Comment créer une bibliothèque de circuits imprimés pour développer vos conceptions

Quand on pense à une bibliothèque, on pense d'abord à un bâtiment qui contient des ressources d'une sorte ou d'une autre. En avril 1800, lorsque le siège du gouvernement américain a déménagé de Philadelphie à Washington, l'une des premières actions du président Monroe fut d'allouer 5 000 dollars à l'achat de livres pour le Congrès. La Bibliothèque du Congrès détenait à l'origine un total de 740 livres et trois cartes. Aujourd'hui, elle contient 32 millions de livres catalogués et d'autres documents imprimés en 470 langues, soit plus de 61 millions de manuscrits. Il s'agit de la plus vaste collection de livres rares d’Amérique du Nord. C'est de loin la plus grande bibliothèque du monde entier. Tous ceux qui ont déjà visité la Bibliothèque du Congrès ont été fasciné par l'énorme quantité de connaissances et de documents réunis en ce lieu. Cependant, ce qui m'étonne encore plus, c'est la façon dont tout ce matériel est organisé pour permettre de trouver quelque chose très rapidement. 

Définition de la bibliothèque

Pour les concepteurs de circuits imprimés, une bibliothèque n'est pas un bâtiment, mais plutôt une collection d'informations ou de données structurée pour assurer un accès rapide à des ressources indispensables. La partie la plus courante d'une bibliothèque de circuits imprimés est une base de données qui réunit les composants nécessaires au processus de conception des PC. Par exemple : la bibliothèque sans cesse croissante de notre entreprise compte plus de 7500 composants. Sa section la plus populaire offre une liste de ressources PCB où nous plaçons des livres, des articles, des enregistrements vidéo, du matériel de formation, et tout ce qui est considéré comme une ressource PCB utile. Bien que certains la considèrent petite, nous aimons avoir toutes ces informations à portée de main.

Importance d’une bibliothèque PCB

La conception des circuits imprimés est à la fois le point de départ et l’objectif. Je suis convaincu qu'une bibliothèque de circuits imprimés est de loin la ressource la plus cruciale dans notre métier. Je me tiens toujours à la règle suivante : Votre gestionnaire de bibliothèque PCB est réellement votre meilleur ami ou devrait TOUJOURS l’être. La plupart du temps, il est sous-estimé, alors qu’il occupe en fait la position la plus critique dans l'équipe de conception PCB.

Que représente la bibliothèque des PCB ?

À première vue, votre bibliothèque n'est qu'une collection de données de conception et d'informations sur des composants PCB. Elle est en réalité beaucoup plus importante que cela. Votre bibliothèque représente de l’ARGENT. Parfaitement, des espèces, du cash ! Mais tout dépend de la colonne du bilan : profits ou pertes !

Informations statiques ou dynamiques

Avant de plonger dans les différents types de bibliothèques PCB, nous devons comprendre la nature statique et dynamique des informations propres à chaque composant. Les informations dynamiques évoluent. Les informations statiques ne changent pas. Comme l'électronique est un domaine en constante évolution, rares sont les éléments qui restent inchangés d'une manière ou d'une autre. 

Types de structures de bibliothèques PCB

Éperonnées par la croissance fulgurante de l'industrie au cours de la dernière décennie, les entreprises ont développé plusieurs types de bibliothèques de circuits imprimés pour supporter différents designs et changements. Voici quelques exemples :

Bibliothèques essentielles 

Les bibliothèques PCB essentielles contiennent les données essentielles de vos composants. Nous discuterons de l'architecture de la bibliothèque et des modèles de composants requis au chapitre 5, mais les informations paramétriques, les symboles schématiques, l'empreinte PCB, le modèle 3D et les modèles de simulation tels que SPICE ou IBIS constituent des modèles de composants essentiels. Une bibliothèque essentielle stocke ces informations à l'aide de symboles schématiques. Cependant, ces bibliothèques sont difficiles à maintenir et deviennent souvent et rapidement incontrôlables. Lorsqu'une bibliothèque atteint cet état, elle passe dans la colonne PERTES FINANCIÈRES. 

Bibliothèque intégrée 

Deuxième type de bibliothèque, la bibliothèque intégrée stocke les modèles de composants dans un seul fichier en lecture seule. J'ai beaucoup travaillé avec des bibliothèques intégrées tout au long de ma carrière.  Elles présentent de nombreux avantages puisqu'ils utilisent des informations en lecture seule. Elles peuvent uniquement être modifiées par un processus élaboré. Elles sont donc statiques, ce qui peut ou non être la meilleure option. Pour cette raison, je suis convaincu qu'elles ne sont plus une solution viable pour quiconque dans notre industrie électronique dynamique.  

