J’avais déjà eu l’occasion dans un précédent article de vous parler d’EasyEDA pour la création en ligne de Circuit imprimé. EasyEDA est une société sœur de JLCPCB qui fabrique les circuits imprimés à partir des fichiers que vous créez.
JLCPCB : Un fabricant de circuits imprimés
J’ai été en contact avec EasyEDA lors de la rédaction du premier article (début 2016).
Dans l’article j’avais dessiné un CI pour le 555 (nostalgie) puis J’avais fait fabriquer le circuit imprimé ci-dessus (PCB = Pinted Circuit Board) pour greffer un module WiFi sur un Pi Zero… et le Pi Zero W est arrivé 
La qualité du circuit reçu était tout à fait correcte et professionnelle. Lorsque que mon contact chez EasyEDA a proposé de me présenter la partie fabrication des CI, en vue d’écrire un article, j’ai bien entendu accepté.
Comme d’habitude je précise que je n’ai pas d’affiliation avec JLCPCB, ni d’actions chez eux. Cet article est publié à titre d’information pour que vous ayez une idée de ce qui se passe si vous utilisez les services d’EasyEDA et/ou de JLCPCB 
La compensation qu’ils m’ont proposée pour cet article est la réalisation d’un CI à titre gracieux (que je n’ai pas utilisée pour le moment).
JLCPCB (Shenzhen JIALICHUANG électronique Technology Development Co., Ltd), est la plus grande entreprise de fabrication de Circuits Imprimés de Chine. Ce fabricant est spécialisé dans le prototype rapide de Circuits Imprimés et la production de petits CI.
JLCPCB a démarré sur le marché hors-Chine en juin 2017. Mais en réalité, cela avait commencé bien avant car EasyEDA fournit un service personnalisé PCB en s’appuyant sur JLCPCB. Tous les circuits imprimés confiés à EasyEDA sont fabriqués par JLCPCB dans une des quatre usines existantes.
Qui est JLCPCB
JLCPCB, le plus important fabricant de cartes de circuits imprimés en Chine, a été créé en 2003 et est une entreprise de haute technologie spécialisée dans le prototypage rapide de circuits imprimés à deux ou plusieurs couches.
Avec plus de 10 ans d’expérience dans la fabrication de PCB, JLCPCB compte plus de 290 000 clients en Chine et à l’étranger. Il reçoit plus de 8 000 commandes en ligne de circuits imprimés (prototypage et production en petite quantité) et produit plus de 5000 lots de circuits par jour.
La capacité de production annuelle est de 200 000 m² pour les divers circuits fabriqués en 1 couche, 2 couches ou multicouches.
C’est la première entreprise chinoise à mettre en place un système ERP (Enterprise Resource Planning) pour la prise de commande en ligne. JLC a signé un accord avec Alipay et Tenpay pour mettre en place un système de paiement en ligne dans le domaine des PCB. Le système ERP permet aux clients de suivre l’état du traitement de leurs commandes et de l’expédition des marchandises
Les moyens
- 600 techniciens professionnels et expérimentés
- 50 ingénieurs et cadres
- deux lignes automatisées de placage de cuivre
- quatre machines d’exposition
- 200 testeurs de circuits
- quatre systèmes d’AOI. (Automated optical inspection)
Les clients
Ses principaux clients travaillent dans les industries de haute technologie : modules LCD, Récepteur Satellite (DVB), système informatique, cartes pour PC, télécommunications, alimentations industrielles, instrumentation, équipements vidéo, réseaux, matériel militaire, contrôle industriel, etc.
La fabrication des circuits imprimés
Je vous emmène dans l’une des usines pour voir comment se passe la fabrication des circuits imprimés. Bon, je ne suis pas allé sur place faire les photos (j’aurais bien aimé ), c’est JLCPCB qui m’a fourni les images… Toutes les étapes ne sont pas représentées, seules les principales sont représentées ici.
Dépôt du cuivre sur les plaques de circuit imprimé
Les plaques de circuit brutes sont recouvertes de cuivre.
Découpe des plaques
La fabrication démarre avec une feuille de grande dimension, de qualité industrielle standard FR4 avec une feuille de cuivre de haute qualité collée sur les deux faces. Ces stratifiés existent en épaisseurs de 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,6 et 2,0 mm. Les plaques sont découpées en panneaux de dimensions appropriées.
Création des films à partir des fichiers GERBER
Les fichiers GERBER téléversés (uploadés) par les clients sont convertis en film et assemblés de façon optimisée pour occuper la surface d’un panneau.
Du fichier au film
Les films obtenus vont servir à insoler les panneaux de circuit imprimés.
Perçage des circuits imprimés
La machine de perçage charge et décharge automatiquement les panneaux.
