Principaux documents pour la fabrication et l'assemblage de PCB

J’ai des origines plutôt modestes, une longue lignée d'agriculteurs au centre de la Pennsylvanie. Choisir une graine, la placer dans le sol, en prendre soin. Je suis encore impressionné par cette forme de magie. En peu de temps, vous avez une plante mature qui répond à des besoins différents : de la nourriture pour les humains, des aliments pour le bétail, et surtout, des semences en plus pour la prochaine saison.

Et lorsque tant de choses dépendent de la qualité de vos graines, il est évident qu’elles méritent les meilleurs soins. 

Vos conceptions de PCB ressemblent à ces graines. Nous plantons des données sensibles dans nos conceptions. Nous en prenons soin pendant tout le processus de conception. Elles se transforment en un produit mature, et nous pouvons envoyer nos conceptions finalisées à la fabrication ou l'assemblage.  D'une certaine façon, ce processus de conception m’étonne autant que la transformation d’un champ de maïs, des semences aux épis. Comment une telle complexité peut-elle même être possible?

Les données que nous utilisons tout au long du processus sont choisies en fonction du rôle spécifique attribué à chaque conception. Mais nous voyons les choses très différemment lorsque tous les membres du projet travaillent dans leurs rôles respectifs. La conception des circuits imprimés une succession de processus complexes, et nous ne pouvons pas parler de données sensibles sans comprendre ces différents rôles. 

Données initiales et développement des PCB

Les composants électroniques sont les éléments vitaux de chaque conception de circuit imprimé. Tout commence et tout se termine par des composants. 

Il fut un temps où les systèmes électroniques n'étaient pas aussi compliqués qu'aujourd'hui, les composants étaient alors beaucoup plus simples. Ils se composaient d'un symbole schématique, d'une empreinte et de quelques paramètres de base. Une pratique courante consistait à copier un composant dans les différentes étapes de la conception avec des valeurs différentes. Progressivement, des composants plus complexes sont devenus nécessaires, avec des volumes croissants d'informations et de détails pour créer des systèmes innovants. 

Au minimum, les informations suivantes devaient faire partie de chaque composant : symbole schématique, empreinte (decal), modèle 3D, simulation de circuit (en option), informations paramétriques, sources et documents techniques.

À ce stade, nous avons trois rôles: l'ingénieur électronicien, le gestionnaire de bibliothèque et le concepteur du circuit imprimé. Comme le montre le graphique ci-dessous, un rôle spécifique utilise des données spécifiques. Bien sûr, je suis conscient qu'elles ne sont pas absolues et qu'il peut y avoir des chevauchements. 

Tout au long de ce processus de conception, vous utilisez des données spécifiques pour des situations spécifiques. Par exemple, l'ingénieur électronicien utilise des informations paramétriques pour choisir les composants principaux. Les composants sélectionnés sont transmis au gestionnaire de bibliothèque pour construire la pièce nécessaire. Le concepteur du circuit imprimé utilise les composants conformément au schéma pour créer l’agencement du circuit imprimé. 

Selon les différentes étapes critiques de la conception, je choisis des spécialistes pour compléter notre équipe. Il s'agit notamment de l'ingénieur mécanique, du responsable des achats et de l’assurance qualité. Ils utilisent des données spécifiques pour remplir leurs rôles. Notre organigramme s'agrandit, mais ces personnes ont des exigences plus précises au sujet des données dont elles ont besoin. 

Données de sortie PCB

Voyons maintenant les données de sortie de notre conception. Les choses prennent de l’importance, et j'ajouterais même deviennent plus angoissantes, lorsque nous sommes prêts à sortir les packages de données. 

Oui, vous avez bien lu, LES packages. Nous avons besoin de deux packages de données. Le premier est le package Fabrication qui réunit les données nécessaires à la fabrication de la carte. Le deuxième est le package Assemblage qui réunit les informations sur l’assemblage des PCB. Un mot sur la sécurité des données : ces deux packages de données contiennent en fin de compte toutes les informations nécessaires pour construire une conception PCB complète. Comme pratique courante, nous utilisons donc deux packages de données que nous pouvons envoyer à plusieurs fournisseurs. Pour des raisons de sécurité, aucun fournisseur unique ne peut avoir accès aux deux packages (à moins que vous ne lui fassiez entièrement confiance). Le schéma est le seul document qui ne sort jamais, sous aucune circonstance. Parce qu’avec le schéma, n'importe qui pourrait copier votre conception.

Il est très utile de bien connaître les besoins spécifiques de votre fabrication et de votre assemblage. L'industrie est en constante évolution et de nombreux formats de données de sortie sont disponibles. Les choses sont plus faciles lorsque vous savez quel est le meilleur format à utiliser. Nous vous proposons les options les plus typiques, mais tout dépend du scénario. Je pourrais commenter chaque option, mais cela serait trop long pour cet article. Chaque format a un rôle spécifique. 

Dessins de fabrication

Ce dessin détaillé devrait inclure les éléments critiques dont votre service de fabrication a besoin, y compris les dimensions de perçage, le dessin de la carte, le schéma de perçage, l'empilement des couches, les besoins de fabrication spéciaux incluant les tableaux de pistes (pour les lignes à impédance contrôlée) et les notes de fabrication détaillées. Mais ce ne sont que des indications. Le document doit inclure tous les détails spécifiques nécessaires, sinon ils ne pourront pas être exploités. 

Données d’assemblage

Le dessin d’assemblage guide le travail du service d’assemblage. Dans ce document, il est préférable de surestimer les choses plutôt que de les sous-estimer. L’absence d'exigences spécifiques retardera très probablement la construction. Fournissez des informations les plus précises possibles, principalement pour la nomenclature. Les erreurs à ce stade prendront des proportions importantes. 

Conclusion

Chaque élément des données du processus de conception d'un circuit imprimé a sa place et son rôle. Si vous savez ce qu’ils sont et à quoi ils servent, votre équipe, votre service de fabrication et votre service d’assemblage vous en seront reconnaissants. Telles sont les graines que nous plantons pour réaliser des choses étonnantes, mais seulement quand nous savons comment les utiliser et, plus important encore, pourquoi.  

Souhaitez-vous en savoir plus sur la façon dont Altium peut vous aider à concevoir votre prochaine carte de circuits imprimés ? Discutez avec un expert Altium.