Développer ses compétences, évoluer professionnellement, maintenir ses connaissances à jour, mieux s’adapter aux contraintes du marché… se former est essentiel aujourd’hui pour répondre aux exigences de son métier mais, se former, c’est aussi l’occasion de prendre du recul et de faire le bilan du chemin à parcourir pour atteindre ses objectifs. EDA Expert, organisme de formation dans le domaine de l’électronique, certifié QUALIOPI et agréé Altium, avec ses formateurs certifiés CID par IPC, l’ont bien compris et font le point..

A chacun son métier

Pour l’ingénieur concevant un schéma, la technologie des matériaux, la conception du circuit imprimé (Stackup), l’intégrité des plans d’alimentation, l’intégrité du signal ainsi que les contraintes de fabrication du PCB et du câblage sont perçues comme étant à la charge du technicien chargé du ‘routage’ de la carte (l’implanteur). A chacun son métier !

Malheureusement, Il n’y a aucune formation estudiantine correspondant à cette qualification, et souvent l’ingénieur est chargé de cette tâche alors qu’il n’est absolument pas préparé à cela. Pire encore, comme il s’en acquitte, il ne prend absolument pas soin de rédiger un dossier d’implantation et de routage qui lui permettrait de mettre en évidence ses lacunes. Ceci n’est qu’une constatation factuelle, mais hélas, bien trop souvent vérifiée.

Bonnes pratiques et état de l’art

Le métier de l’implanteur est multiple et complexe. Opérateur de CAO, celui-ci est responsable de l’implantation et du tracé du circuit imprimé suivant les règles de placement des composants et les contraintes de routage transmises par le concepteur en respectant « les bonnes pratiques » correspondant à « l’état de l’art ». De plus, des tâches additionnelles complexes lui ont été implicitement affectées, sans qu’on s’inquiète de savoir si sa formation et son expérience sont suffisantes pour qu’il puisse effectuer son travail conformément aux attentes.

Un simple exemple pour expliciter ce propos. La certification CE relative à la compatibilité électromagnétique est souvent perçue comme directement dépendante du tracé du circuit imprimé et c’est en grande partie vrai. Mais les données nécessaires avaient-elles été bien transmises ? Avaient-elles été appliquées correctement ? Le nombre de questions posées par l’implanteur est inversement proportionnel à sa compréhension du sujet. Qu’en est-il « des bonnes pratiques », de « l’état de l’art » ? Où peut-on trouver des informations à ce sujet ? Et lorsqu’on se voit refuser le marquage CE, il est, malheureusement, bien trop tard.

Pourtant, la compréhension des phénomènes électromagnétiques, l’adaptation des lignes de transmission, l’affaiblissement du signal, la diaphonie ou l’effet de peau, sont absolument indispensables pour assurer un fonctionnement sans faille des produits. Surtout que tout est prévisible à condition d’y prêter un peu d’attention et à condition de savoir comment corréler l’enseignement universitaire (vous souvenez vous des équations de Maxwell et de Lenz sur l’électromagnétisme ?) avec le tracé du circuit imprimé. Rassurons-nous, travaillant avec des microns et des picosecondes, il est tout à fait possible de s’affranchir la résolution des équations différentielles, bien heureusement ! Encore faut-il savoir ce que l’on fait… Et le prouver par le calcul.

Non, il ne faut, en aucun cas, utiliser les calculateurs du Web pour calculer la largeur d’une piste pour obtenir une impédance requise. Les équations utilisées (d’origine IPC-D317 ou IPC2141A) sont inexactes et ne tiennent aucun compte de l’électromagnétisme. Basés sur des modèles mathématiques, ils ne font pas appel à des simulations comportementales permettant de gérer l’anisotropie des matériaux tels le FR4 par exemple.

La formation révèle l’aptitude et le terrain, la compétence

Posez-vous quelques questions simples et la réponse à la question titre devient évidente :

• Qu’est-ce qu’un plan de référence ?
• Quel facteur a le plus d’impact sur l’impédance d’une piste ?
• Comment calculer l’impédance d’un via, l’impédance différentielle de deux vias ?
• Qu’est-ce la longueur critique d’une piste ?
• Pourquoi et comment adapter une ligne de transmission ?
• Comment calculer le temps de propagation d’un signal sur une piste ?
• Comment prévoir, calculer et éliminer le bruit ? La diaphonie ?
• Qu’est-ce que l’affaiblissement du signal ? Comment le prévoir et l’atténuer ?
• Quel est le pas de semis des vias dans un blindage et la largeur de celui-ci ?

Ces quelques questions ne sont pas réservées aux spécialistes de l’intégrité du signal. Les réponses à celles-ci sont vraiment indispensables aujourd’hui pour réaliser des cartes électroniques fonctionnelles, fussent-elles les plus simples.