Pour concrétiser votre idée électronique, vous devez convertir le schéma en fichier Gerber. Un schéma indique comment les composants sont connectés. Un fichier Gerber, quant à lui, indique aux machines comment fabriquer la carte. Consultez le tableau ci-dessous pour comparer les principales différences :
Aspect | Fichiers schématiques | Fichiers Gerber |
|---|---|---|
Interet | Connexions électriques et logique | Instructions d'agencement physique et de fabrication |
Informations transmises | Relations entre les parties | Détails des couches, contours et données de forage |
Composition du fichier | Un fichier pour le circuit | Plusieurs fichiers pour chaque couche du circuit imprimé |
Vous utilisez un logiciel de conception de circuits imprimés pour passer du schéma au fichier Gerber. Pour ce faire, suivez les étapes suivantes :
Créez un fichier de tâche dans votre projet.
Sélectionnez les fichiers de fabrication dont vous avez besoin.
Sélectionnez les calques appropriés à exporter.
Vérifiez les fichiers Gerber pour détecter les erreurs.
Conseil : Des noms de fichiers clairs et des formats corrects permettent d’éviter les problèmes lors de la fabrication.
Points clés à retenir
Sachez que les fichiers schématiques et les fichiers Gerber sont différents. Les fichiers schématiques indiquent comment les composants sont connectés. Les fichiers Gerber donnent aux machines les instructions pour fabriquer la carte.
Utilisez le Conception de PCB Logiciel permettant de convertir votre schéma en fichiers Gerber. Suivez chaque étape en veillant à inclure toutes les couches et tous les détails.
Vérifiez toujours vos fichiers Gerber avec un visualiseur avant de les envoyer. Cela vous permet de repérer les erreurs et d'éviter des problèmes coûteux.
Parlez clairement avec votre Fabricant de PCBFournissez-leur tous les fichiers et les détails dont ils ont besoin pour un travail sans accroc.
Exécuter des vérifications des règles de conception (DRC) Dans votre logiciel, il est possible de repérer et de corriger les problèmes au plus tôt. Cette étape permet de gagner du temps et d'améliorer votre produit final.
Aperçu du schéma et de Gerber
Qu'est-ce qu'un schéma ?
La conception d'un circuit imprimé commence par un schéma. Ce schéma représente la façon dont les composants sont connectés et interagissent. En conception de circuits imprimés, un schéma est un dessin qui illustre le fonctionnement du circuit. On y trouve des symboles représentant des éléments tels que des résistances, des condensateurs, des puces et des pistes. Ces symboles permettent de visualiser la circulation de l'électricité et le fonctionnement du circuit. En consultant un schéma, on peut repérer les erreurs ou les connexions manquantes avant de poursuivre.
Que sont les fichiers Gerber ?
Une fois votre schéma terminé, vous devez créer des fichiers GerberCes fichiers indiquent aux machines comment fabriquer votre carte. Chaque fichier Gerber contient les instructions pour une partie différente de la carte. Vous aurez des fichiers pour les couches de cuivre, les masques de soudure, les sérigraphies et les trous. Voici ce que vous incluez généralement :
Image de la couche supérieure du conducteur en cuivre sur le circuit imprimé
Image de la couche inférieure des pistes de cuivre sur le circuit imprimé
Image du masque de soudure pour la couche supérieure
Image du masque de soudure de la couche inférieure
Image pour la sérigraphie sur la couche supérieure
Image pour la sérigraphie sur la couche inférieure
Informations sur les trous, comme leur emplacement et leur utilité
Découpes internes et autres étapes d'usinage
Un fichier indiquant le nom et la fonction de chaque fichier ci-dessus
Vous avez besoin de tous ces fichiers pour vous assurer que votre carte est fabriquée correctement.
Pourquoi les fichiers Gerber sont importants
Les fichiers Gerber sont très importants Dans le processus de conversion du schéma en fichier Gerber, les fabricants utilisent ces fichiers pour fabriquer correctement votre carte. Vous obtenez ainsi moins d'erreurs et des cartes de meilleure qualité. Les fichiers Gerber fournissent des informations de conception détaillées qui aident les fabricants à réaliser des circuits imprimés performants. Compatibles avec de nombreux logiciels de FAO, ils vous permettent d'envoyer facilement vos fichiers à différentes entreprises. Le format standardisé évite les confusions et fait gagner du temps. Utilisés dans le monde entier, les fichiers Gerber facilitent la collaboration. L'utilisation des fichiers appropriés vous permet d'accélérer et de fluidifier vos processus.
