Guide de conception de circuits imprimés - Partie 1 : l'équipe

Créé: Février 10, 2017
Mise à jour: Octobre 11, 2023

Guide de conception pour les ingénieurs : Partie 1 — L'équipe

Qui sont les intervenants impliqués dans le processus d'ingénierie et de conception d'un circuit imprimé ? Il est certain que toutes les tâches liées à la création d'un schéma de montage de PCB ne reposent pas sur une seule paire d'épaules.

De nombreuses disciplines techniques et scientifiques doivent être exploitées et gérées pour donner vie à votre vision. En tant qu'ingénieur de projet, votre première tâche consiste à identifier votre équipe.

Guide de la conception de circuits imprimés pour les ingénieurs - Partie 1 : l'équipe

Le "Guide de la conception de circuits imprimés pour les ingénieurs - Partie 1" est le premier volet d'une série de guides gratuits destinés aux novices et aux étudiants, ainsi qu'aux professionnels de l'ingénierie électronique.

Cette documentation détaille, selon la perspective d'un ingénieur, les différentes méthodes, phases et pratiques impliquées dans la production d'un circuit imprimé.

De la conception à la livraison de votre circuit imprimé assemblé, vous découvrirez les étapes essentielles de ce processus à l'aide d'un logiciel de conception de circuits imprimés en ligne, ainsi que des pratiques industrielles qui ont fait leurs preuves et que vous pourrez adapter en fonction de vos besoins.

L'équipe impliquée dans la conception de PCB

Les membres de votre staﬀ peuvent être les suivants (voir figure 1) :

Figure 1 : Organisation de base des équipes de conception de circuits imprimés.

1. L'ingénieur de conception

C'est vous. Eh oui, en tant qu'ingénieur, vous êtes aux commandes.

Vous devez mener à bien vos tâches tout en dirigeant au mieux votre équipe afin de donner vie à cette conception. Et vous êtes responsable du circuit imprimé final. C'est vous qui donnez la validation et l'approbation finales. La responsabilité s'arrête là.

Le bon déroulement du cycle de conception de votre produit dépend de votre capacité à gérer efficacement vos ressources internes et externes, ainsi que sur les nombreux outils et logiciels gratuits destinés aux ingénieurs PCB que vous pouvez utiliser pour réussir le développement de votre produit.

2. Le système ERP/MRP

La planification des ressources de l'entreprise (ERP) et la planification des besoins en matériel (MRP) sont à l'origine de tout. Du concept initial au produit final, votre système ERP/MRP est au cœur de la conception et du développement de vos processus ainsi que de leur planification.

La plupart des logiciels utilisés par votre équipe dans le cadre de la conception et du développement de vos produits communiqueront ainsi directement avec votre système MRP de matériaux pour PCB.

Altium Designer est doté d'un système de liens fournisseur qui vous permet d'établir une liaison directe avec votre système ERP/MRP au moyen d'une connexion ODBC (Open Database Connectivity). En disposant de ce lien vers les ressources d'approvisionnement externes ainsi que d'un lien vers la base de données des pièces détachées de votre entreprise, vous pouvez intégrer de manière transparente toutes ces données dans votre chaîne d'approvisionnement.

3. Le concepteur de circuits imprimés CID+

Ce collaborateur devra maîtriser chaque aspect de la conception et du schéma de montage des PCB.

En fait, dans certaines circonstances, vous n'aurez peut-être plus qu'à livrer le schéma et les nomenclatures achevés, et votre concepteur de circuits imprimés se chargera du reste et assumera même la gestion de ce processus à votre place. Vous aurez alors la possibilité de vous consacrer à d'autres tâches liées à votre projet.

Le concepteur de PCB possède une bonne connaissance des caractéristiques électriques des circuits électroniques et sait comment appliquer et produire la documentation nécessaire à la fabrication et à l'assemblage d'un circuit imprimé. En outre, ce concepteur doit avoir une connaissance des sciences des matériaux liées à la fabrication des circuits imprimés ainsi que de leurs processus d'assemblage.

Il est conseillé de faire appel à un concepteur qui a suivi la formation et possède le titre CID (Certification de Concepteur - Premier niveau) ou CID+ (Niveau avancé) de l'IPC — Association de l'industrie des composants électroniques. Les certifications CID et CID+ sont reconnues par l'ensemble du secteur de l'électronique.

