Auteur Sujet: Conception de circuits imprimés et pooling ?  (Lu 5625 fois)

Marc-Henri

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Conception de circuits imprimés et pooling ?
« le: septembre 23, 2015, 11:23:01 am »
Bonjour à tous,

Venant de l'informatique et m'étant sérieusement mis à l'électronique il y a quelques années, je n'ai pas du tout l'expérience de la conception de circuits imprimés. Je réalise mes cartes en Veroboard ou cartes à pastille, mais tout de même dessinées à l'aide de l'outil PCB de KiCad.

Pour certaines réalisation, il me paraîtrait intéressant de passer à de véritables circuits imprimés et les commander par exemple chez http://www.pcb-pool.com/. Je n'envisage pas la fabrication "maison".

J'ai quelques questions à ce sujet.
  • Existe-t-il des tutoriaux en ligne ou des livres (les circuits imprimés pour les nuls n'existe pas à ma connaissance) décrivant à quoi il faut faire attention en concevant un circuit imprimé ? Principes généraux, étapes, règles de conception, bonnes pratiques ?
  • Quelles règles de conception peut-on définir et faire vérifier par un logiciel tel que KiCad ? Espacement entre les pistes, autre ?
  • Quelle est votre expérience des circuits fabriqués en pooling et des fournisseurs de ces services ?
  • Etant localisé hors de l'espace Schengen, savez-vous si les circuits imprimés sont soumis aux taxes douanières ?

Merci d'avance pour les pistes (jeu de mots) que vous pourrez me fournir.  ;)
Meilleures salutations.

Marc-Henri

Marc-Henri

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Re : Conception de circuits imprimés et pooling ?
« Réponse #1 le: octobre 02, 2015, 04:19:13 pm »
Bonjour à tous,

J'ai trouvé ce document http://www.thierry-lequeu.fr/data/Circuit5.pdf qui me paraît une bonne introduction à ce que je cherche. Il mentionne en particulier les largeurs de pistes, espacements et bonnes pratiques. Il date un peu, mais les contraintes de tension et courant sont certainement toujours d'actualité !

Bonne fin de semaine et meilleures salutations.

Marc-Henri

DDEFF

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Re : Conception de circuits imprimés et pooling ?
« Réponse #2 le: novembre 09, 2015, 08:40:04 pm »
Bonsoir Marc Henri,

Si tu te limites à des circuits imprimés 10cm x 10cm, le meilleur site des chez http://www.electrodragon.com/product/pcb-service-demo-ver/
20€43 pour 10 circuits 10x10 double face, trous métallisés, vernis,...
2€ le CI, c'est dur à battre. Exemple de ce qu'a fait Jean-Luc : http://forum.locoduino.org/index.php?topic=74.0

En logiciel, j'utilise Eagle qui a le mérite d'être gratuit pour du double face en non commercial.

Tu as plein de possibilités, mais, effectivement, je fais les largeurs de piste en empirique. Ta doc est pas mal, d'ailleurs.

Denis

jac56

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Re : Conception de circuits imprimés et pooling ?
« Réponse #3 le: novembre 13, 2015, 10:35:51 pm »
Bonsoir Marc-Henri,

C'est dommage de ne pas faire ses circuits imprimés-maison; c'est une perte d'autonomie, c'est moins réactif et, se limiter à du 10x10 cm, cela peut être contraignant. Pour des montages de modélisme ferroviaire un peu conséquents, on peut avoir assez souvent beaucoup d'entrées-sorties hard (pour l'interface utilisateur, notamment), ce qui implique des expandeurs, des connecteurs, donc de la surface sur le CI et le 10x16 cm (ou plus) est vite atteint.

Il y a des moyens de faire des CI plus simplement que ne le laissent entendre certains sites marchands qui en sont encore au perchlorure de fer, avec des installations chauffantes d'immersion du CI pour le gravage!
Ce lien donne des solutions pour la confection de bons CI.
http://wiki.jelectronique.com/doku.php?id=realisation_de_circuits_imprimes
Il indique notamment pour le gravage l'utilisation d'un mélange judicieux d'eau, acide chlorhydrique, et eau oxygénée qui se met en oeuvre dans un simple bac en plastique. Ces produits économiques se trouvent dans toutes les grandes surfaces de bricolage et le procédé marche très bien. Respecter les précautions d'usage que rappelle bien le lien. On voit aisément la progression de l'attaque et il n'y a pas de résidus gênants à éliminer. Idem pour le révélateur qui n'est ni plus ni moins que de la soude. Le résultat final est d'une finesse excellente.
Ce lien donne beaucoup d'autres informations pratiques utiles.