Conseil : Vérifiez toujours vos fichiers Gerber avant de les envoyer à l’impression. Cette étape vous permet d’éviter des erreurs coûteuses et des retards.
Préparation de votre schéma
Capture de schéma (Création ou importation d'un schéma)
Vous commencez la conception de votre circuit imprimé en faisant capture schématiqueCela signifie que vous devez réaliser ou fournir un schéma montrant comment toutes les pièces sont connectées. La saisie de schémas vous permet de planifier votre projet avant de construire la carte physique.
Logiciels populaires : KiCad, EasyEDA, Altium Designer, Eagle, OrCAD
Il existe de nombreux outils de conception de circuits imprimés pour la saisie de schémas. En voici quelques-uns populaires :
KiCadGratuit et open source, il offre des fonctionnalités intéressantes pour les utilisateurs débutants comme pour les utilisateurs expérimentés.
FacileEDAFonctionne en ligne et est simple d'utilisation. Idéal pour les débutants, il permet de collaborer en ligne.
Concepteur avancéIl possède des outils avancés et est facile à utiliser. De nombreux professionnels l'utilisent.
AigleLes créateurs et les petites équipes l'apprécient. Il est compatible avec Autodesk et prend en charge les projets cloud.
OuCADUtilisée dans l'industrie, elle est très performante. Elle dispose d'outils puissants pour tester et vérifier les circuits.
DipTraceSimple d'utilisation, il permet de visualiser des modèles 3D et convient aussi bien aux débutants qu'aux utilisateurs confirmés.
Conseil : Essayez différents logiciels pour trouver celui qui correspond à vos compétences et à vos besoins.
Pour réaliser un schéma, vous suivez ces étapes :
Recueillir les exigencesDéterminez la fonction de votre circuit et la puissance nécessaire.
Sélectionnez les composantsChoisissez les composants adaptés à votre projet. Consultez les fiches techniques pour plus d'informations.
Créer des symboles de composantsUtilisez la bibliothèque du logiciel ou créez vos propres symboles pour chaque pièce.
Connecter les composantsRaccordez les composants par des fils. Vérifiez que chaque connexion est correcte.
Vérification des règles de conception (DRC)Effectuez une vérification pour détecter les connexions manquantes ou incorrectes.
Vérification des erreurs et génération de netlist
Avant de poursuivre, il est indispensable de vérifier votre schéma afin d'y déceler les erreurs. La plupart des logiciels de conception de circuits imprimés proposent des outils dédiés à cette vérification. Les contrôles de règles de conception (DRC) permettent de repérer les problèmes tels que les fils manquants ou les broches incorrectes. Corriger ces erreurs au plus tôt vous fera gagner du temps et de l'argent.
Après avoir vérifié l'absence d'erreurs, vous créez une netlist. Une netlist est une liste qui indique comment chaque composant est connecté dans votre circuit. Elle contient les étiquettes des réseaux, les noms de référence et les numéros de broches. La netlist assure la liaison entre votre schéma et le routage du circuit imprimé. Une netlist correcte est indispensable pour convertir le schéma en fichiers Gerber sans erreur.
Remarque : Vérifiez toujours votre netlist avant de commencer le routage du circuit imprimé. Cette étape vous évitera des erreurs importantes par la suite.
Erreurs schématiques courantes
De nombreuses personnes commettent les mêmes erreurs lors de la réalisation de schémas. Attention aux problèmes suivants :
Connexions manquantes ou incorrectes entre les pièces
Utilisation de symboles incorrects pour les pièces
Oublier d'étiqueter les réseaux ou les signaux
Des fils qui se croisent et sèment la confusion
Vérification des règles de conception non exécutée
Vous pouvez éviter ces erreurs en vérifiant votre travail et en utilisant les outils de vérification d'erreurs de votre logiciel.
Logiciels | Idéal pour | Fonctionnalités clés |
|---|---|---|
KiCad | Tous les utilisateurs | Gratuit, open source et riche en fonctionnalités |
FacileEDA | Les débutants | Collaboration simple, basée sur le Web et le cloud |
Concepteur avancé | Professionnels | Normes industrielles avancées |
Aigle | Créateurs, petits projets | Intégration Autodesk, convivialité |
OuCAD | Industrie, simulation | Outils d'analyse puissants et performants |
DipTrace | Débutants, professionnels | Modélisation 3D, facile à utiliser |
Vous pouvez réussir le processus de conversion de schémas en fichiers Gerber en choisissant le bon logiciel, en vérifiant les erreurs et en évitant les erreurs courantes.
