Conception de circuits imprimés : De l'idée au produit

1 : Quand l'idée ne suffit pas

Nous vous accompagnons tout au long du processus de développement d'un produit, depuis la conception de l'idée jusqu'aux essais finaux et à la vérification du produit.

Chaque produit électronique est né d'une idée. L'iPhone est né d'une idée dans l'esprit de Steve Jobs. Cependant, beaucoup de gens ont de grandes idées, mais tous ne créent pas de grands produits comme le smartphone ultra-célèbre d'Apple.

Pourquoi cela se produit-il ? Tous les entrepreneurs ne disposent pas des ressources nécessaires pour développer leur idée, ou alors ils en disposent, mais ne savent pas comment les utiliser.

De quelles ressources s'agit-il ? La connaissance et le temps.

Connaissances

Un diplôme en électronique n'est pas obligatoire, mais vous devez avoir des connaissances en électronique, en conception de circuits, en mise en page de circuits imprimés, en développement de microprogrammes et de logiciels et en conception mécanique. La technologie évoluant très rapidement, il est indispensable de se tenir au courant des nouveaux appareils, des langages de programmation et des réseaux de communication tels que 5G, BLE, LoraWAN, entre autres, pour toute personne impliquée dans la conception de matériel.

L'heure

C'est l'un des atouts les plus précieux des entrepreneurs, et c'est pourquoi vous devrez l'utiliser à bon escient. Lorsqu'un produit est en cours de développement, de nombreuses choses se produisent en parallèle : le marketing, l'approvisionnement en matériel, la recherche, etc. Il se peut que vous ayez du mal à trouver le temps de mener à bien toutes les tâches telles que la mise en page du circuit imprimé, la sélection du bon fabricant de circuits imprimés, les essais des prototypes, le développement du micrologiciel ou la conception du boîtier.

Comment les entrepreneurs qui réussissent utilisent-ils ces ressources ? Lire la suite.

2 : Prenez un stylo, du papier et une planche à pain

L'idée que vous avez en tête ne deviendra pas une réalité toute seule. Vous devez prendre un stylo et du papier et commencer à élaborer des circuits. Ou demander à quelqu'un de le faire pour vous.

C'est à ce moment-là que les choses commencent à se compliquer, et nous pourrions dire que la conception de circuits est le premier filtre du processus de conception de matériel, parce que de nombreux entrepreneurs n'ont pas les connaissances nécessaires pour le faire, ou ils n'ont pas le réseau pour trouver les partenaires d'ingénierie appropriés. Cette situation crée un besoin d'apprendre la conception de circuits, mais que se passe-t-il si vous n'avez pas le temps de le faire, ou si la conception électronique n'est tout simplement pas votre truc ?

Il n'y a pas lieu de s'inquiéter. Vous pouvez toujours contacter des sociétés de conception spécialisées dans la conception de circuits et d'appareils électroniques qui ont une grande expérience en la matière. De cette façon, le processus sera entre les mains d'experts qui accompliront le travail dans un délai plus court, ce qui vous permettra de vous concentrer sur le marketing, la recherche d'investisseurs et d'autres activités liées à l'entreprise.

Le résultat de l'étape de conception du circuit est un diagramme schématique, même s'il n'est qu'esquissé à la main. Une démonstration rapide du concept à l'aide d'une planche à pain peut également être réalisée au cours de cette étape.

Une fois que vous avez compris l'étape de la conception du circuit, il est temps de transférer toutes ces informations dans un programme informatique qui vous permettra de créer les schémas numériques de votre produit, ce qui marquera le début du processus de conception et de mise en page de la carte de circuit imprimé.

3 : Mise en œuvre de l'agencement du circuit imprimé

À ce stade, vous disposez donc d'un plan et d'une première validation du comportement fonctionnel de la conception. Quelle est la prochaine étape ? Comment transformer ce que vous avez en un véritable circuit imprimé ? Tout d'abord, vous devez savoir que les fichiers de fabrication et d'assemblage sont impératifs.

Les fichiers de fabrication et d'assemblage comprennent toutes les données dont les fabricants de circuits imprimés ont besoin pour fabriquer vos cartes, mais pour créer ces fichiers, vous avez besoin d'un programme informatique qui vous permette de capturer des schémas et d'effectuer la mise en page des circuits imprimés. Ce logiciel est connu sous le nom de logiciel de CAO. De nombreuses options sont disponibles sur le marché. Certaines sont gratuites mais ont des fonctionnalités limitées, et les plus puissantes nécessitent une licence payante, ce qui représente un coût de développement supplémentaire qui n'en vaut peut-être pas la peine pour l'entrepreneur.

En outre, l'étape de la mise en page du circuit imprimé requiert un ensemble de compétences et de bonnes pratiques qui ne peuvent être acquises que par l'expérience : techniques de routage, placement correct des composants, considérations relatives aux interférences électromagnétiques et à la réduction du bruit, etc. Les cartes complexes, comme les cartes mères de PC et les appareils à grande vitesse, exigent un niveau d'expertise encore plus élevé. Ainsi, si vous décidez d'emprunter la voie difficile de la conception de circuits imprimés par vous-même, vous serez confronté à deux défis importants : économiser plusieurs milliers d'euros pour acheter un logiciel de CAO adéquat et prendre le temps d'apprendre ce logiciel, de développer vos compétences en matière de conception de circuits imprimés et de les perfectionner.

