Panélisation de circuit imprimé

Un circuit imprimé n’est pas fabriqué comme une entité unique ; généralement, plusieurs cartes sont fabriquées sur un panneau. Le panneau peut être défini par le fabricant ou, alternativement, le concepteur de la carte peut créer un panneau dans l’éditeur PCB à l’aide d’une fonctionnalité appelée Embedded Board Array, également connue sous le nom de panelization.

Un Embedded Board Array est un objet de conception primitif que vous placez dans l’espace de conception PCB et que vous liez à un fichier de carte existant. L’Embedded Board Array stamps out la carte liée de 1 à n fois selon l’espacement spécifié. En plaçant plusieurs Embedded Board Arrays, vous pouvez également créer un panneau de fabrication composé de cartes différentes, ou disposer la même carte selon un motif step-and-turn.

L’image ci-dessous montre une carte répétée huit fois selon un motif step-and-turn (cartes alternées retournées). Cela a été créé en plaçant deux Embedded Board Arrays ; l’un avec les cartes orientées vers le haut et l’autre avec les cartes retournées. L’empilage de couches, les cotes, les rainures en V et les informations de routage ont été ajoutés dans ce fichier plutôt que dans le PCB source d’origine.

Comme l’Embedded Board Array est lié au PCB source, toute modification de conception effectuée dans le PCB source est chargée dans l’Embedded Board Array à la prochaine ouverture du fichier de carte du réseau.

Une partie essentielle du processus de panélisation consiste à définir comment les cartes individuelles seront séparées. Il existe deux approches courantes : la panélisation par rainures en V ou la panélisation par attaches sécables. La panélisation par rainures en V est économique et efficace pour les cartes de forme rectangulaire ; les cartes non rectangulaires doivent utiliser des attaches sécables.

Pour créer une panélisation par attaches sécables, définissez une fente de trajectoire d’outil de routage autour du bord de chaque carte, en laissant de petites sections de matériau restantes perforées par une série de petits trous, comme illustré dans l’image adjacente.

La trajectoire d’outil de routage est définie en plaçant des objets piste sur une couche mécanique, qui est ensuite désignée comme couche Route Tool Path dans le panneau Properties (également montré dans l’image). Utilisez la commande Create Primitives from Board Shape pour tracer le contour de la forme de la carte avec des pistes/arcs définissant la trajectoire d’outil de routage, puis modifiez-les selon les besoins pour créer les zones d’attaches sécables. Les attaches sécables, également appelées mouse bites, sont créées en plaçant une rangée de petits pads non métallisés.

Pour en savoir plus sur la panélisation, consultez ces excellentes directives de panélisation détaillées, publiées sur le site Electronic Design.

Placement

Après avoir lancé la commande d’Embedded Board Array (Place » Embedded Board Array/Panelize), le curseur se transforme en réticule et vous entrez en mode de placement d’Embedded Board Array. La position du réticule détermine le coin inférieur gauche du réseau de cartes.

1. Placez ce coin du réseau à l’emplacement souhaité, puis cliquez ou appuyez sur Enter pour le placer.
2. Continuez à placer d’autres Embedded Board Arrays ou cliquez avec le bouton droit ou appuyez sur Esc pour quitter le mode de placement.

Vérification de la compatibilité de l’empilage de couches

Lors de la création d’un panneau, il est important de vous assurer que l’empilage de couches de chaque carte enfant référencée est compatible avec celui de la carte parente sur laquelle les panneaux sont placés. Lorsque vous choisissez la conception PCB de référence pour l’Embedded Board Array en cours de placement, Altium Designer comparera l’empilage de couches de cette carte avec celui du PCB actif dans lequel vous placez le réseau. Le résultat de cette comparaison sera présenté dans le mode Embedded Board Array du Properties panneau :

• Si les empilages de couches sont compatibles, le texte suivant sera affiché : Child and Parent PCB Design Layer Stacks are Compatible.
• Si les empilages de couches ne sont pas compatibles, le texte suivant sera affiché : Child and Parent PCB Design Layer Stacks are NOT Compatible.

Si vous choisissez la conception PCB de référence pour l’Embedded Board Array pendant le placement (en appuyant sur Tab après avoir sélectionné la commande de placement Embedded Board Array et en sélectionnant le PCB depuis le panneau Properties), la boîte de dialogue Warning! s’ouvrira si les empilages de couches ne sont pas compatibles. Vous pouvez choisir de résoudre manuellement l’écart à une étape ultérieure (option Synchronize Manually Later ) ; un rappel sera généré si vous tentez de produire les sorties de fabrication. Alternativement, vous pouvez demander à Altium Designer de tenter automatiquement de résoudre les problèmes de compatibilité d’empilage de couches (option Synchronize Automatically Now ). Le processus automatique de synchronisation de l’empilage de couches tentera de :

• S’assurer que toutes les couches ordonnées requises de l’empilage de couches des cartes enfants existent dans la carte parente (le fichier PCB contenant l’Embedded Board Array).
• Modifier l’empilage de couches de la carte parente afin de tenter d’obtenir la synchronisation ; une carte enfant n’est jamais modifiée.
• Effectuer uniquement des ajouts ou des modifications de type de couche sur la carte parente ; aucune couche n’est jamais supprimée.

