Qu'est-ce que la création de composants PCB ?

Chaque appareil électronique fonctionne grâce à des composants. Il est possible de créer des modèles de ces composants pour les utiliser dans les programmes de CAO. Tous les composants de PCB contiennent des ensembles d'informations bien précis, enregistrés dans des symboles de schéma, l'empreinte du PCB, et les modèles 3D du composant. Chaque composant doit contenir ces informations pour pouvoir être affiché, disposé et routé dans une conception de circuit imprimé. Une question revient néanmoins systématiquement : quelles sont précisément les fonctionnalités d'un composant PCB et comment sont-elles créées ?

La création de composants de circuits imprimés est un processus simple qui ne nécessite que quelques outils de CAO standard. Les données de composants sont créées en dessinant des informations spécifiques dans une application de CAO. Elles sont ensuite stockées dans une bibliothèque afin de pouvoir être réutilisées dans d'autres projets. Cet article revient en détail sur la création des composants de circuits imprimés et sur certains des outils de CAO utilisables dans votre logiciel de conception pour créer vos composants.

• Sélection des composants dont vous avez besoin
• Création de bibliothèques de composants
• Données de composants dans les schémas et exemple de routage de PCB

Sélection des composants dont vous avez besoin

La sélection des composants est une étape importante du processus d'ingénierie préliminaire. Vous devez avoir accès aux données adéquates de la chaîne d'approvisionnement ainsi qu'aux spécifications électriques de vos composants. Il est également nécessaire de vous assurer de la disponibilité de tous les composants que vous sélectionnez pour votre carte : vérifiez qu'ils sont toujours en stock et qu'ils peuvent être obtenus auprès des sources agréées. Les données techniques relatives à vos composants vous seront également utiles pour créer des modèles de CAO, effectuer des simulations et concevoir des boîtiers, selon vos besoins.

Le symbole ou l'empreinte ne sont pas obligatoirement fournis avec le composant qui s'avère idéal pour votre carte. Dans ce cas, vous devrez créer manuellement ces données de CAO. Les logiciels de conception de circuits imprimés proposent des utilitaires qui permettent de créer les éléments de base de n'importe quel composant électronique afin de pouvoir les intégrer à votre routage de PCB.

Information importante relative aux composants PCB

Le symbole du schéma et l'empreinte du circuit imprimé sont les deux éléments principaux constitutifs d'un composant. Les symboles schématiques sont utilisés en phase d'ingénierie préliminaire pour définir la connectivité dans vos schémas ainsi que les signaux correspondants dans le routage de votre PCB. Ces symboles ne contiennent aucune information physique relative à la conception, mais uniquement les connexions électriques à établir dans un circuit imprimé.

L'empreinte du circuit contient en revanche les informations physiques requises pour l'afficher dans un dessin en 2D. Ces informations seront utilisées ultérieurement pour créer les fichiers Gerber et les données d'assemblage lors du routage de votre PCB. Les données que vous intégrez à l'empreinte de votre circuit doivent contenir les informations exactes relatives à la pastille et au boîtier. Elles sont disponibles dans les fiches techniques des composants.

Le tableau ci-dessous liste les données à ajouter aux symboles de schéma et aux empreintes du PCB pour garantir la fidélité de vos schémas et du routage de votre circuit imprimé.

La plupart des informations contenues dans le symbole schématique sont intégrées automatiquement sur l'empreinte du circuit imprimé lorsque vous attribuez l'empreinte à un composant. Il n'est pas nécessaire de copier ces informations dans l'empreinte. De plus, lorsque vous synchronisez le schéma et le routage du circuit imprimé lors d'une mise à jour de la conception, les informations contenues dans le symbole sont directement transmises à l'empreinte afin de garantir la cohérence des données du composant sur ces deux documents.

Le dernier élément important d'un composant PCB est le modèle 3D. Bien qu'il ne soit pas obligatoire pour pouvoir fabriquer le circuit imprimé, les conceptions modernes utilisent souvent des vérifications mécaniques et des visualisations en 3D plus poussées. Les outils de CAO mécanique peuvent servir à concevoir le boîtier, contrôler les interférences mécaniques et créer la forme de la carte pour le routage du circuit.

• En savoir plus sur la création de symboles de schéma
• En savoir plus sur l'utilisation d'un assistant de création de composants PCB

Création de bibliothèques de composants

Une fois que les composants d'un circuit imprimé sont créés, ils sont généralement regroupés dans une bibliothèque. Grâce à elle, un concepteur peut ajouter dans un seul fichier toutes les données relatives aux composants qui sont nécessaires au routage du PCB ainsi que diverses feuilles de schéma. Les données du composant peuvent alors être partagées avec un collaborateur, un fabricant ou un client, selon vos besoins.

Les bibliothèques contiennent également des symboles de schéma, des empreintes ou des composants complets (symboles et empreintes PCB). Bon nombre d'entreprises qui ont besoin de suivre des milliers de composants dans différents projets embauchent généralement un gestionnaire de bibliothèque à temps plein. Cette personne doit s'assurer que toutes les données des composants sont exactes, complètes et à jour avant de les inclure au nouveau projet d'un client. Pour que les nouvelles conceptions puissent être produites à grande échelle si nécessaire, il est important de contrôler la précision des données et de vérifier qu'elles ne sont pas obsolètes.

Une fois tous les composants créés et les données de conception vérifiées, vous pouvez ajouter les composants dans vos schémas et votre routage PCB. Les bibliothèques sont essentielles pour garantir que chaque conception que vous créez utilise des données de composants précises et à jour.

• En savoir plus sur vos bibliothèques de composants
• Découvrir comment tirer parti du cloud pour gérer les bibliothèques de composants

Données de composants dans les schémas et exemple de routage de PCB

Il est possible d'utiliser les composants et les bibliothèques dans un nouveau projet dès qu'ils sont créés. La réutilisation de composants existants et validés permet de réduire le temps de conception lors d'un nouveau projet. Pour réutiliser un composant, importez-le simplement des bibliothèques existantes et placez-le à l'emplacement de votre choix dans le schéma.

Lorsque les composants utilisés au sein d'une conception disposent de modèles 3D (habituellement avec des fichiers STEP), il est possible de vérifier la conception en 3D directement dans votre logiciel de conception de PCB. Une fois le routage du PCB effectué, les contraintes mécaniques qui s'appliquent aux composants doivent être étudiées afin de s'assurer de l'absence d'interférence ou de collision entre les différents composants, la carte et le boîtier. Les meilleurs outils de conception de circuits imprimés permettent de vérifier automatiquement les espacements et les interférences en 3D par extraction directe des données de conception en 2D et 3D depuis les bibliothèques de votre PCB.

• En savoir plus sur la création de schémas pour votre circuit imprimé
• En savoir plus sur la création d'un routage de PCB à partir d'un schéma

Les fonctionnalités de conception incluses dans Altium Designer® facilitent la création de composants pour PCB, l'approvisionnement, la gestion et bien d'autres tâches. Chaque utilisateur d'Altium Designer a également accès à un espace de travail dédié dans Altium 365™ qui permet d'enregistrer et de partager avec des collaborateurs des projets, les données des composants, les données de fabrication et d'autres documents relatifs aux projets. Altium Designer s'intègre également aux applications de CAO mécanique et de simulation courantes, ce qui vous permet de vous lancer dans la conception de systèmes tout en prenant en compte les contraintes mécaniques de votre boîtier et de vos composants.

Tout cela n'est qu'un aperçu des possibilités offertes par Altium Designer sur Altium 365. Commencez sans plus attendre votre essai gratuit d'Altium Designer + Altium 365.