Concevoir les montages
électroniques adaptés à notre hobby est une activité stimulante
et créative. Le passage à la phase de réalisation nous a souvent
montré que rien n’est automatique et qu’il est indispensable
d’apporter beaucoup de soin pour avoir des montages fiables,
reproductibles et économiques. La méthode des pastilles et des
bandes sur calque est désormais bien dépassée, l’offre de
logiciels de CAO pour l’électronique (pro et amateur) est complète
et accessible aux amateurs.
Un outil CAO intéressant,
KiCAD, nous a été présenté par Laurent Haas club radio F6KRK
(https://blog.f6krk.org) lors de
leur conférence organisée le Vendredi 17 Mai.
Les radios de F6KRK
Avant de se lancer dans la CAO :
Le prototypage est une
étape indispensable avant de se lancer dans la CAO. Nous sommes
toujours persuadés d’avoir un bon schéma et qu’il doit
fonctionner sans problème… Hélas, le prototype nous montre
souvent qu’il y a des contraintes auxquelles nous n’avions pas
pensé. Faites l’essai de confier votre prototype à un ami qui ne
connait pas le montage et demandez-lui de le tester (en précisant
les conditions et limites). Vous allez découvrir de bonnes raisons
de modifier votre schéma (ajouter des protections, composants plus
robustes, …).
Le prototype est souvent
réalisé avec des cartes à trous et cela nous convient très bien
car c’est simple et économique. Pour le passage à une petite
série (ex : les cartes de cantonnement) il faut passer à une
autre méthode.
Comment réaliser les circuits :
La réalisation des
circuits imprimés par la méthode conventionnelle (insoler la plaque
photosensible avec le typon, passage dans le révélateur, gravure
dans un bain de perchlorure de fer pour dissoudre le cuivre sur les
zones non protégées par la résine) est toujours possible mais cela
nécessite un peu de place et une installation fixe adaptée
(ventilée et récupération du perchlorure de fer). Nous avons
renoncé à ce procédé.
Exemple de typon et de circuit imprimé double face
Une autre solution
consiste à donner à fabriquer ces circuits imprimés après avoir
fait le schéma et le typon (avec Winschema et Wintypon). C’est ce
que nous avons fait pendant de nombreuses années pour le
cantonnement et toutes les cartes pour le pilotage des train (voir
TCO Ultime https://www.bootentrain.fr).
Pas de problème pour des circuits simple face ou double face. Le
prix était fixé au décimètre carré avec le perçage en option.
La qualité des circuits était assez variable et nous avons passé
de nombreuses heures de perçage… Il est devenu plus difficile de
faire réaliser ses circuits, sur le territoire national, à des
tarifs intéressants pour les amateurs.
La CNC pourrait devenir
une solution intéressante. Nous nous sommes plongé dans ce sujet en
étudiant la faisabilité avec la CNC NINOS
(http://iprocam.com/accueil/index.htm).
Cela est faisable mais nous ne sommes pas au point sur ce sujet. Des
essais sont à prévoir.
La fabrication peut être
aussi confiée à des entreprises spécialisées, certes en Chine,
comme https://jlcpcb.com qui sont
capables de délivrer à des particuliers des circuits de qualité
professionnelle et à un prix imbattable. Cette filière offre
beaucoup d’avantages mais il faut faire la conception avec un outil
CAO adapté.
Exemples de circuits faits par jlcpcb
L’environnement CAO
permet de faire un travail propre et surtout reproductible. Le format
des fichiers de sortie est standard et ceci est indispensable pour la
fabrication.
Un exemple concret :
Lors de la présentation,
Laurent Haas (F6KRK) a développé les points suivants :
- Qu’est-ce que les Circuits imprimés ?
- Histoire de KiCad
- Les bibliothèques, symboles, empreintes, modèles 3D
- Comment faire le schéma
- Comment faire le circuit imprimé
- Visualisation en 3D
- Format interface GERBER
Nous avons suivi toutes
les étapes du projet blinky (clignotant tout simple) du schéma,
jusqu’à la génération du fichier GERBER et la préparation de la
commande sur le site jlcpcb.
Retrouvez tous les
supports de la conférence et le fichier projet blinky sur le site de
F6KRK :
Nous remercions F6KRK
pour sa conférence Laurent Haas, son accueil et les échanges très
intéressants avec Michel Mahe. Il ne nous reste plus qu’à faire
un petit projet pour valider ces nouvelles connaissances. Nous ne
manquerons pas de vous tenir au courant dans un prochain article.
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