Polygones et régions de cuivre

Un Fill placé

Un fill est un objet rectangulaire qui peut être placé sur n’importe quelle couche. Lorsqu’il est placé sur une couche de signal, un fill devient une zone de cuivre pleine qui peut être utilisée pour fournir un blindage ou transporter des courants élevés. Des fills de tailles variées peuvent être combinés pour couvrir des zones de forme irrégulière et peuvent également être combinés avec des segments de piste ou d’arc et être connectés à un net.

Les fills peuvent également être placés sur des couches non électriques. Par exemple, placez un Fill sur la couche Keep-Out pour désigner une zone interdite à l’autoroutage. Placez un Fill sur une couche Power Plane, Solder Mask ou Paste Mask afin de créer un évidement sur cette couche. Dans l’éditeur de bibliothèque PCB, les fills peuvent être utilisés pour définir les empreintes de composants.

Disponibilité

Les fills peuvent être placés à la fois dans les éditeurs PCB et PCB Library des manières suivantes :

• Éditeur PCB - les méthodes d’accès suivantes sont disponibles :
  • Choisissez Place » Fill dans les menus principaux.
  • Cliquez sur le bouton Fill () dans la liste déroulante de Active Bar située en haut de l’espace de conception. (Cliquez et maintenez un bouton Active Bar pour accéder à d’autres commandes associées. Une fois une commande utilisée, elle devient l’élément supérieur de cette section de Active Bar.)
  • Cliquez avec le bouton droit dans l’espace de conception puis cliquez sur Place » Fill dans le menu contextuel.
  • Cliquez sur le bouton  dans la barre d’outils Wiring.
• Éditeur PCB Library - les méthodes d’accès suivantes sont disponibles :
  • Choisissez Place » Fill dans les menus principaux.
  • Cliquez sur le bouton Fill () dans la liste déroulante de Active Bar située en haut de l’espace de conception. (Cliquez et maintenez un bouton Active Bar pour accéder à d’autres commandes associées. Une fois une commande utilisée, elle devient l’élément supérieur de cette section de Active Bar.)
  • Cliquez avec le bouton droit dans l’espace de conception puis sélectionnez Place » Fill dans le menu contextuel.
  • Cliquez sur le bouton  dans la barre d’outils PCB Lib Placement.

Placement

Après avoir lancé la commande, le curseur se transforme en croix et vous entrez en mode de placement de fill. Le placement s’effectue en réalisant la séquence d’actions suivante :

1. Cliquez ou appuyez sur Enter pour ancrer le premier coin du fill.
2. Déplacez le curseur pour ajuster la taille du fill puis cliquez ou appuyez sur Enter pour ancrer le coin diagonalement opposé et terminer le placement du fill.
3. Continuez à placer d’autres fills ou cliquez avec le bouton droit ou appuyez sur Esc pour quitter le mode de placement.

Des actions supplémentaires peuvent être effectuées pendant le placement :

• Appuyez sur la touche Tab pour suspendre le placement et accéder au mode Fill du panneau Properties , à partir duquel ses propriétés peuvent être modifiées à la volée. Cliquez sur la superposition du bouton pause () pour reprendre le placement.
• Appuyez sur la touche L pour basculer le fill de l’autre côté de la carte – notez que cela n’est possible qu’avant l’ancrage du premier coin du fill.
• Appuyez sur les touches + et - (du pavé numérique) pour parcourir vers l’avant et vers l’arrière toutes les couches visibles de la conception afin de changer rapidement de couche de placement.
• Appuyez sur la touche Alt pour contraindre la direction du mouvement à l’axe horizontal ou vertical selon la direction initiale du mouvement. 

Édition graphique

Cette méthode d’édition vous permet de sélectionner directement un objet fill placé dans l’espace de conception et de modifier graphiquement sa taille, sa forme ou sa position.

Lorsqu’un objet fill est sélectionné, les poignées d’édition suivantes sont disponibles :

Un Fill sélectionné

• Cliquez et faites glisser A pour redimensionner le fill simultanément dans les directions verticale et horizontale.
• Cliquez et faites glisser B pour redimensionner le fill séparément dans les directions verticale et horizontale.
• Cliquez et faites glisser C pour faire pivoter le fill autour de son point central.
• Cliquez n’importe où sur le fill à l’écart des poignées d’édition puis faites-le glisser pour le repositionner. Pendant le glissement, le fill peut être pivoté ou symétrisé :
  • Appuyez sur Spacebar pour faire pivoter le fill dans le sens antihoraire ou sur Shift+Spacebar pour une rotation horaire. La rotation est conforme à la valeur de Rotation Step définie sur la page PCB Editor – General de la boîte de dialogue Preferences.
  • Appuyez sur les touches X ou Y pour symétriser le fill selon l’axe X ou l’axe Y.

