Lorsque j'ai fait mes premiers pas dans le monde de la conception de circuits imprimés, j'étais à la fois enthousiaste et dépassé. Le domaine semblait vaste, avec tant de choses à apprendre et à maîtriser. Mais je savais qu'avoir des objectifs clairs et un parcours structuré serait essentiel. Les experts techniques définissent sept domaines de connaissances clés sur lesquels se concentrer. Laissez-moi vous expliquer comment j'aborde chacun d'eux, en me basant sur mes propres expériences et mon parcours d'apprentissage.
1. Maîtriser au moins un outil EDA grand public
Il existe de nombreux logiciels de conception de circuits imprimés. Les quatre principaux actuellement utilisés sur le marché sont : Cadence Allegro, Mentor EE, Mentor Pads, Altium Designer, Protel, etc. Parmi eux, Cadence Allegro détient la plus grande part de marché. Allegro présente de nombreux avantages, tels qu'une interface logicielle conviviale, une réactivité élevée, une grande efficacité opérationnelle, des fonctions de développement secondaires riches, un gestionnaire de règles complet et de puissantes fonctions de conception dédiées à haute vitesse, etc.
J'ai d'abord choisi un outil EDA pour me spécialiser. Après des recherches, j'ai opté pour Cadence Allegro, qui détient la plus grande part de marché du secteur. J'ai entendu dire par des étudiants seniors qu'il est largement utilisé dans les domaines de la communication, des serveurs et du contrôle industriel, ce qui correspond à mon intérêt pour les projets complexes.
2. Compréhension des composants, des schémas et des signaux clés
Composants électroniques courants : résistances, condensateurs, inductances, transformateurs, diodes, transistors, transistors à effet de champ, optocoupleurs (OC), capteurs, oscillateurs à quartz, relais, buzzers, ponts redresseurs, filtres, interrupteurs, fusibles, etc. Les signaux clés incluent : alimentation, signal de simulation, signal haute vitesse, signal d'horloge, signal différentiel, signal de synchronisation, etc.
3. Connaissance des matériaux, procédés et techniques de fabrication des cartes électroniques
Cartes électroniques courantes : carton, semi-fibre de verre, fibre de verre FR-4, substrat en aluminium, etc.
Technologies de base d'une usine de fabrication de cartes électroniques : découpe, perçage, trou métallisé (PTH), production de circuits, masque de soudure Technologie
4. Connaissance des procédés et techniques d'assemblage CMS enfichables
Flux de processus de la technologie de montage en surface (CMS) : impression de pâte à braser, montage de composants, brasage par refusion, inspection AOI
Avantages techniques : intégration haute densité (prise en charge des circuits intégrés au pas de 0,3 mm), haute fiabilité, adapté à la production automatisée, largement utilisé dans les smartphones et les cartes mères d'ordinateurs portables.
Déroulement du processus de la technologie d'insertion traversante (THT) : insertion de composants, brasage à la vague, nettoyage par cisaillement, caractéristiques techniques, assemblage mixte
5. Familiarisation avec les tests de soudage
Les tests de soudabilité sont généralement utilisés pour évaluer qualitativement et quantitativement la soudabilité des composants, des circuits imprimés, des soudures et des flux. Lors de l'assemblage et du soudage de produits électroniques, la qualité du soudage affecte directement la qualité de l'ensemble de la machine. Par conséquent, pour améliorer la qualité du soudage, outre un contrôle strict des paramètres du procédé, il est également nécessaire de réaliser des tests scientifiques de soudabilité sur les circuits imprimés et les composants électroniques.
6. Maîtriser les notions SI/PI
Avec l'augmentation de la vitesse de commutation de sortie des circuits intégrés et de la densité des circuits imprimés, l'intégrité du signal (SI) est devenue un enjeu majeur dans la conception de circuits imprimés numériques haute vitesse. Des facteurs tels que les paramètres des composants et des circuits imprimés, leur disposition et le câblage des signaux haute vitesse peuvent engendrer des problèmes d'intégrité du signal, entraînant un fonctionnement instable du système, voire son inactivité. La prise en compte complète des facteurs d'intégrité du signal dans le processus de conception des circuits imprimés et la mise en place de mesures de contrôle efficaces sont devenues un sujet d'actualité dans le secteur de la conception de circuits imprimés.
Avec le développement des systèmes électroniques, caractérisés par une consommation d'énergie élevée, une densité élevée, une vitesse élevée, un courant élevé et une basse tension, le problème de l'intégrité de l'alimentation (IP) dans la conception de circuits imprimés haute vitesse est devenu de plus en plus préoccupant.
En tant qu'ingénieur concepteur de circuits imprimés, vous devez bien sûr maîtriser les notions d'intégrité de l'alimentation (SI) et d'IP pour optimiser la conception des circuits imprimés, améliorer la conception des canaux d'alimentation, optimiser la conception des condensateurs de découplage, etc.
7. Maîtriser les normes CEM/EMI du circuit imprimé conçu.
Comme chacun le sait, la conception d'un circuit imprimé doit prendre en compte de nombreux facteurs, tels que la fonction.Réalisation, coût, processus de production, CEM et esthétique.
Avec l'augmentation constante de la fréquence des signaux électroniques et des processeurs des équipements électroniques, le système électronique est devenu un dispositif complexe composé de multiples composants et de nombreux sous-systèmes. Une densité et une vitesse élevées augmentent le rayonnement du système, tandis qu'une basse tension et une sensibilité élevée réduisent son immunité aux interférences. Par conséquent, les interférences électromagnétiques (IEM) constituent une menace réelle pour la sécurité, la fiabilité et la stabilité des équipements électroniques. Lors de la conception de produits électroniques, la conception des circuits imprimés est cruciale pour résoudre les problèmes d'IEM.
Conclusion
Devenir un excellent ingénieur PCB est un processus d'apprentissage continu. De la maîtrise des outils EDA à la compréhension des concepts complexes SI/PI et CEM, chaque étape exige de la pratique, de la patience et la volonté d'apprendre de ses erreurs. Si vous débutez, n'oubliez pas : concentrez-vous sur l'acquisition de bases solides dans ces sept domaines, apprenez de chaque projet et n'hésitez pas à demander de l'aide. Avec du temps et des efforts, n'importe qui peut devenir un ingénieur PCB qualifié.