Pour l'insolation, j'avais tenté d'acheter un kit du marché à tubes UV. Après deux livraisons, soit avec casse, soit avec tube UV défaillant (si, si), j'ai tout renvoyé et décidé de faire par moi-même une insoleuse à LED-UV en m'aidant d'idées trouvées sur le net. Je l'ai logé dans un coffret plastique pour outillage. Ca marche pas mal du tout avec des temps d'exposition peut-être un peu plus longs qu'avec des tubes fluos, mais on ne fait pas de la série, en général ! La solution est réputée plus pérenne que des tubes.
J'utilise comme typon des transparents de bureautique, en double épaisseur, avec imprimante à jet d'encre et, moyennant un peu de soin lors de l'assemblage des deux couches, la précision est suffisante et vraiment très correcte.

Kicad permet de faire beaucoup de choses et est très fiable quand on fait beaucoup d'aller-retour de mise au point entre schéma et implantation, nettement plus que Fritzing, à mon goût (peut-être n'ai je pas su m'y prendre?). Je l'utilise en option double-face, mais pour faire des cuivres mono-face; la deuxième face ne me sert qu'à déterminer les emplacements des straps! En pratiquant ainsi, je n'ai jamais senti de limitations dans la complexité des schémas réalisables (avec des composants à pattes à souder au pas de 2.54mm ou plus, s'entend, mais on fait déjà beaucoup de choses sur cette base...). Bon, il y a quelques straps: et alors? J'ai mis un peu de temps à m’accoutumer à l'ergonomie de Kicad, mais une fois le cap franchi, c'est un produit très productif et très fiable.

Le problème des dimensions des pastilles et pistes est assez aisé à résoudre. Il faut faire le plus gros possible (si c'est moins esthétique, ça ne peut pas nuire) en tenant compte de l'espacement nécessaire à l'isolation électrique des pastilles, qui sur la plupart des composants ou connecteurs utilisés, sont au pas 2.54mm. Kicad permet de gérer cela parfaitement en fixant la limite autorisée de proximité des pistes, et en permettant de définir des pastilles rectangulaires ou oblongues, pour les pattes des composants, etc... Le dessin du plan de la masse (électrique) est également important. Kicad s'en débrouille très bien.

En fait, pour moi, le point le plus difficile (et le plus fastidieux) est le perçage. J'ai essayé plusieurs solutions : les mèches (carbure) qui doivent être utilisées à grande vitesse de rotation peuvent donner de bons résultats, mais sont dangereuses à manipuler (à cause de leur vitesse de rotation élevée) et cassent (trop) souvent au regard de leur prix; les bonnes vieilles mèches HSS donnent finalement d'aussi bons résultats à condition d'utiliser une perceuse de bonne qualité, avec un mandrin qui supporte des mèches de 0.8mm (on peut tricher un peu en enrobant la mèche dans la gaine plastique d'un fil électrique rigide de dimension adhoc, par exemple), sur un pied à colonne sans jeu (ce qui est plus difficile à trouver, de nos jours).
Peut-être verra-t-on un jour, pour les amateurs, un banc de perçage de CI conçu sur le principe d'une imprimante 3D?

Bon; voilà quelques idées simples pour être autonome en matière de fabrication de CI de qualité suffisante pour réaliser la plupart  des projets (voire tous) développés sur Locoduino.
Au besoin, si nécessaire, je peux préciser tel ou tel point particulier.

Meilleures salutations
Jacques

Marc-Henri

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Re : Conception de circuits imprimés et pooling ?
« Réponse #4 le: novembre 17, 2015, 10:53:47 pm »
Merci pour toutes ces explications.

Avec un ami, nous explorons aussi le gravage à l'aide d'une CNC. Cela semble possible à partir des fichiers produits par KiCad.

Petite question KiCad: comment modélises-tu un strap dans l'éditeur PCB ?

Bonne soirée et meilleures salutations.

jac56

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Re : Conception de circuits imprimés et pooling ?
« Réponse #5 le: novembre 18, 2015, 03:26:32 am »
Bonsoir,

J'ai bataillé un certain temps avant de trouver la  (une) bonne solution.
J'ai glissé dans le texte les informations, mais c'est assurément trop elliptique, et insuffisant ...

