Les cartes de circuit imprimé ou cartes électroniques sont au cœur de l’innovation technologique contemporaine. Ces assemblages de minuscules composants jouent en effet un rôle essentiel dans la conception de produits électroniques, de la plus petite des puces jusqu’aux systèmes électroniques complexes.
Il est donc judicieux de connaître un peu plus cette composante lorsqu’on s’intéresse aux systèmes électroniques. Découvrez ici les principales étapes de la conception d’une carte électronique.
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L’étude de concept
L’étude de concept dans le domaine de l’électronique est généralement désignée par le sigle POC (Proof of Concept). C’est la phase initiale de la conception carte électronique qui revêt une importance capitale.
En réalité, cette étape permet de déterminer la faisabilité et la viabilité d’une idée avant de se plonger dans la conception. Ainsi, les clients collaborent avec les ingénieurs dans le but de définir les spécifications du projet, les fonctionnalités attendues ainsi que les contraintes qui jalonneront l’ensemble du processus.
Cette étape sert de fondation aux autres étapes à venir. Elle permet de mettre les différentes parties impliquées dans le projet au même niveau d’informations et de compréhension sur les besoins et les attentes.
La schématisation du projet
Une fois l’étude de concept validé, l’équipe d’ingénieur s’engage dans le processus de conception proprement dit. Elle passe ainsi à la schématisation du projet. Cette étape consiste à traduire les spécifications définies lors de l’étude de concept en un schéma détaillé. Elle inclut la disposition des composants et les différentes connexions électriques.
En outre, des logiciels de CAO (Conception Assistée par Ordinateur) sont des outils précieux à cette étape. Ils permettent de placer chaque composant sur la carte et de définir les connexions électriques. Cette phase demande une compréhension approfondie des principes électroniques, des normes industrielles et des spécificités du projet.
Le choix des composants
Le choix des composants est l’étape suivante après la schématisation du projet. Souvent sous-estimée, cette phase influence directement la performance, la fiabilité et la durabilité de la carte électronique.
Pour cela, les ingénieurs font une analyse minutieuse des exigences fonctionnelles du projet. Cela permet de comprendre les besoins spécifiques du circuit afin de sélectionner les composantes qui répondent précisément aux critères de performance définis.
La sélection des composants électroniques s’effectue selon différents critères. Il y a entre autres la disponibilité sur le marché, la compatibilité électrique, la durée de vie prévue, la consommation d’énergie et la résistance aux conditions environnementales.
Le routage et le tracé de pistes
Après la schématisation du projet, il est primordial d’établir les connexions électriques et de définir les fonctionnalités et la performance du produit final. Il s’agit en effet d’élaborer un plan stratégique pour connecter chaque composant de manière optimale dans le but de minimiser les interférences et de maximiser l’efficacité du circuit.
Le routage des pistes s’accompagne de son lot de défis. Les contraintes d’espace, de puissance et de dissipation thermique sont prises en compte de manière à optimiser l’efficacité tout en respectant les spécifications du projet. Cette étape nécessite une compréhension fine des propriétés électriques des composants, ainsi qu’une anticipation des risques liés à la configuration des pistes.
Le prototypage et les tests
Une fois les composants choisis et le tracé de piste réalisés, un prototype est réalisé. Il permet de vérifier la fonctionnalité de la carte dans les conditions réelles. Pour cela, différents tests très rigoureux sont effectués afin de détecter d’éventuels défauts de conception, de fabrication ou de performance.
L’étape du prototypage sert à ajuster et à peaufiner la carte électronique avant une production à grande échelle. Ainsi, une fois validée, la conception peut entrer dans la phase d’industrialisation.
Les équipes d’industrialisation et de fabrication travaillent en tandem pour traduire la conception en produits finis. Les défis logistiques et les impératifs de coûts sont pris en compte pour assurer une production efficace et économique.