Placez Altium Designer^® entre les mains d'un concepteur de circuits imprimés qualifié et celui-ci disposera de tous les outils nécessaires pour vous offrir des résultats à la hauteur de vos attentes.

(Remarque : si vous ne faites pas appel à un concepteur de PCB, vous devrez vous en remettre à un ingénieur en mécanique qui sera capable de concevoir un circuit imprimé et collaborer avec vos ressources externes de fabrication et d'assemblage, tout en apportant une valeur ajoutée considérable lors du processus de documentation.)

4. Le concepteur de PCB 2 / Le bibliothécaire

Il se peut que votre organisation compte plus d'un concepteur de circuits imprimés. Ce second concepteur de PCB peut ou non détenir une certification CID. Connaissez les forces et les faiblesses de vos équipes de conception de circuits imprimés et attribuez les tâches en conséquence.

Un concepteur de PCB junior peut ainsi très bien être chargé de la gestion de la bibliothèque de votre entreprise. Sinon, cette mission pourra être confiée à un bibliothécaire dédié.

Votre bibliothèque rassemble l'ensemble des données relatives aux composants qui seront utilisés dans votre conception, ainsi que les symboles de schéma, les empreintes de circuits imprimés, les modèles 3D et toute autre documentation associée aux circuits flex-rigides.

Il s'agit d'un élément fondamental qui détermine le succès ou l'échec de vos conceptions. Des lignes directrices doivent être élaborées pour régir la création, la gestion et le stockage de la bibliothèque.

5. La société de services en conception de PCB

Il est possible que votre organisation ne dispose pas de ressources suffisantes pour mener à bien un projet comportant un grand nombre de circuits imprimés. Vous pouvez alors choisir de faire appel à une société de services en conception de PCB, qui vous assistera dans le cadre de projets de grande envergure.

Ces sociétés sont habituellement formées d'un groupe de concepteurs de circuits imprimés hautement qualifiés et possédant une grande expérience dans ce secteur. Les services proposés varient selon les sociétés. Certaines ne proposent que des services de conception tandis que d'autres offrent des services clé en main complets et vous livreront ainsi un prototype de circuit imprimé fini et un circuit imprimé assemblé. Choisissez judicieusement les conceptions que vous confierez à ces ressources externes.

En effet, sachez que même si vous externalisez le processus de conception, un membre de votre équipe devra néanmoins assumer la gestion de ce prestataire externe. Celui-ci devra s'assurer que le package de conception et l'assemblage finalisé n'auront pas à être retravaillés par vos ressources internes, ce qui risquerait d'avoir des répercussions négatives sur votre planning.

Les fonctionnalités d'exportation et d'empaquetage de fichiers du livre Altium Designer sont bien adaptées pour fournir à vos ressources de conception externes toutes les informations dont elles ont besoin.

6. L'ingénieur mécanique

Vos ingénieurs mécaniques de PCB sont impliqués dès le début du processus de conception afin d'aider votre équipe à modéliser le concept initial du boîtier qui accueillera le circuit imprimé. Cette personne travaille en collaboration étroite avec le concepteur de PCB, garantissant ainsi que le circuit imprimé et son boîtier seront conformes aux exigences de conception.

Le processus de conception peut être impitoyable à cet égard, car des modifications de la forme, de l'ajustement et de la fonction du circuit imprimé peuvent souvent intervenir tout au long du processus de conception, et le partage des données entre le concepteur du circuit imprimé et l'ingénieur mécanicien doit se faire sans encombre.

Altium propose de multiples formats de sortie, compatibles avec les outils utilisés en ingénierie mécanique, ainsi que Draftsman, un outil qui permet aux ingénieurs mécanique d'optimiser le processus de documentation.

7. Le service des achats

Le service des achats est votre ressource externe. Ce dernier assure la gestion (et la rémunération) des fournisseurs en fabrication, l’assemblage, les services clé en main, les composants électroniques ainsi que les installations et les équipements de test.

Votre service des achats devra ainsi être en mesure de vous mettre en relation avec toutes les ressources externes dont vous avez besoin pour atteindre vos objectifs à court et à long terme, mais aussi vous fournir les renseignements nécessaires à leur sujet.

Une licence Altium Designer Viewer sera dès lors d'une grande utilité pour votre service des achats, puisqu'elle permettra à votre équipe d'accéder à des nomenclatures et à des formats de données de sortie essentiels pour communiquer à vos ressources externes toutes les informations requises.