Il ne faut surtout pas, idée naturelle, mettre une résistance (supposée nulle) sur du simple face ;
pour Kicad, les deux circuits ainsi joints ne peuvent plus être équipotentiels,
ce qui va causer beaucoup, beaucoup de complications, en particulier si cela concerne la masse ou le +xV.

En fait, il suffit de dire que l'on travaille en double face et d'utiliser la face supplémentaire pour mettre les liaisons correspondant aux straps dont on a besoin.
Attention : Il est nécessaire de prévoir systématiquement, sur le schéma de principe, placés n'importe où sur l'équipotentielle concernée (mais bien raccordés à celle-ci par chacun son point de jonction), une paire de connecteurs à un seul pôle, qui seraient parfaitement inutiles en l'absence de strap; ensuite, il faut  placer ces connecteurs aux bons endroits sur le le circuit (c'est-à-dire aux extrémités souhaitées du strap à venir), puis :
- d'une part, connecter chacun des connecteurs à une des deux portions de circuits à interconnecter, par une piste (normale et réelle), côté du 'vrai' cuivre,
- d'autre part, joindre ces deux points par une (fausse) piste de cuivre, côté strap (face supplémentaire).
Cela permet d'  'alimenter' le strap, côté (vrai) cuivre. Les deux connecteurs se retrouvent à l'emplacement exact des 'via'. Côté cuivre, cela va faire deux pastilles, avec un trou au centre (pour centrer le perçage), sur lesquelles souder les deux extrémités du strap.

En pratique, on commence par le schéma 'minimum'. A chaque fois qu'on détecte le besoin d'un strap en faisant l'implantation des composants, retour sur le schéma de principe pour ajouter la paire de connecteurs, là où il faut, puis retour à l'implantation et tracé des morceaux de piste manquants, et ainsi de suite. On prend vite l'habitude.

On n'utilise, pour le gravage, que le typon correspondant à la (vraie) face cuivrée.
Sur un tirage où l'on demande l'impression des deux faces (ou à l'écran), on verra les pistes cuivre véritables (par défaut, en vert) et les pistes des straps (par défaut, en rouge, donc bien visibles). Cela fait un bon pense-bête pour ne pas en oublier au soudage.

Et voilà... C'est beaucoup plus simple et rapide à faire qu'à expliquer.


« Modifié: novembre 18, 2015, 03:34:04 am par jac56 »
Jacques

jac56

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Re : Conception de circuits imprimés et pooling ?
« Réponse #6 le: novembre 21, 2015, 03:46:50 pm »

En complément, voici une photo montrant un circuit imprimé.

Kicad permet de réaliser très facilement un plan de masse électrique (c'est lui qui le dessine en fonction des options définies par l'utilisateur).
Cela est favorable au blindage, cela fait moins de cuivre à retirer à la gravure et la plaque reste plus rigide.



Jacques

jac56

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Re : Conception de circuits imprimés et pooling ?
« Réponse #7 le: novembre 21, 2015, 03:49:13 pm »
En complément, encore

une photo de l'insoleuse à LED montée dans sa caisse à outils ...
Jacques

Jean-Luc

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Re : Conception de circuits imprimés et pooling ?
« Réponse #8 le: novembre 22, 2015, 05:40:50 pm »
Bonjour,

Je grave mes circuits moi-même (de moins en moins) et je les fait également fabriquer (de plus en plus). J'ai acheté il y a plusieurs années le kit de gravure de Micromodèles. Je n'opposerais pas les deux techniques, elles ont chacune leurs avantages et leurs inconvénients.

1) graver soi-même, les avantages :

- plaisir de faire
- taille au choix
- délais de réalisation

2) graver soi même, les inconvénients :

- comme le dit jac56 : le perçage, pénible, pas précis, incompatible avec les grands connecteurs. Mais j'utilise des forets au carbure qui glissent moins et sont plus précis. Ici : http://www.tme.eu/fr/katalog/outils-electriques-et-accessoires_100170/#id_category=100116&s_field=artykul&s_order=ASC&visible_params=2465%2C2%2C2540%2C880%2C329%2C139&used_params=2%3A70255%3B  Vérifier également que les typons sortent bien à la bonne taille. Ayant confiance dans la laser du boulot, j'ai raté une carte parce que 1% plus grande que prévu et que j'avais des grands connecteurs au pas de 2,54mm
- la chimie. C'est tout un binz à transférer, à stocker, ... Je n'aime pas trop
- on oublie le double face, le vrai (trou métallisés, vias)
- on oublie la série
- pas de sérigraphie
- la soudure se fait moins facilement car pas étamé.
- on passe une piste entre deux pastilles au pas de 2,54mm mais pas plus

3) faire fabriquer, les avantages :

- c'est nickel, tout est aligné.
- soudure très facile.
- double face trous métallisés, vias.
- finesse permettant une grande densité de piste, inatteignable en DIY
- sérigraphie.
- nickel pour de la petite série.