Lorsque des empilages de couches incompatibles sont détectés dans le panneau, un problème apparaît également dans l’onglet Health Check du panneau Properties en mode Board. Pour en savoir plus, consultez le PCB Health Check Monitor.

Vous pouvez également générer un rapport de compatibilité d’empilage à partir du document PCB de panneau actif. Ce rapport fournit des informations sur l’empilage de couches de chaque carte définie sur le panneau, ainsi que sur l’empilage de couches défini pour le panneau lui-même. S’il y a au moins un Embedded Board Array placé sur le document PCB, vous pouvez accéder à la commande Reports » Stackup Compatibility Report depuis les menus principaux. Après le lancement de la commande, un rapport - Embedded Boards Stackup Compatibility - <PCBDocumentName>.html - est généré et ouvert comme document actif. Lorsqu’il existe des incompatibilités, le rapport fournit un résumé du nombre de couches incompatibles trouvées dans les cartes embarquées placées sur le document de panneau. Un tableau de compatibilité est également présenté, affichant visuellement les empilages des cartes embarquées et du panneau lui-même. Toutes les couches incompatibles sont mises en évidence en texte rouge.

Le tableau fournit également des hyperliens pour ouvrir le Layer Stack Manager de chaque PCB (et du panneau), afin que vous puissiez examiner les empilages et déterminer comment résoudre les incompatibilités. Cliquer sur l’un de ces liens rend d’abord le document PCB correspondant actif, puis ouvre le Layer Stack Manager.

Édition graphique

Cette méthode d’édition vous permet de sélectionner directement un objet Embedded Board Array placé dans l’espace de conception et de modifier graphiquement son emplacement ou son orientation.

Lorsqu’un objet Embedded Board Array est sélectionné, il se distingue par un fond gris clair. Les images ci-dessous illustrent un réseau de cartes non référencé (première image) et un réseau 2 x 2 référençant une seule conception PCB (deuxième image).

Un réseau de cartes non référencé

Un réseau 2 x 2 référençant une seule conception PCB

Cliquez n’importe où à l’intérieur de la limite du réseau, puis faites-le glisser pour le repositionner. Le réseau est automatiquement « saisi » par son coin inférieur gauche et l’emplacement du réseau de cartes est utilisé comme point d’ancrage du curseur. L’Embedded Board Array peut être pivoté ou retourné pendant le glissement des façons suivantes :

• Appuyez sur Spacebar pour faire pivoter l’Embedded Board Array. La rotation s’effectue dans le sens antihoraire.
• Appuyez sur la touche L pour retourner l’Embedded Board Array de l’autre côté de la carte.

Remarques

• Le ou les Embedded Board Arrays utilisés pour créer une représentation du panneau de fabrication doivent être placés sur un document PCB distinct dans le projet PCB existant ou dans un autre projet PCB. Ce document doit être considéré comme le « hub » de fabrication pour les autres documents PCB contenant les conceptions réelles.
• Vous pouvez placer des objets supplémentaires pour prendre en charge la fabrication du panneau (par exemple, des pads libres comme trous d’outillage), cependant il n’est pas conseillé de placer d’autres objets représentant la conception physique réelle dans le même document que le ou les Embedded Board Arrays.
• Comme l’objet Embedded Board Array référence un fichier de conception PCB plutôt que d’en contenir une copie collée, la conception PCB source peut être modifiée à tout moment. Une fois le fichier de référence enregistré, actualisez l’affichage du document de panneau afin de mettre le panneau à jour.
• Si un réseau placé ne référence pas encore de document PCB, une boîte englobante rectangulaire verte apparaîtra avec le texte No source en son centre, ainsi qu’une petite croix marquant le coin inférieur gauche du réseau.
• Les sorties Gerber, NC Drill, ODB++ et imprimées peuvent être générées à partir d’un panneau d’Embedded Board Arrays.
• Lors de l’utilisation de l’option Route Tool Outline de la commande Design » Board Shape » Create Primitives From Board Shape, vous pouvez également sélectionner l’option Include Cutouts pour simuler les trajectoires d’outil qui suivent le contour des bords de découpe de la carte.
• Le logiciel tente automatiquement de résoudre les problèmes de compatibilité d’empilage de couches. Le processus automatique de synchronisation de l’empilage de couches tentera de :
  • S’assurer que toutes les couches ordonnées requises de l’empilage de couches des cartes enfants existent dans la carte parente (le fichier PCB contenant l’Embedded Board Array).
  • Modifier l’empilage de couches de la carte parente afin de tenter d’obtenir la synchronisation - une carte enfant n’est jamais modifiée.
  • Effectuer uniquement des ajouts ou des modifications de type de couche sur la carte parente, les couches ne sont jamais supprimées.
• Notez que les fonctionnalités de counterhole ne sont actuellement pas prises en charge par un Embedded Board Array, ni par sa Drill Table et son Hole Size Editor.