En résumé, cette étape doit être exécutée par un professionnel expérimenté si vous voulez obtenir un produit final de haute qualité. Nous pouvons vous proposer des services de conception de circuits imprimés si votre entreprise ne dispose pas d'un service d'ingénierie interne.

Une fois que votre PCB est conçu et que les fichiers de fabrication et d'assemblage sont générés, vous êtes prêt à faire fabriquer vos cartes !

4 : Le moment est venu de chercher un fournisseur

Une fois la mise en page du circuit imprimé terminée, l'étape suivante consiste à le transformer en un dispositif physique qui vous permettra de vérifier votre conception et d'effectuer des essais fonctionnels. Cette tâche peut s'avérer écrasante, car il y a beaucoup de variables à prendre en compte et d'obstacles à surmonter.

Variables

Chaque conception électronique est différente et, en tant que telle, nécessite des spécifications particulières. Par exemple, le nombre de couches, la largeur/l'espacement des traces ou la taille des trous ne sont que quelques-unes des spécifications à prendre en compte au stade de la fabrication. La taille des composants est également cruciale pour l'assemblage, car certains sont si petits que tous les équipements ne sont pas en mesure de les manipuler. En fonction de la complexité de votre carte, vous devrez peut-être envisager de faire appel à d'autres fournisseurs qui répondront mieux à vos besoins. Pour les conceptions simples, vous préférerez un fournisseur offrant une bonne qualité et un délai d'exécution rapide. En revanche, pour les conceptions complexes, vous devez avant tout tenir compte des capacités du fournisseur.

En outre, si la conception relève d'une application très spécifique, comme les radiofréquences, les circuits à grande vitesse ou la technologie militaire/aérospatiale, la sélection du sous-traitant est une décision de vie ou de mort d'un point de vue commercial. Le choix d'un mauvais fournisseur de circuits imprimés pourrait compromettre l'avenir de votre produit.

Obstacles

Bien que l'industrie des circuits imprimés ait été autrefois très importante aux États-Unis, la réalité d'aujourd'hui est que la plupart des grands acteurs se trouvent à l'étranger ; la Chine, Taïwan et l'Inde sont les lieux de prédilection pour les circuits imprimés. Le faible coût de la main-d'œuvre dans ces pays est le principal moteur de cette tendance ; vous pouvez désormais contacter un fabricant de circuits imprimés ou une société d'assemblage en Asie et obtenir un lot de circuits imprimés pour une fraction seulement de ce que vous auriez à payer pour les faire fabriquer aux États-Unis.

Cependant, tout n'est pas parfait. Les délais sont évidemment plus courts aux États-Unis en raison des temps de transit et de l'absence de délais douaniers. En outre, le décalage horaire entre l'Asie et l'Amérique peut facilement transformer un simple processus de devis et de commande en une longue torture d'une semaine, et dans certains cas, la barrière de la langue finira par compliquer encore les choses avec des courriels et des appels qui vont et viennent, parfois juste pour clarifier un minuscule détail.

5 : Firmware, tests, conception mécanique

À ce stade, vous devriez avoir entre les mains un circuit imprimé entièrement assemblé et votre prototype prêt à être programmé (si nécessaire) et testé. Mais, encore une fois, que se passe-t-il si vous n'avez pas l'équipement, les connaissances, le temps, ou si vous vous sentez simplement plus en sécurité en demandant à un concepteur électronique professionnel de le faire pour vous ?

Nous disposons des outils nécessaires pour fournir des services supplémentaires qui sont importants pour atteindre l'objectif d'un produit final : développement de microprogrammes, tests et conception de boîtiers.

De nos jours, la plupart des produits électroniques sont numériques et nécessitent une certaine programmation. Nous pouvons le faire grâce à notre expérience en matière de développement embarqué et de microcontrôleurs.

Les essais sont importants car vous voulez vous assurer que votre produit fonctionne comme prévu. Nous pouvons effectuer des procédures de test afin de garantir le bon fonctionnement de la conception.

Enfin, si vous envisagez de vendre un produit, celui-ci aura besoin d'un boîtier pour le protéger de l'environnement et des chocs mécaniques. Nous vous aiderons volontiers à accomplir cette tâche.

Nous espérons que vous avez apprécié cette série d'articles sur toutes les étapes nécessaires pour transformer votre idée en un produit réel. Si vous êtes intéressé par l'un des services décrits dans cette série, n'hésitez pas à nous contacter, en fin de compte, c'est notre travail de vous aider ! Notre objectif principal est d'aider les petites et moyennes entreprises, les entrepreneurs qui ont des idées extraordinaires et qui ont besoin d'un coup de pouce pour les concrétiser.