Conception PCB
De la schématique à la fabrication : guide KiCad 9.0 et capacités JLCPCB, avec fichier de configuration DRC prêt à l'emploi.
🛠️ KiCad 9.0 — EDA libre et professionnel
KiCad est un environnement de conception électronique (EDA) open-source, libre et gratuit, utilisé aussi bien par les hobbyistes que par des entreprises. La version 9.0 apporte des améliorations majeures en routage, simulation et gestion des bibliothèques.
Éditeur de schémas (Eeschema)
Saisie de schémas hiérarchiques, gestion des bus, annotations automatiques, vérification ERC. Export netlist vers le PCB en un clic.
Éditeur PCB (Pcbnew)
Routage interactif push & shove, routage différentiel, zones de cuivre (flood fill), règles DRC personnalisables par fichier .kicad_dru.
Gestionnaire de symboles & empreintes
Bibliothèques officielles KiCad étendues, éditeur intégré, synchronisation avec les dépôts GitHub officiels.
DRC avancé v9
Vérification en temps réel, rapports détaillés, import de règles personnalisées au format .kicad_dru pour coller aux contraintes du fabricant.
Visionneur 3D v9
Rendu 3D temps réel avec modèles STEP, export 3D pour vérification d'encombrement, intégration MCAD possible.
PCB Calculator
Calcul impédance de piste, convertisseur d'unités, calcul via, épaisseur de cuivre → capacité en courant. Intégré nativement.
Simulation SPICE v9
Simulation analogique ngspice intégrée directement dans l'éditeur de schémas. Ajout de sources, analyses AC/DC/transient.
Export Gerber & Drill
Export Gerber RS-274X, fichiers drill Excellon, BOM et Pick & Place. Format ZIP compatible JLCPCB en quelques clics.
Téléchargement KiCad 9.0 : Disponible gratuitement sur kicad.org pour Windows, Linux et macOS. Taille ~1,5 Go (bibliothèques incluses). Aucune licence requise, usage commercial autorisé (GPL v3).
🔄 Workflow de conception
Du cahier des charges à la réception des cartes, voici les étapes typiques d'un projet PCB avec KiCad et JLCPCB.
Schéma
Saisie du schéma électronique dans Eeschema, attribution des empreintes
ERC
Vérification des règles électriques, correction des erreurs de connexion
Layout PCB
Placement des composants, import des règles JLCPCB, routage
DRC
Vérification des règles de conception, correction des violations
3D Check
Validation visuelle 3D, vérification des encombrements mécaniques
Export Gerber
Génération des fichiers Gerber + Drill, ZIP pour JLCPCB
Commande
Upload sur jlcpcb.com, choix des options, paiement
Réception
Livraison sous 7–15 jours selon transport choisi
Avant d'exporter : importez toujours le fichier de règles JLCPCB (.kicad_dru) et lancez le DRC complet. Une violation non détectée peut entraîner un refus de fabrication ou un surcoût.
🏭 Capacités de fabrication JLCPCB
JLCPCB (JLC PCB) est un fabricant de PCB basé en Chine, réputé pour ses tarifs compétitifs et la qualité de ses prototypes. Voici les spécifications de fabrication standard à respecter lors de la conception.
📋 Substrat & généralités
| Paramètre | Valeur standard | Remarque |
|---|---|---|
| Matériau | FR-4 TG155 | Aluminium et Rogers disponibles (surcoût) |
| Nombre de couches | 1 à 16 | Standard : 2 couches. 4+ couches sur devis |
| Épaisseur du PCB | 1,6 mm | Options : 0,4 / 0,6 / 0,8 / 1,0 / 1,2 / 1,6 / 2,0 mm |
| Taille maximale | 500 × 500 mm | Format panneau possible jusqu'à 500×500 mm |
| Taille minimale | 10 × 10 mm | — |
| Tolérance dimensions | ± 0,2 mm | Profil routé / découpé |
🔶 Cuivre — pistes & espacement
| Paramètre | Minimum | Recommandé |
|---|---|---|
| Largeur de piste min. | 0,09 mm (3,5 mil) | 0,15 mm ou plus pour signaux courants |
| Espacement piste–piste min. | 0,09 mm (3,5 mil) | 0,15 mm recommandé |
| Espacement cuivre → bord | 0,2 mm | 0,3 mm pour fiabilité accrue |
| Poids cuivre externe | 1 oz (35 µm) | 2 oz disponible (surcoût) |
| Poids cuivre interne (≥4L) | 0,5 oz | 1 oz standard interne |
⚫ Perçages & vias
| Paramètre | Minimum | Maximum |
|---|---|---|
| Diamètre perçage via (trou) | 0,2 mm | 6,3 mm |
| Diamètre extérieur via | 0,45 mm | — |
| Anneau cuivre via | 0,125 mm | — |
| Perçage PTH (traversant métallisé) | 0,2 mm | — |
| Perçage NPTH (non métallisé) | 0,5 mm | — |
| Espacement trou → trou | 0,5 mm | — |
| Espacement trou → bord | 0,3 mm | — |
✨ Finitions de surface
| Finition | Description | Usage typique |
|---|---|---|
| HASL SnPb | Étain-plomb par dépôt à chaud | Prototypage général, économique |
| HASL sans plomb | Étain sans plomb, conforme RoHS | Production standard conforme RoHS |
| ENIG | Or chimique sur nickel (1,27–5 µm Au) | CMS fin pas, connecteurs, RF, qualité premium |
| OSP | Protection organique (film fin) | Soudure automatique, économique |
🎨 Masque de soudure & sérigraphie
| Paramètre | Valeur |
|---|---|
| Couleurs masque de soudure |
Vert
Rouge
Jaune
Bleu
Blanc
Noir
Violet
|
| Couleurs sérigraphie | Blanc, Noir (selon couleur du masque) |
| Largeur trait sérigraphie min. | 0,1 mm |
| Hauteur texte sérigraphie min. | 0,8 mm |
| Expansion masque de soudure | 0,05 mm de chaque côté (paramétrable) |
Prix indicatif (2024) : 5 PCB 100×100 mm, 2 couches, 1,6 mm, HASL, masque vert ≈ 2 USD hors frais de port. Le frais de port en livraison économique vers la France est d'environ 5–8 USD (délai 15–25 jours). Express DHL disponible (~15–20 USD, 7–10 jours).
