Ceci est la partie 2 de notre tutoriel: Comment concevoir une carte de circuit imprimé à l’aide d’EAGLE.

Dans la partie 1 nous avons appris comment, dans toute conception électronique, la carte de circuit imprimé ou PCB est l’une des pièces les plus cruciales avec sa qualité affectant la qualité globale de tous ces appareils. Tôt ou tard, vous devrez emmener ces modèles construits à la main sur une carte de prototypage vers une carte de circuit imprimé plus robuste et élégante. Dans cette série, nous vous apprenons exactement cela. Dans la partie 1, nous avons commencé avec la conception schématique en utilisant EAGLE.

Pour en savoir plus, lisez d’abord:

Comment Concevoir une Carte de Circuit Imprimé: Conception Schématique à l’aide d’EAGLE

Si vous préférez regarder une vidéo, veuillez regarder la vidéo ci-dessous, elle vous guidera à travers toutes les étapes de la conception schématique à la soudure et au test de votre carte.

Dans ce tutoriel, nous couvrirons les étapes d’EAGLE sur la façon de convertir votre schématic en un PCB.

Création d’une carte à partir du schéma

Le schéma conçu dans le tutoriel: Comment concevoir une carte de circuit imprimé: la conception schématique à l’aide d’EAGLE sera utilisée dans ce tutoriel, nous allons le convertir en une de circuit imprimé.

Pour basculer l’éditeur de schéma vers la carte, cliquez simplement sur l’outil: Generate/Switch to Board (dans la barre d’outils supérieure ou sous le menu Fichier). Pour la première fois, vous recevrez un avertissement indiquant que la carte n’existe pas et vous demandant de la créer à partir du schéma, cliquez sur Yes (Oui).

Pour le prototypage rapide ou pour les produits commerciaux, il est toujours indispensable d’utiliser un fabricant de PCB spécialisé de bonne réputation au lieu de le faire vous-même et, heureusement, de nos jours, vous n’avez pas à dépenser une fortune pour faire fabriquer vos cartes de manière professionnelle.

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Toutes les pièces du schéma seront empilées les unes sur les autres avec des fils jaunes les reliant, appelés airwires, votre travail consiste maintenant à les déplacer sur la carte vierge et à les disposer comme elles devraient être sur votre carte.

Déplacement des composants

Utilisez l’outil MOVE — (DÉPLACER) pour déplacer les composants sur la carte vierge. Pendant que vous déplacez des composants, vous devrez peut-être les faire tourner avec l’outil ROTATE — afin que vous puissiez les placer correctement en fonction de votre conception en cliquant avec le bouton droit.

Lorsque vous déplacez un composant, remarquez comment les fils d’interconnection se déplacent avec eux, faites de votre mieux pour limiter autant que possible les fils d’interconnection soit entrecroisés, car cela rendra le routage beaucoup plus facile. Pendant que vous déplacez des composants, appuyez sur le bouton RATSNEST — pour que les fils d’interconnection recalculent.

Il est toujours bon de commencer à placer les plus gros composants, à placer les connecteurs près des bords de la carte, et si possible des composants remplissant les mêmes fonctions pourraient être placés les uns à côté des autres comme par exemple les boutons (Haut, Bas, Gauche, Droite et Sélectionner) de ce shield sera regroupé, les condensateurs de découplage par exemple devraient être très proches du circuit intégré.

Rappelez-vous également que placer les composants très près les uns des autres rendra votre carte petite et bon marché mais le routage sera très difficile.

L’image ci-dessous montre tous les composants placés sur la carte.

Couches d’EAGLE

Un PCB est composé de différents matériaux en couches d’un matériau sur un autre. Un PCB double face aura une partie médiane épaisse de la carte, un substrat isolant (généralement FR4). De chaque côté se trouve une fine couche de cuivre (le haut est la couche supérieure et la couche inférieure), où nos signaux électriques traversent. Pour isoler et protéger les couches de cuivre, nous les couvrons d’une fine couche de masque de soudure, ce qui donne la couleur du PCB (vert, rouge, bleu, etc.). Enfin, pour couronner le tout, nous ajoutons une couche de sérigraphie (silkscreen) semblable à de l’encre, qui peut ajouter du texte et même des logos au PCB. Un PCB multicouche aura plus de couches de cuivre au milieu de la carte.

Il y a aussi de nombreuses couches dans EAGLE, la figure ci-dessous montre les couches utilisées dans ce tutoriel, nous concevons un PCB double face. Pour activer ou désactiver une couche, cliquez sur le bouton « Layer Settings… » — — puis cliquez sur le numéro d’une couche pour le sélectionner ou le désélectionner. Avant de commencer le routage, assurez-vous que les couches supérieure et inférieure (à l’exception de tStop et bStop) sont visibles.

Ajout d’informations textuelles et ajustement de la dimension de la Carte

Nous pouvons maintenant ajouter des informations textuelles sur la carte comme le titre et les étiquettes sur les connecteurs sur la couche silkscreen.

Cliquez sur l’outil Texte — — et saisissez votre texte, dans cet exemple: « LCD Keypad Shield », cliquez sur OK puis sélectionnez le calque comme la couche tPlace. Vous pouvez également ajouter quelques trous de montage à partir de la bibliothèque si votre carte a besoin de trous de montage.

Maintenant, nous pouvons redimensionner la carte pour couvrir uniquement nos composants en utilisant l’outil MOVE — — il suffit de cliquer et déplacer / faire glisser pour redimensionner. Il ne reste plus qu’à router tous les fils d’interconnection pour générer les traces de cuivre pour la carte.

Routage de la Carte

Le routage est le processus de transformation de tous les fils d’interconnection (fils jaunes) reliant nos composants ensemble selon notre schéma de circuit en traces de cuivre. Comme nous concevons un PCB double face, nous allons mettre les traces de cuivre sur les couches supérieures et inférieures de la carte.

Nous allons nous assurer que la largeur des traces est suffisamment grande pour supporter le courant qui les traverse (les traces d’alimentation sont généralement plus épaisses que les traces de signaux). nous devons également nous assurer de ne pas chevaucher deux signaux différents.

Nous pouvons router notre carte manuellement ou en utilisant l’Autorouter (tentera de router automatiquement la carte, s’il reste peu de fils d’interconnection, nous pouvons les router manuellement) .