10 étapes clés de la conception d’une carte électronique

Avez-vous déjà ouvert votre téléphone, votre ordinateur ou bien même encore vos appareils d’électroménager ?

A l’intérieur d’eux se trouve une étrange plaque verte appelée « carte électronique », qui permet d’assurer le bon fonctionnement de ces derniers. Cependant, pour assurer ce fonctionnement cela nécessite d’avoir réalisé une bonne conception.

Découvrez d’une manière simplifiée les 10 étapes clés pour réussir la conception d’une carte électronique et de son prototype.

Avant même d’entamer la conception d’un prototype de carte électronique, Pascal, notre responsable R&D, accompagne le client sur l’élaboration de son cahier des charges et en vérifie la faisabilité. Indispensable à tout pilotage de projet, il est considéré comme la bible qui définit les besoins et les spécifications techniques d’un projet.

Une fois le cahier des charges établi, David, notre ingénieur systèmes embarqués, retranscrit les attentes techniques et fonctionnelles du prototype client sous la forme d’un schéma électrique (circuit électronique).

Il choisit également les composants à utiliser selon plusieurs critères importants tel que le coût, la disponibilité et le risque d’obsolescence

Lorsque la réalisation du schéma électrique est terminée, Quentin, notre technicien d’études, le saisie en l’intégrant sur son logiciel de conception PCB*, CIRCUIT STUDIO. Cette action lui permet par la suite d’effectuer les étapes de placement et de routage.

*PCB ou circuit imprimé : plaque permettant de maintenir et de relier électriquement un ensemble de composants électroniques entre eux, dans le but de réaliser un circuit électronique complexe

Après avoir intégré le schéma électrique à son logiciel de conception PCB, Quentin place les différents composants de façon méthodique, afin :

• De pallier à d’éventuelles failles techniques (thermiques, électromagnétiques…)
• D’optimiser l’espace pour faciliter l’intégration des composants sur la carte

Une fois les composants placés, Quentin fait usage de la fonctionnalité 3D de son logiciel pour avoir une visualisation prédictive de l’intégration de la carte dans son boitier (ex : coque d’ordinateur, armature d’une box domotique…). Cela lui permet d’éviter de faire des repasses sur les dimensions. L’équipe gagne ainsi du temps et respecte les délais clients.

Suite à la phase de placement, Quentin procède au routage, une étape primordiale puisqu’elle permet d’interconnecter les composants pour assurer la fonctionnalité de la carte électronique.

Lorsque le circuit imprimé est fini, il est fabriqué en petite série chez un fabricant spécialisé. Selon la complexité de la carte, les composants sont soudés sur la carte par le fabricant ou par un sous-traitant spécialisé.

Une fois le prototype reçu, Quentin vérifie que l’ensemble des éléments du schéma électrique soit fonctionnel et que le prototype de la carte respecte bien les attentes du cahier des charges client.

Cependant, certains éléments ne peuvent être testés sans leurs programmes (étape 8).

Une fois la partie électronique de la carte abouti, David, notre ingénieur systèmes embarqués, se charge de programmer cette dernière. Retenez qu’une carte sans « programmes » ne peut pas « fonctionner ».

Ex : La carte électronique d’une box domotique qui n’est pas programmée ne pourra pas interagir avec son application mobile et ne pourra donc pas donner l’action à un volet roulant de se fermer par exemple.

A noter : durant la phase de fabrication du circuit imprimé chez le spécialiste, notre équipe réalise un début de programmation grâce à des démos boards.

Afin que le prototype conçu soit utilisable par l’humain, l’IHM (interaction homme-machine) est primordial. En clair, l’IHM est un moyen et outil mis en œuvre afin qu’un utilisateur puisse contrôler et communiquer avec une machine.

Exemple : les boutons d’une calculatrice ou bien l’interface visuelle d’une application font partie de l’IHM

Conclusion sur le processus de la conception d’une carte électronique

Le processus présenté dans cet article n’est pas exhaustif. Certaines étapes comme celle des tests et vérifications peuvent être réalisées à différents moments du processus.

Mais sachez une chose… Une fois ces 10 étapes respectées, notre équipe est fin prête à lancer vos prototypes en grande série, et faire de votre projet une réalité.

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