Conception du circuit imprimé à partir du schéma
Du schéma au routage du circuit imprimé
Vous utilisez un logiciel de conception pour passer du schéma au Circuit impriméLe logiciel permet de sélectionner et de déplacer des composants dans un éditeur de schémas. Vous pouvez réutiliser d'anciens schémas et relier des éléments de votre schéma, ce qui s'avère particulièrement utile pour les projets de grande envergure. Une fois votre schéma finalisé, vous le placez sur un circuit imprimé vierge. Le logiciel importe alors les données des composants et les règles de conception, vous permettant ainsi de démarrer rapidement la fabrication de votre circuit imprimé. Cette étape est cruciale dans le processus de conversion du schéma en fichier Gerber.
Conseil : Essayez d’utiliser KiCad, Altium Designer ou EasyEDA pour un travail plus propre et plus facile.
Placement et routage des composants
Vous devez positionner chaque composant sur le circuit imprimé de manière optimale. Un bon placement garantit le bon fonctionnement de votre carte et facilite sa fabrication. Placez les composants compatibles à proximité les uns des autres. Connectez les pistes de signal en fonction des réseaux de votre schéma. Utilisez des pistes courtes et droites autant que possible. Pour les circuits imprimés physiques, utilisez des pistes horizontales et verticales sur des couches différentes.
Voici quelques bons conseils pour le routage :
Acheminer les signaux à haut débit sur un plan de masse solide.
Disposez des vias en grille pour éviter les points chauds.
Utilisez des coudes à 135 degrés pour les pistes afin d'éviter les pièges à chaleur.
Augmentez l'espacement entre les pistes pour éviter les courts-circuits.
Séparez les plans de masse analogiques et numériques pour réduire le bruit.
Élargir les circuits à courant élevé pour limiter l'échauffement.
Connectez les condensateurs de découplage directement aux broches du circuit intégré.
Remarque : Un placement et un routage soignés des pièces vous aideront à éviter les problèmes lors de la création des fichiers Gerber.
Vérifications des règles de conception
Avant d'exporter vos fichiers Gerber, exécutez une Vérification des règles de conception Dans votre logiciel de conception de circuits imprimés, la vérification des règles de conception (DRC) détecte les problèmes tels que les erreurs d'espacement et les pistes trop étroites. Utilisez toujours une nomenclature de couches standard et vérifiez-la systématiquement. Ces vérifications vous permettent de détecter les erreurs au plus tôt et de vous assurer que votre circuit imprimé est prêt pour la fabrication.
Vérification des règles de conception | Pourquoi ça compte |
|---|---|
espacement | Empêche les courts-circuits et les interférences. |
Largeur de trace | Arrête les connexions défectueuses |
Nommage des couches | Permet une exportation de fichiers correcte |
Conseil : Exécutez la vérification des règles de conception (DRC) avant d’exporter les fichiers Gerber pour gagner du temps et de l’argent.
Exporter et vérifier les fichiers Gerber
Exporter des fichiers Gerber
Vous devez exportez votre conception en fichiers Gerber Avant d'envoyer votre circuit imprimé en fabrication, cette étape est cruciale car les fabricants utilisent ces fichiers pour le réaliser. Chaque logiciel de conception de circuits imprimés possède sa propre méthode d'exportation, mais le processus reste globalement similaire. Voici comment procéder avec certains outils courants :
Ouvrez votre schéma de circuit imprimé dans le logiciel.
Accédez au menu et trouvez l'option permettant d'exporter ou de tracer des fichiers.
Choisissez le répertoire de sortie où vous souhaitez enregistrer vos fichiers.
Sélectionnez toutes les couches nécessaires à la fabrication.
Définissez les options pour les formats de fichiers Gerber standard.
Ajustez les paramètres supplémentaires pour de meilleurs résultats.
Cliquez sur le bouton pour générer les fichiers.
Créer des fichiers de perçage pour les trous et les vias.
Vérifiez le chemin d'accès aux fichiers pour vous assurer qu'ils s'y trouvent.
Vous devez suivre ces étapes dans des logiciels comme KiCad, Eagle et Allegro PCB Editor. Par exemple, dans Eagle, ouvrez le fichier .brd, utilisez le processeur CAM, sélectionnez le fichier de projet approprié et assurez-vous d'ajouter un fichier Gerber pour chaque couche. Dans KiCad, utilisez le menu Tracer, sélectionnez les couches et créez les fichiers de perçage. Dans Allegro, utilisez l'outil Illustration, ajoutez toutes les couches nécessaires et définissez les paramètres avant de créer l'illustration.