4) faire fabriquer, les inconvénients :

- contraint à des dimensions prédéterminées si on veut payer peu cher. Typiquement 10x10,
- délais de réalisation (10 jours environ, transport compris),
- 10 exemplaires mini.

Mais on ne fait pas la même chose non plus, l'accès au double face change la vie. La finesse de gravure permet facilement de faire tenir sur une carte 10x10 ce qui nécessiterait une 16x10 en simple face.

Concernant le prix, la réalisation est très abordable. Une série de 10 cartes 10x10 coûte environ 25€ port compris.

« Modifié: janvier 24, 2016, 10:01:50 pm par Jean-Luc »

Jack56

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Re : Conception de circuits imprimés et pooling ?
« Réponse #9 le: mars 17, 2016, 03:50:23 pm »
Bonjour à tous,

Je rebondi sur ce fil (j'espère que c'est bon) car j'ai préparé un PCB sous Eagle et je me pose 2 ou 3 questions concernant la fabrication chez ElectroDragon. Comme je sais que certains d'entre vous ont déjà passé plusieurs commandes je me dis qu'une bonne âme pourrait me répondre.

Voici mes questions :

  • Sur le site il faut choisir le menu "Projects, service / PCB Service"
  • puis "PCB Standard Service, 2-layer"
  • size : 10 x10 CM (RAS)
  • Penalization : ?? c'est là que j'ai un problème : quelle option choisir et pourquoi ? J'avoue avoir un peu de mal avec l'anglais  :-\
  • color : Red(RAS)

D'autre part quel doit être le format des fichiers à transmettre ?

Quel est votre avis sur la qualité des PCB réalisés par ElectroDragon ?

Merci d'avance pour votre aide.

Jean-Luc

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Re : Re : Conception de circuits imprimés et pooling ?
« Réponse #10 le: mars 17, 2016, 04:50:04 pm »
Bonjour,

Sur le site il faut choisir le menu "Projects, service / PCB Service"

Oui

Citer
puis "PCB Standard Service, 2-layer"

Oui

Citer
Penalization : ?? c'est là que j'ai un problème : quelle option choisir et pourquoi ? J'avoue avoir un peu de mal avec l'anglais  :-\

L'option panelization est à choisir si on a plusieurs cartes sur le même PCB et qu'on a assemblé ces cartes dans les fichiers gerber. À la fabrication, un trait de fraiseuse recto verso est donné et les cartes se détachent comme des carrés de chocolat. Dans ton cas c'est sans doute N/A Panelizing

Citer
D'autre part quel doit être le format des fichiers à transmettre ?

C'est expliqué ici : http://www.electrodragon.com/w/PCB_Service
gerber pour le cuivre et la sérigraphie
excellion pour les perçages

Citer
Quel est votre avis sur la qualité des PCB réalisés par ElectroDragon ?

Très bon, comparable à Eurocircuits. J'ai fait fabriquer une demi douzaine de carte sans aucun problème.

AH oui, dernière chose, quand on crée un compte (plutôt que de commander anonymement), on a 10% de réduction
« Modifié: mars 17, 2016, 05:19:21 pm par Jean-Luc »

railyRabbit

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Re : Conception de circuits imprimés et pooling ?
« Réponse #11 le: mai 12, 2018, 11:10:19 pm »
salut,

Pour ma part, j'utilise DirtyPCBs, 17$ les 10 plaques de 10x10.
Surtout, j'ai l'impression que ce sont les seuls à ne pas facturer le multi-design (plusieurs cartes différentes sur le même panneau). Et ça c'est très pratique !

Pour monter mon panneau, j'utilise le logiciel Panelizer de Stijn Kuipers (j'en avais peut-être déjà parlé).

Jusqu'ici, pas de problème avec leurs production, pas si "dirty" que leur nom le laisse penser...  :D faut juste pas être pressé le temps que ça revienne d'Asie.

Sinon j'utilise Eagle comme logiciel de design.