Propriétés du réseau de cartes embarquées

Onglet Général

Emplacement

L’icône  à droite de cette région doit être affichée comme  (déverrouillée) afin d’accéder aux champs ci-dessous. Basculez l’icône verrouillé/déverrouillé pour modifier son état de verrouillage. 

• (X/Y)
  • X (premier champ) - la coordonnée X (horizontale) actuelle du point de référence du réseau de cartes embarquées, par rapport à l’origine actuelle de l’espace de conception. Modifiez-la pour changer la position X du réseau de cartes embarquées. La valeur peut être saisie en unités métriques ou impériales ; incluez les unités lors de la saisie d’une valeur dont les unités ne correspondent pas à celles définies par défaut.
  • Y (deuxième champ) - la coordonnée Y (verticale) actuelle du point de référence du réseau de cartes embarquées, par rapport à l’origine actuelle. Modifiez-la pour changer la position Y du réseau de cartes embarquées. La valeur peut être saisie en unités métriques ou impériales ; incluez les unités lors de la saisie d’une valeur dont les unités ne correspondent pas à celles définies par défaut. 
• Rotation - l’angle de rotation du réseau embarqué (en degrés), mesuré dans le sens antihoraire à partir de zéro (l’axe 3 o'clock horizontal). 

Propriétés

• PCB Document - affiche le chemin vers le document PCB de référence actuel qui sera utilisé pour remplir le réseau. Cliquez sur  pour rechercher un autre document PCB.
• Column Count - affiche le nombre de colonnes dans le réseau de cartes. Modifiez ce champ pour définir le nombre de colonnes du réseau.
• Row Count - affiche le nombre de lignes dans le réseau de cartes. Modifiez ce champ pour définir le nombre de lignes du réseau.
• Mirrored - activez cette option pour effectuer une symétrie horizontale du réseau de cartes.
• Link Location to Embedded Board Origin - activez cette option pour référencer le réseau/la panélisation à partir de l’origine de la carte embarquée. Désactivez-la (par défaut) pour construire le réseau à partir du point inférieur gauche des objets dans l’espace de conception de la carte référencée.
• Column Margin - affiche la marge de colonne actuelle entre les bords des PCB dans le réseau. Les valeurs peuvent être définies en unités mm ou mil . Pour préciser les unités lors de la saisie d’un nombre, ajoutez le suffixe mm ou mil à la valeur.
• Row Spacing - affiche le pas vertical actuel entre les PCB du réseau. L’espace entre deux cartes adjacentes correspond au pas moins la hauteur d’une carte. Modifiez ce champ pour changer le pas des cartes. Les valeurs peuvent être définies en unités mm ou mil . Pour préciser les unités lors de la saisie d’un nombre, ajoutez le suffixe mm ou mil à la valeur. 
• Column Spacing - affiche le pas horizontal actuel entre les PCB du réseau. L’espace entre deux cartes adjacentes correspond au pas moins la largeur d’une carte. Modifiez ce champ pour changer le pas des cartes. Les valeurs peuvent être définies en unités mm ou mil . Pour préciser les unités lors de la saisie d’un nombre, ajoutez le suffixe mm ou mil à la valeur. 
• Row Margin - affiche la marge de ligne actuelle entre les bords des PCB dans le réseau. Les valeurs peuvent être définies en unités mm ou mil . Pour préciser les unités lors de la saisie d’un nombre, ajoutez le suffixe mm ou mil à la valeur. 

Options supplémentaires

Activez les objets supplémentaires que vous souhaitez afficher ou masquer, par type. Si le bouton est bleu, ce type d’objet sera affiché.

Notez que les chaînes spéciales placées dans le fichier PCB du réseau de cartes embarquées peuvent également avoir leur nom de chaîne spéciale superposé affiché/masqué, en activant/désactivant le bouton Special Strings dans la section Additional Options de l’onglet View Options du panneau View Configuration. Cette fonctionnalité de nom superposé ne fonctionne pas pour les chaînes spéciales intégrées dans le fichier PCB source, uniquement pour celles placées dans le fichier PCB du réseau de cartes embarquées.

Onglet Paramètres

Table - affiche le Name de chaque paramètre répertorié. Utilisez l’icône  pour activer ou désactiver les paramètres.

Onglet Couches

Table - affiche le Name et le Type de toutes les couches du PCB lié. Utilisez l’icône  pour activer ou désactiver les couches.

Les objets Keepout placés dans une conception PCB peuvent également être affichés dans un réseau de cartes embarquées panélisé utilisant ce PCB comme source. Notez que cette fonctionnalité fournit uniquement une représentation visuelle de la couche Keepout : les objets cuivre ne respecteront pas les keepouts du PCB source lorsqu’ils sont placés sur le réseau de cartes embarquées.