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Conception d’une carte électronique : les étapes clés pour passer de l’idée au produit

De la définition du cahier des charges au prototype PCB prêt pour l’industrialisation, découvrez le processus complet pour créer une carte électronique fiable, performante et optimisée (coût / performance / fiabilité).

1) Définir le cahier des charges

Le cahier des charges électronique précise objectifs, contraintes et exigences techniques. C’est la feuille de route du projet.

À cadrer dès le départ

  • Fonctions (mesure, contrôle, communication…)
  • Alimentation (USB, batterie, secteur…)
  • Interfaces (UART, I²C, SPI, CAN, BLE, Wi‑Fi…)
  • Gabarit et contraintes mécaniques (dimensions, fixations, boîtier)
  • Environnement (température, humidité, vibrations, CEM)
  • Budget et volumes de production

2) Sélectionner les composants

Le choix des composants électroniques impacte performances, coût et disponibilité.

Critères de choix

  • Caractéristiques et marges de sécurité
  • Disponibilité / pérennité (obsolescence, multi‑sources)
  • Consommation énergétique
  • Prix unitaire et contraintes d’assemblage
  • Compatibilité CEM et exigences de certification

3) Réaliser le schéma électronique

Le schéma est le plan fonctionnel : chaque composant et sa connectique y sont définis.

Outils courants

KiCad, Altium Designer, EasyEDA, Eagle/Fusion 360.

4) Placer et router le PCB

Placement et routage PCB conditionnent performances, CEM et industrialisation.

Bonnes pratiques

  • Positionner en premier l’alimentation, l’horloge, le MCU et les connecteurs d’E/S
  • Séparer zones analogiques / numériques / puissance
  • Contrôler largeurs de pistes, impédances, isolements
  • Plan de masse continu, retour de courant maîtrisé
  • Limiter vias et longueurs sur nets sensibles (horloges, RF)

5) Vérifier et simuler

  • ERC (règles électriques) sur le schéma
  • DRC (règles de design) sur le PCB
  • Simulations électriques/thermiques des sections critiques
  • Pré‑analyse EMI/CEM si nécessaire

6) Fabriquer le prototype

Le prototype PCB permet de valider en conditions réelles.

  • Assembler en machine les composants critiques lorsque possible
  • Commander quelques cartes supplémentaires (tests destructifs, itérations)
  • Préparer Gerber, BOM et fichiers Pick&Place propres

7) Tester et valider

  • Tests fonctionnels et de consommation
  • Robustesse mécanique (connecteurs, boîtier)
  • Compatibilité CEM pré‑certif si visée
  • Tracer les résultats pour la version finale

8) Passer en production

  • Optimiser coût (panelisation, DFM/DFT, simplification)
  • Verrouiller nomenclature (BOM) et alternatives approuvées
  • Procédures d’assemblage et contrôle qualité en sortie de ligne