8. Le service interne d'assemblage

Ce service doit regrouper des personnes hautement qualifiées qui seront capables de vous fournir un circuit imprimé assemblé. Faites appel à elles pour l’assemblage de vos prototypes. Ces personnes peuvent résoudre les problèmes de placement à un stade précoce du processus de conception.

Une collaboration optimale avec ce service est essentielle tout au long du placement et vous aidera à identifier tout problème de documentation avant que votre planning de conception ne soit impacté.

Une licence Altium Designer Viewer pourra être utilisée pour la gestion de cette équipe, afin que celle-ci puisse accéder à la documentation pertinente et préparer au mieux l'assemblage.

9. Le service d'assurance qualité

Votre service qualité travaille main dans la main avec vos équipes de fabrication et d'assemblage externes afin de garantir la livraison d'un assemblage fini et conforme aux spécifications du produit.

Un service d'assurance qualité correctement équipé dispose des ressources nécessaires pour inspecter dans les meilleures conditions les circuits imprimés assemblés qui lui sont livrés

La norme IPC, mentionnée plus haut, met à la disposition des entreprises la documentation, les formations et les certifications dont elles ont besoin pour mener à bien ces tâches. L'IPC fixe également des normes qui simplifient les échanges avec la fabrication et l'assemblage.

10. L'atelier de fabrication / d'assemblage du circuit imprimé

Choisissez judicieusement. Grâce au soutien de votre service des achats, vous devriez avoir de nombreuses options dans les choix que vous pouvez faire. Les tarifs, les délais ainsi que les composants et les matériaux disponibles ne sont que quelques-uns des facteurs qui peuvent impacter la livraison d'une carte de circuit imprimé nue ou même d'un assemblage finalisé.

Certains fournisseurs se spécialisent dans un domaine en particulier, tel que les services de prototypes rapides ou les grosses commandes avec des délais longs, ou encore dans de multiples services, dits «clé en main».

Altium Designer permet à vos équipes de conception de circuits imprimés d'exporter ses fichiers de fabrication et d'assemblage dans une multitude de formats. Explorez donc toutes vos possibilités et développez des relations avec vos ateliers de fabrication et d'assemblage tout en sachant que les attentes de chacun pourront être respectées.

11. Le service des tests avancés

Si vous devez réaliser des tests avancés sur votre circuit imprimé, n'oubliez pas que cette étape rallongera considérablement la partie finale de votre cycle de conception.

Un environnement de conception, tel que celui offert par Altium Designer, vous permettra toutefois de proposer une documentation pertinente à un stade précoce du cycle de conception, d'anticiper les demandes de devis et de communiquer tout changement qui pourrait impacter la livraison de vos circuits imprimés contrôlés.

Conclusion

Assurer le bon déroulement de toutes les tâches et activités nécessaires à la conception d'un produit peut relever du défi. Dans la suite de ce guide en plusieurs parties, nous vous présenterons des méthodologies de conception et des procédures de vérification qui ont fait leurs preuves et qui vous aideront à mettre toutes les chances de votre côté afin de mener à bien votre projet.

La compréhension par les membres de l'équipe de leur rôle dans le processus de conception et d'ingénierie du circuit imprimé multicouche est essentielle pour mesurer le succès du projet. Les membres de l'équipe doivent aussi avoir accès aux outils nécessaires pour accomplir les tâches qui lui incombent.

En outre, n'oubliez pas que si votre équipe en interne dispose d'outils pour mener à bien ses tâches, il en est de même pour vos ressources externes. Dès lors, et même s'ils vous sont inconnus, les outils de votre équipe externe devront pouvoir communiquer avec ceux de votre équipe interne.

Les professionnels de l'ingénierie et de la conception de PCB ont aujourd'hui le choix entre de très nombreux outils. C'est pourquoi il est essentiel que vos outils soient capables de communiquer avec cet écosystème contrasté, le tout sans accro. Altium Designer offre un tel environnement.

En dehors de cela, Altium Designer n'est pas un outil réservé aux ingénieurs. En effet, son environnement unifié ainsi que ses fonctionnalités de collaboration s'adaptent à toutes les organisations, qu'il s'agisse d'une startup ou d'une entreprise internationale.

Le système de licence d'Altium Designer offre ainsi une grande flexibilité, pour que chaque organisation puisse identifier la solution qui répond à ses besoins.