création de dessins de circuits imprimés ? Parlez-en à un expert Altium.