Gravure des circuits
Les circuits sont ensuite fabriqués. Une grande partie des opérations est totalement automatisée. Le contrôle qualité en sortie de fabrication est automatisé et fait appel à des systèmes de vision industrielle.
Dépôt du masque de soudure
Le masque de soudure est déposé sur les circuits.
Puis le marquage se fait en sérigraphie
Séparation des circuits imprimés par une CNC
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Tous les circuits imprimés sont enfin soumis à un test de connectivité électrique et à une inspection visuelle finale pour s’assurer que tout est correct, avant d’être emballés et expédiés.
Quels circuits imprimés ?
Dans le précédent article sur l’utilisation de EasyEDA, je vous avais expliqué comment créer vos circuits. EasyEDA envoie directement à JLCPCB. Maintenant vous avez tout à fait le droit de ne pas utiliser l’éditeur en ligne.
Les fichiers GERBER de Eagle, Altium, Kicad et Diptrace sont acceptés par JLCPCB. Pour info vous pouvez installer Kicad… sur un Raspberry Pi 3
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Sur Easy EDA vous trouverez une quantité de projets partagés par les utilisateurs.
J’ai, par exemple, trouvé celui-ci partagé par un créateur très actif, Rodyne :
C’est une carte pour le Raspberry Pi, lisant la température avec 4 sondes PT100 et pilotant 4 relais. l’auteur fournit une doc et les sources de ses programmes
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Le schéma est disponible, vous pouvez le modifier si vous le souhaitez.
Le circuit imprimé une fois le routage des pistes effectué. Il reste à exporter les fichiers GERBER pour pouvoir commander le circuit.
Commander un circuit imprimé
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Pour commencer
Rendez vous sur le site de JLCPCB. La page d’accueil affiche une « calculatrice » permettant de déterminer le prix de la fabrication. 
Choisissez le nombre de couches de votre circuit (ici j’ai choisi 2 couches) et cliquez sur le bouton Quote Now. Ceci vous amène sur la page qui permet de passer la commande. Dans le formulaire de calcul du prix, entrez simplement la taille du PCB, la quantité souhaitée, le nombre de couches et l’épaisseur de la carte.
Calcul du devis
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Sur cette page, paramétrée par défaut, vous pouvez entrer les caractéristiques souhaitées pour votre circuit. Attention lorsque vous faites des modifs, surveillez le prix en bas à droite car il est mis à jour en temps réel et si les sélections de base aboutissent à un PCB à 2$, il n’es est plus de même lorsque vous modifiez la couleur, la finition etc. Les frais de port sont offerts pour la première commande.
Les paramètres sur cette page sont déjà réglés par défaut, pour les débutants qui ne comprennent pas tous les termes techniques et les normes de production de PCB. Par exemple, les termes tels que Surface Finish, Gold Fingers, Material details, etc. peuvent être confondus par les amateurs, il est donc préférable d’éviter de modifier ces paramètres, en laissant la valeur par défaut. Un logo comportant un point d’interrogation à proximité des intitulés donne accès à des explications (en anglais).
En pratique, si vous n’avez pas de besoins particuliers, il suffira de définir la taille, le nombre de couches, la couleur, l’épaisseur et la qualité des PCB. Les autres paramètres peuvent être conservés tels quels. Lorsque la configuration est terminée, cliquez sur SAVE TO CART (Enregistrer dans le panier) en bas à droite de la fenêtre.
Commande du PCB
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Vous verrez le bouton Add your gerber file (Ajouter votre fichier Gerber) qui vous permettra d’ajouter vos fichiers Gerber ; ceux-ci devront être inclus dans un fichier zip ou rar d’une taille maximale de 4Mb.
Après le téléchargement, le fichier Gerber sera affiché (ici j’ai utilisé le circuit de mon clignotant à NE555).
La double flèche permet d’afficher les vérifications faites par le vérificateur et de savoir si celui ci a détecté un problème. Au besoin reprenez votre projet.
Pour vous assurer qu’il est correct, pour ce faire, cliquez sur « Gerber Viewer«Â
S’il n’y a pas de problème cliquez sur SAVE TO CART (Enregistrer dans le panier).
Vérification et paiement
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Lorsque vous aurez vérifié, cliquez sur Checkout securely.
Adresse d’expédition
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Vous serez dirigé vers une page qui montrera les détails de l’adresse d’expédition. Remplissez les champs demandés (pour compagnie j’ai mis framboise314 et pour address line 2 j’ai mis un tiret.
Choisissez le moyen de transport DHL (plus cher mais plus rapide) ou Courrier aérien (ici j’ai pris Registered Air Mail).
En bas de la page choisissez votre moyen de paiement, Paypal ou carte bancaire. Re-vérifiez… Si c’est bon, vous pouvez passer à l’étape suivante en cliquant sur « PAY«Â
Vous serez redirigé vers le moyen de paiement choisi et n’aurez plus qu’à régler votre achat.