⚙️ Fichier de configuration JLCPCB pour KiCad 9.0
Le fichier .kicad_dru (Design Rules) permet d'importer directement les contraintes de fabrication JLCPCB dans KiCad. Le DRC vous avertira en temps réel de toute violation avant l'export Gerber.
jlcpcb-kicad9.kicad_dru
Fichier de règles de conception KiCad 9.0 pré-configuré pour JLCPCB (standard 2 couches FR-4). Contient toutes les contraintes minimales : largeur de piste, espacement, vias, perçages, bords de carte.
⬇️ Télécharger le fichier .kicad_druComment importer dans KiCad 9.0
Ouvrez votre projet PCB dans Pcbnew (l'éditeur de circuit imprimé de KiCad).
Dans le menu : Fichier → Propriétés du circuit → Règles de conception (ou appuyez sur B → onglet Board Setup → Design Rules).
Cliquez sur le bouton "Importer les règles" en bas à droite de la fenêtre Board Setup.
Naviguez jusqu'au fichier téléchargé jlcpcb-kicad9.kicad_dru et confirmez l'importation.
Les règles apparaissent maintenant dans l'onglet Rules du panneau de design. Validez avec OK.
Lancez le DRC (Inspection → Vérificateur des règles de conception) pour contrôler votre carte avant export.
Les règles importées s'appliquent en plus des contraintes globales définies dans les Net Classes. Si vos Net Classes ont des contraintes plus strictes (ex. piste 0,2 mm min.), elles primeront sur les règles du fichier.
Règles incluses dans le fichier
Largeur de piste min.
Largeur minimale absolue d'une piste cuivre. En dessous, JLCPCB peut refuser la fabrication.
Espacement conducteurs
Distance minimale entre deux conducteurs (piste–piste, piste–pad, piste–zone).
Perçage via min.
Diamètre minimal du trou d'un via traversant. En dessous, passage en micro-via (surcoût).
Anneau cuivre via
Largeur de l'anneau de cuivre autour du trou d'un via. Donne un diamètre extérieur min. de 0,45 mm.
Perçage PTH min.
Perçage traversant métallisé (pad traversant). Minimum identique aux vias.
Perçage NPTH min.
Perçage non métallisé (trou de fixation, repère). Seuil plus élevé que les PTH.
Dégagement bord de carte
Distance minimale entre tout cuivre et le contour (Edge Cuts). Risque de court-circuit si inférieur.
Espacement trou–trou
Distance minimale entre les bords de deux trous adjacents. Évite les ruptures de matière.
Trou → bord de carte
Distance minimale entre le bord d'un trou et le contour de la carte.
Sérigraphie — trait min.
Largeur minimale des lignes et textes de sérigraphie. En dessous, l'impression sera illisible.
Fichiers Gerber à générer pour JLCPCB
Menu KiCad : Fichier → Fabrication → Fichiers Gerber. Cochez les couches suivantes, puis ajoutez les fichiers de perçage (Fichier → Fabrication → Fichiers de perçage).
F.Cu → .gbrB.Cu → .gbrF.Mask → .gbrB.Mask → .gbrF.Silkscreen → .gbrB.Silkscreen → .gbrF.Paste → .gbrEdge.Cuts → .gbrPTH → format ExcellonNPTH → format ExcellonCompressez tous les fichiers dans un seul ZIP et uploadez-le directement sur jlcpcb.com. Le visionneur Gerber en ligne de JLCPCB permet de vérifier visuellement chaque couche avant de passer commande.