Bibliothèques de bases de données

Le troisième type, la bibliothèque de bases de données, est une évolution beaucoup plus puissante de la structure des bibliothèques intégrées et basées sur des informations paramétriques. Plus communément appelé fichier DBLink, ce type de bibliothèque est une simple base de données Access. La flexibilité est son principal avantage. Vous pouvez organiser votre bibliothèque de base de données selon vos besoins. 

Bibliothèque de composants 

La bibliothèque de composants est la meilleure et le point culminant de tous les autres types de bibliothèques. Cette bibliothèque traite chaque composant comme une entité distincte avec son symbole schématique, son empreinte PCB, ses modèles 3D, ses modèles de simulation, ses informations paramétriques et ses informations d’approvisionnement. Comme nous le verrons au chapitre 4, la bibliothèque gère également le versionnage et les informations du cycle de vie, ce qui en fait le module idéal pour le composant. Ce système vous donne la flexibilité de développer votre bibliothèque de PCB. La plupart des entreprises stockent ces bibliothèques sur un serveur, ce qui leur donne une disponibilité globale. 

Débat sur l'intégration des bibliothèques et la gestion du cycle de vie des produits

Quand j'étais enfant, on m’a offert un aquarium pour Noël et la joie d’y placer immédiatement quelques beaux poissons. Au début tout se passait bien, mais soudain, ils ont commencé à se battre. Il s'est avéré qu'il s'agissait de deux siamois de combat, des mâles très territoriaux et qui ne peuvent que s’entretuer s'ils ne sont pas immédiatement séparés. 

De la même manière, je vois des problèmes importants se développer pendant l'intégration de plusieurs progiciels destinées à des tâches quotidiennes. Par exemple, une bibliothèque de circuits imprimés et un système de gestion du cycle de vie des composants, comme Arena ou Agile. Comme mes amis aquatiques, ces systèmes sont très territoriaux et pourraient finir par s'entretuer s'ils ne sont pas contrôlés. 

Nous discuterons des outils de la bibliothèque, en particulier des outils Altium de gestion des composants et des bibliothèques, un peu plus tard. Nous verrons que les logiciels de bibliothèque sont puissants et, surtout dynamiques, par nature. Elle est dans tous les sens du terme une solution de gestion du cycle de vie des produits (GVP) et excellente, dois-je ajouter. Cependant, la plupart des systèmes GVP à l'échelle de l'entreprise sont statiques. Leurs informations changent rarement et sont rapidement périmées, comme du pain laissé sur la table toute une nuit. L'autre problème est de ne pas savoir quand et si les données GVP ont réellement changé. 

Pour éviter que ces systèmes ne s’anéantissent mutuellement, vous devez connaître leurs limites et déterminer avec rigueur quel système prendra en charge quelles procédures. Vous devez donc définir leur territoire respectif.

Outil de bibliothèque

Sur le marché en pleine croissance des logiciels de conception de circuits imprimés, l'un des meilleurs a été créé par la "petite" société Altium. Ayant travaillé avec les outils Altium pendant de nombreuses années, j'ai eu le plaisir de les voir devenir les leaders du marché. Un vieil adage dit: « Le chien de tête a toujours la meilleure vue ». Cette position est sans aucun doute celle d'Altium. 

Leur croissance extraordinaire est le fruit d’une approche unique. Alors que la plupart des entreprises réagissent aux tendances de l'industrie, Altium applique une approche proactive du développement logiciel. 

Récemment, Altium a progressé au-delà de la conception des PCB pour développer Altium Designer. Avec une capacité d’interprétation impressionnante des tendances de l'industrie, ce progiciel consolidé permet de stocker et, plus important encore, de gérer les composants de bibliothèque avec une interface unique.

Le choix d’une bibliothèque Altium a un effet immédiat sur notre processus de conception des circuits imprimés. Lorsque je travaillais avec tous les types et structures de bibliothèques PCB, Altium Designer nous a permis de créer des cartes de circuits imprimés comme aucune autre solution ne peut le faire. L'intégrité de notre bibliothèque PCB est devenue la base de nos conceptions PCB ainsi qu'un argument de vente. Grâce à l'élaboration de plusieurs principes de base, la bibliothèque est devenue un élément essentiel du succès de notre entreprise. Maintenant, je choisis systématiquement Altium lorsque j’ai besoin de gérer des bibliothèques et des composants. 

Souhaitez-vous en savoir plus sur Altium et les avantages qu’il peut vous apporter pour concevoir votre prochain projet de circuits imprimés ? Discutez avec un expert Altium.