Un exemple de carte fabriquée par JLCPCB
Pour cette fois je n’ai pas fait de commande car je n’avais pas de besoin réel. J’ai repris des infos sur la création d’un PCB trouvé sur EasyEDA : une carte pour le module audio WT588D-16P pour Arduino.
C’est un module audio qui peut être utilisé sur Arduino. Le projet est une carte interface entre un Arduino et le module. Les instructions d’utilisation sont disponibles en ligne.
Voici le circuit dessiné sur EasyEDA
L’image du fichier Gerber (à gauche) est similaire au circuit reçu (à droite)
On voit ici l’ensemble du matériel prêt à être assemblé, le module WT588D-16P est entre le PCB et les boutons poussoirs. L’examen des PCB n’a pas révélé de défauts apparents, les pistes de cuivre sont parfaites et les trous sont bien centrés sur les pastilles
.
Après avoir assemblé les différents composants et testé le prototype, l’ensemble a parfaitement fonctionné.
Autres possibilités
Stencil SMT
Si vos cartes électroniques comportent des composants SMT (CMS = Composants Montés en Surface), vous pouvez également avoir besoin du pochoir SMT pour simplifier l’application de la pâte à braser.
Ce service n’est pas toujours disponible chez d’autres fournisseurs. Chez JLCPCB un pochoir d’une surface de 28cm x 38cm revient à 9$.
Contrôle du fichier Gerber : Gerber Viewer.
JLCPCB met en ligne un visualiseur Gerber gratuit. De cette façon, vous pouvez contrôler les fichiers Gerber de vos circuits imprimés et constater comment il sera fabriqué en choisissant différentes couleurs, couches et surfaces. Le visualiseur Gerber affiche une image très proche de la carte réelle. (voir ci-dessus l’exemple de la carte WT588D)
Règles de conception simplifiées ou inexistantes
Les sociétés qui fabriquent des circuits imprimés imposent souvent un ensemble de règles de conception auxquelles le concepteur doit se conformer. Si celles-ci ne sont pas suivies, le fichier est susceptible d’être rejeté par la machine de production.
C’est pourquoi on trouve souvent sur les sites de fabrication de PCB des règles de conception. La plupart d’entre elles sont formulées d’une façon telle que les débutants sont un peu perdus…
Par exemple, une largeur de piste minimale est requise: 6 mils (0,15 mm), une distance minimale de 6 mils (0,15 mm) entre pistes, des vias (traversées) minimum. La pastille : 20mil (0.5mm) / le trou : 12mil (0.3mm) etc.
JLCPCB ne demande pas ces détails de conception avant la commande des PCB. Il acceptera simplement les fichiers Gerber et en cas de problème, vous serez contacté.
Différents fichiers GERBER acceptés
Les fichiers Gerber créés par : Eagle, Altium, Kicad et Diptrace sont acceptés. Il n’est donc pas obligatoire de passer par EasyEDA pour créer vos circuits car JLCPCB accepte les fichiers Gerber créés par tout logiciel de conception de PCB.
Il faut quand même respecter certaines règles de conception : 4 tutoriels ont été publiés pour aider les utilisateurs à créer facilement leur Gerber. Il y a des instructions pour: Altium, Eagle, Kicad et Diptrace qui sont les logiciels les plus populaires pour la conception de circuits imprimés :
Par exemple, ce le film montre comment exporter le fichier Gerber à partir du programme EAGLE (vidéo en anglais – 9mn).
Vidéo
Conclusion
Il m’a semblé intéressant de présenter cette chaine de fabrication de Circuit Imprimés, puisque JLCPCB apporte une solution globale, depuis le dessin du circuit jusqu’à sa fabrication.
Les fichiers GERBER de nombreuses provenance sont acceptés et vous pourrez peut-être créer votre circuit avec Kicad sur un Raspberry Pi pour le faire fabriquer ! Dans ce cas contactez moi pour qu’on en parle sur framboise314
Vous me direz : pourquoi présenter un fabricant chinois, alors qu’il y a aussi des fabricants en France et en Europe ? Bin… tout simplement parce que JLCPCB m’a contacté pour me proposer de la matière pour cet article… et pas les autres Donc si vous êtes un fabricant français de PCB et que vous voulez qu’on parle de vous, n’hésitez pas à nous envoyer un mail ou à utiliser les commentaires ci-dessous
Sources
- https://jlcpcb.com
- https://jlcpcb.com/quote
- https://jlcpcb.com/contact
- https://gerber-viewer.easyeda.com
- https://easyeda.com/adrirobot/Shield_WTV020_SD_copy-3effb6dec0e740d0a733be37ce3d7ab1
Cet article Imaginez un circuit imprimé, JLCPCB le fabrique pour 2$ a été publié en premier sur Framboise 314, le Raspberry Pi à la sauce française.....