La pratique mène à la perfection : comment tester les composants électroniques lors de la conception des PCB

Quand j'étais plus jeune, beaucoup plus jeune, je rêvais d'être un jour sportif professionnel. Je voulais être le gars qui inscrit le touchdown gagnant, qui frappe le home run de la victoire ou qui marque le panier gagnant à la dernière seconde. Bien que je n'aie jamais atteint le niveau professionnel, j'ai eu un certain succès et j'ai beaucoup appris. Le plus important était que les résultats que vous obteniez étaient strictement liés à votre préparation. En d'autres termes, si je voulais réussir dans le match, je devais me tester à l'entraînement.

J'utilise toujours ces compétences : Si vous souhaitez que votre PCB fonctionne comme prévu, vous devez tester votre conception. En testant les composants électroniques de votre carte avant la fabrication, vous pouvez être sûr qu'elle fonctionnera comme vous l'avez prévu lors de la conception.

Les équipes les plus performantes dans lesquelles j'ai joué avaient des entraîneurs qui insistaient sur l'importance de s'entraîner comme si l'on jouait un vrai match. C'est une chose de marquer des paniers seul, mais c'en est une autre de les rentrer quand il y a une défense en face. La même différence existe entre la simulation du schéma de votre carte de PCB sans les restrictions physiques et matérielles de la carte réelle et le test des composants du PCB. 

Est-il nécessaire de tester les composants des PCB pendant la conception ?

Bien qu'il s'agisse d'une étape très importante lors de la conception, la simulation schématique ne garantit pas la fonctionnalité, la fiabilité ou même la faisabilité de votre conception. L'application de bonnes pratiques de conception pour la fabrication (DFM) vous aidera à vous assurer que votre conception peut être réalisée. Toutefois, vous pouvez prendre d'autres mesures pour tester la fonctionnalité et la fiabilité lors de la conception.

Les raisons pour lesquelles vous devez effectuer une simulation schématique de votre circuit sont les suivantes :

Déterminer les paramètres des composants : Principalement les tensions, courants et impédances.

Vérifier le fonctionnement du circuit/système : Vérifier les entrées/sorties et les niveaux de signal.

Apporter des modifications et corriger les erreurs : Remplacer ou apporter des modifications à la conception.

Réduire les coûts : En n'ayant pas à acheter de composants ou les matériaux pour les essais.

Mais que se passerait-il si vous saviez qu'un des composants électroniques de votre carte allait tomber en panne à un moment donné une fois qu'il serait en service ? Vous remplaceriez le composant ou changeriez votre conception pour éliminer la source de la défaillance avant de fabriquer la carte. Un outil de conception tel qu'un réseau de distribution d'alimentation (PDNA) vous permet d'évaluer les paramètres de votre PCB comme si vous utilisiez un équipement de test électronique sur la carte elle-même. 

^{Vous pouvez condenser la vérification de vos règles de conception dans votre logiciel de topologie afin d'en faciliter le fonctionnement.}

Effectuer des tests sur les composants électroniques de vos PCB lors de la conception vous permettra non seulement de vous assurer du bon fonctionnement et de la fiabilité de vos cartes, mais aussi de réaliser des économies si des modifications doivent être effectuées.

Comment tester les composants de PCB pendant la conception

L'utilisation d'un PDNA fournit un environnement de conception et d'analyse unifié pour la conception de vos PCB. Vous pouvez effectuer une analyse de la distribution de l'alimentation sur l'ensemble de la carte ou seulement spécifier des zones prédéfinies. De plus, les superpositions de gradients de tension permettent d'examiner les chutes de tension aux extrémités de toutes les pistes, y compris les vias. Vous pouvez également vérifier la densité du courant sur vos pistes pour vous assurer qu'il n'y a pas de problèmes potentiels de sous-courant ou de surcourant.

Cette possibilité d'examiner les pistes entrantes et sortantes d'un composant peut être utilisée pour déterminer les paramètres spécifiques du composant. L'utilisation de ces capacités au cours de la conception est une pratique fructueuse et vous pouvez ainsi poursuivre en passant à la fabrication et à l'assemblage en ayant l'assurance que votre carte fonctionnera comme prévu. 

^{Pratiquez avec succès la conception de vos PCB sans jamais quitter votre logiciel de topologie.}

La capacité de recueillir l'intégrité thermique, l'intégrité du signal et de l'alimentation, la densité de courant et les impédances des pistes pendant la conception est un avantage important pour le processus de conception des cartes de circuit imprimé. Non seulement vous pouvez effectuer des contrôles de conception pour la fabrication (DFM), mais vous pouvez également tester les composants électroniques de la carte, ce qui permet de gagner du temps pour le développement. De bons logiciels de conception de PCB comme Altium Designer^®, PDNA ou d’autres méthodologies relatives à la conception, qui fonctionnent, sont à votre disposition.

Pour plus d'informations et de conseils sur le test des composants électroniques lors de la conception des PCB et sur la manière d'effectuer les corrections qui permettront d'éviter les problèmes de post-production, contactez un expert en conception de PCB chez Altium.