Conseil : Vérifiez toujours attentivement le répertoire de sortie et les noms de fichiers. Cela vous évitera toute confusion et les fichiers manquants.
Inclure tous les calques et les contours
Vous devez inclure chaque calque et contour dans vos fichiers Gerber. L'absence d'une couche peut entraîner une défaillance de votre circuit imprimé ou un dysfonctionnement. Voici la liste des couches à inclure :
Couche de cuivre supérieure (TOP)
Couche de cuivre inférieure (BOT)
Masque de soudure supérieur (CMS)
Masque de soudure inférieur (SMB)
Pâte à souder supérieure (SPT)
Pâte à souder inférieure (SPB)
Dessus sérigraphié (SST)
Fond sérigraphié (SSB)
Assemblage supérieur (AST)
Assemblage inférieur (ASB)
Couche de fabrication (FAB) pour les détails tels que les perçages, les découpes et l'empilement
Définitions d'ouverture
Aperçu du conseil d'administration
Vous devez vous assurer d'utiliser le format approprié pour chaque fichier. Le format de chaque calque doit correspondre aux exigences du fabricant. Un format incorrect peut empêcher la lecture de vos fichiers par les machines. Vérifiez systématiquement le format des fichiers de perçage et des contours. Certains fabricants exigent le format Excellon pour les fichiers de perçage et le format RS-274X pour les calques.
Remarque : Si vous oubliez d'inclure un contour de circuit imprimé ou un fichier de perçage, votre circuit imprimé risque de ne pas être fabriqué correctement.
Vérifier avec Gerber Viewer
Après avoir exporté vos fichiers Gerber, vous devez les vérifier avec un visualiseur Gerber. Cet outil vous permet de visualiser vos fichiers tels que le fabricant les verra. Vous trouverez des visualiseurs Gerber gratuits en ligne. Ouvrez chaque fichier et recherchez les problèmes. Voici quelques erreurs courantes :
Incohérence de conception entre les couches
Espacement insuffisant entre les pistes ou les pastilles
Formats de fichiers obsolètes ou incorrects
Couches non enregistrées ou mal alignées
Fichiers incomplets ou calques manquants
Listes d'ouverture incorrectes
Étiquetage erroné des couches
Limes de perçage ou contour de planche manquants
Mauvais alignement du masque de soudure
Traces de largeur nulle
Données vides ou corrompues
Noms de fichiers ambigus
Vous devez corriger ces erreurs avant d'envoyer vos fichiers au fabricant. Si vous constatez des trous manquants, des contours incorrects ou des couleurs étranges, retournez à la conception de votre circuit imprimé et exportez à nouveau les fichiers. Utilisez toujours le format Gerber approprié pour chaque couche. Cette étape du processus de conversion du schéma en fichier Gerber vous permet d'éviter les retards et les coûts supplémentaires.
Conseil : Utilisez un visualiseur Gerber après chaque exportation. Cette simple vérification peut vous éviter de grosses erreurs.
Soumettre les fichiers Gerber pour la fabrication
Préparer les fichiers pour soumission
Vous devez préparer vos fichiers avant de les envoyer à un fabricant de circuits imprimés. Commencez par vérifier que tous vos fichiers sont complets. Placez vos fichiers Gerber, vos fichiers de perçage et autres documents dans un seul dossier ZIP. Votre projet sera ainsi bien organisé et facile à consulter. La plupart des fabricants exigent des fichiers aux formats RS-274X pour les fichiers Gerber et Excellon pour les données de perçage. N'oubliez pas d'ajouter un fichier Lisez-moi si vous avez des notes ou des instructions particulières.
Voici un tableau qui montre fichiers que vous devriez inclure:
Noms de fichiers | Description |
|---|---|
Empiler | Indique l'ordre des couches sur le plateau |
lime de foret Excellon | Comporte des codes d'outils et des repères XY pour tous les trous |
Liste des outils de perçage | Liste les outils nécessaires au forage |
Haut, bas, cuivre interne | Affiche les pistes métalliques sur le circuit imprimé |
Masque de soudure (haut/bas) | Contient des données pour les couches de masque de soudure |
Sérigraphie (haut/bas) | Affiche les noms et marquages des pièces |
Contour et fraisage de la planche | Indique la taille, les découpes et la forme de la planche |
Liste des ouvertures/codes D | Nécessaire si vous n'utilisez pas le format RS-274X |
zones de pâte à braser | Indique où appliquer la pâte à souder |
Fichiers DXF/DWG | Fichiers CAO supplémentaires à titre de référence |
Les consignes particulières | Des règles supplémentaires pour le fabricant de circuits imprimés |
Conseil : Ouvrez vos fichiers dans un visualiseur Gerber avant de les compresser. Cela vous permettra de repérer les calques manquants ou incorrects.
