📐 Règles de conception PCB pour les ingénieurs

La conception d’un circuit imprimé (PCB) nécessite de respecter certaines règles de design afin d’assurer la fiabilité électrique, la compatibilité avec la fabrication et la performance globale du circuit.

⚙️ Règles générales

• 📏 Épaisseur de piste :

  • Signal : ≥ 6 mils (0,15 mm)

  • Alimentation : ≥ 20 mils (0,5 mm) (selon courant)

  • Haut courant : utiliser des plans de cuivre ou > 2 mm de largeur

• 📏 Espacement entre pistes :

  • Standard : ≥ 6 mils (0,15 mm)

  • Haute tension : ≥ 1 mm / kV

• 📐 Trous (vias, pads) :

  • Diamètre perçage : ≥ 0,3 mm

  • Diamètre pad : ≥ perçage + 0,3 mm

• ⚡ Plans de masse (GND) : toujours prévoir un plan de masse continu pour réduire le bruit et améliorer le retour de courant

• 🔄 Routage différentiel (USB, Ethernet, RS485, etc.) : respecter l’impédance différentielle (90 Ω / 100 Ω selon standard)

• 🔌 Alimentation : prévoir des condensateurs de découplage (100nF + 10µF proches des circuits intégrés)

🛠️ Règles de fabrication (DFM – Design For Manufacturing)

• ✅ Nombre de couches : 2 couches pour la majorité des projets, 4+ couches pour haute vitesse / haute densité

• ✅ Taille minimale de via : dépend du fabricant (0,3–0,4 mm classique)

• ✅ Largeur de piste min. : ≥ 6 mils pour standard, 4 mils pour haute densité (HDI)

• ✅ Espacement cuivre / bord de carte : ≥ 0,25 mm

• ✅ Textes et sérigraphies : largeur ≥ 6 mils, hauteur ≥ 30 mils pour lisibilité

🔬 Règles pour signaux haute fréquence / haute vitesse

• ⚡ Impédance contrôlée : traces adaptées (50 Ω simple, 90–100 Ω différentiel)

• ⚡ Longueurs de pistes : minimiser les boucles, éviter les pistes trop longues

• 🌀 Angles de routage : préférer 45° au lieu de 90° pour réduire la réflexion

• 🛡️ Blindage / GND : toujours séparer signaux sensibles (RF, ADC) du reste

• 📡 Horloge / RF : routage court, direct, avec plan de masse sous la piste

✅ Bonnes pratiques

• 🔹 Toujours placer les composants critiques proches (ex : MCU ↔ quartz ↔ condensateurs)

• 🔹 Grouper les composants par fonction (alimentation, logique, puissance, RF)

• 🔹 Vérifier les règles DRC (Design Rule Check) dans le logiciel CAO (KiCad, Altium, Eagle…)

• 🔹 Prévoir des trous de fixation et zones mécaniques dès le début

• 🔹 Prévoir des zones de test (test points) pour débogage et production

🎯 Conclusion

Un bon design PCB repose sur l’équilibre entre performance électrique, fabricabilité et coût. Respecter les règles de largeur/espacement, plans de masse, et bonnes pratiques de routage garantit des circuits fiables, stables et industrialisables.