Communiquer avec le fabricant
Vous devez fournir à votre fabricant de circuits imprimés toutes les informations nécessaires. Une bonne communication permet d'éviter les erreurs et d'accélérer le processus. Lorsque vous envoyez vos fichiers, veuillez inclure :
Tous les fichiers de conception, comme les fichiers Gerber et les fichiers de perçage
Un fichier Lisez-moi contenant les détails de la carte et les besoins spécifiques
Informations sur la composition du plateau et les matériaux
Remarques concernant la finition de surface, la couleur du masque de soudure et la couleur de la sérigraphie
Des règles particulières, comme « Ne pas inverser les calques »,
Demandez à votre fabricant s'il peut effectuer une analyse de fabrication (DFM). Cette analyse permet de détecter les problèmes avant la production de votre carte. En cas de doute, contactez votre fabricant dès le début. Il pourra vous aider à résoudre les problèmes et à garantir la conformité de votre circuit imprimé.
Derniers conseils pour réussir
Suivez ces étapes pour que votre commande de circuits imprimés se déroule sans problème :
Ajoutez tous les fichiers nécessaires, comme la sérigraphie supérieure, le cuivre supérieur, le cuivre inférieur, le perçage NC et le contour de la carte.
Veuillez inclure un fichier Lisez-moi pour expliquer votre conception et vos demandes particulières.
Effectuez une vérification DFM pour vous assurer que votre conception respecte les règles du fabricant.
Utilisez un visualiseur Gerber pour vérifier que tous les fichiers s'ouvrent et s'affichent correctement.
Assurez-vous que vos pistes et vos espaces sont suffisamment grands pour votre fabricant de circuits imprimés.
Utilisez des noms de fichiers clairs et les formats appropriés.
Restez en contact avec votre fabricant pour résoudre rapidement les problèmes.
De nombreux fabricants de circuits imprimés proposent des outils et des guides gratuits. Utilisez-les pour vérifier l'absence de courts-circuits, de couches manquantes ou d'espacements incorrects. Des vérifications minutieuses et une bonne communication vous permettront d'obtenir systématiquement des circuits imprimés de qualité.
Vous pouvez réussir en conception de circuits imprimés si vous suivez chaque étape. Visualisez toujours vos fichiers avec un visualiseur Gerber. Assurez-vous que la largeur de vos pistes est correcte. Incluez toutes les couches dans vos fichiers. Le tableau ci-dessous montre comment la vérification de votre travail vous est utile :
Bénéfice | Impact |
|---|---|
Augmentation du taux de réussite | Plus de 95 % de réussite dès la première tentative |
Implications de coût | Évite les erreurs coûteuses |
Confirmation du fichier | Garantit la conformité aux règles de conception |
Essayez d'utiliser des règles de conception spécifiques pour améliorer votre carte. N'hésitez pas non plus à consulter les fabricants pour obtenir de l'aide et éviter les erreurs.
QFP
Quelle est la différence entre un schéma et un fichier Gerber ?
Un schéma illustre les connexions des composants de votre circuit. Un fichier Gerber fournit aux machines les instructions nécessaires à la fabrication de votre circuit imprimé. Le schéma sert à la conception, et le fichier Gerber à la fabrication.
Puis-je utiliser un logiciel gratuit pour créer des fichiers Gerber ?
Oui, vous pouvez utiliser des outils gratuits comme KiCad ou EasyEDA. Ces programmes vous permettent de concevoir votre circuit et d'exporter des fichiers Gerber pour la fabrication. De nombreux amateurs et étudiants les utilisent pour leurs projets.
Que dois-je vérifier avant d'envoyer des fichiers Gerber à un fabricant ?
Ouvrez vos fichiers Gerber dans un visualiseur. Vérifiez l'absence de calques manquants, de contours incorrects et d'erreurs. Assurez-vous d'inclure les fichiers de perçage et le contour de la carte. Des noms de fichiers clairs permettent d'éviter toute confusion.
Pourquoi les fabricants ont-ils besoin de limes de perçage en plus des limes Gerber ?
Les fichiers de perçage indiquent aux machines où réaliser les trous pour les composants et les vias. Sans ces fichiers, votre carte ne comportera pas les trous adéquats. Joignez-les systématiquement à vos fichiers Gerber.