Le mode Fill du panneau Properties

Informations sur le net

Cette zone fournit des informations sur le net auquel appartient le fill, ainsi que sur la paire différentielle si ce net en est membre. Les informations de classe sont affichées lorsque cela est approprié.

Consultez la page PCB Placement & Editing Techniques pour en savoir plus sur les informations de net.

Emplacement

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

• (X/Y)
  • X (premier champ) - la coordonnée X (horizontale) actuelle du point de référence du fill, par rapport à l’origine actuelle de l’espace de conception. Modifiez-la pour changer la position X du fill. La valeur peut être saisie en métrique ou en impérial ; incluez les unités lors de la saisie d’une valeur dont les unités ne sont pas celles par défaut. 
  • Y (deuxième champ) - la coordonnée Y (verticale) actuelle du point de référence du fill, par rapport à l’origine actuelle. Modifiez-la pour changer la position Y du fill. La valeur peut être saisie en métrique ou en impérial ; incluez les unités lors de la saisie d’une valeur dont les unités ne sont pas celles par défaut. 
• Rotation - l’angle de rotation du fill (en degrés), mesuré dans le sens antihoraire à partir de zéro (l’horizontale 3 o'clock ). Modifiez-le pour changer la rotation du fill. La résolution angulaire minimale est de 0,001°.

Propriétés

• Component – ce champ est affiché dans l’éditeur PCB uniquement lorsque le Fill sélectionné fait partie intégrante d’un composant PCB et affiche le désignateur du composant PCB parent. Sélectionnez le lien cliquable Component pour ouvrir le mode Component du panneau Properties pour le composant parent.
• Net - permet de choisir un net pour le remplissage. Tous les nets du circuit imprimé actif seront listés dans la liste déroulante. Sélectionnez No Net pour indiquer que le remplissage n’est connecté à aucun net. La propriété Net d’un primitif est utilisée par le vérificateur de règles de conception (Design Rule Checker) pour déterminer si un objet PCB est placé légalement. Vous pouvez également cliquer sur l’icône Assign Net () pour choisir un objet dans l’espace de conception ; le net de cet objet sera attribué au(x) remplissage(s) sélectionné(s).
• Layer - la couche sur laquelle le remplissage est placé. Les remplissages peuvent être placés sur n’importe quelle couche autre que les couches système. Utilisez la liste déroulante pour sélectionner une autre couche.
• Area - spécifie la valeur de surface de l’objet de remplissage.
• Length - affiche la longueur.
• Width - affiche la largeur.

Paste Mask Expansion

• Rule - sélectionnez cette option pour que l’expansion du masque de pâte du remplissage suive la valeur définie dans la règle de conception applicable Paste Mask Expansion. La valeur d’expansion associée sera désactivée si cette option est choisie.
• Manual - sélectionnez cette option pour remplacer la règle de conception applicable et spécifier la valeur d’expansion du masque de pâte pour le remplissage dans le champ ci-dessous. 

Solder Mask Expansion

• Rule - cochez cette case pour que l’expansion du masque de soudure du remplissage suive la valeur définie dans la règle de conception applicable Solder Mask Expansion. La valeur d’expansion associée sera désactivée si cette option est choisie.
• Manual - cochez cette case pour remplacer la règle de conception applicable et spécifier la valeur d’expansion du masque de soudure pour le remplissage dans le champ ci-dessous.

Exemples des différents types d’objets région placés

Résumé

Une région, également appelée région pleine, est un objet primitif de forme polygonale qui peut être placé sur n’importe quelle couche.

Une région peut avoir un nombre quelconque de côtés et de sommets (coins). Elle peut être placée sur une couche de signal pour définir une zone de cuivre plein utilisée pour assurer un blindage ou transporter des courants élevés. Les régions positives peuvent être combinées avec des pistes ou des segments d’arc et être connectées à un net. Dans l’éditeur de bibliothèque PCB, les régions peuvent être utilisées pour créer des formes de pastilles personnalisées sur les couches cuivre ou des formes de masque spéciales sur les masques de soudure et de pâte. Sur les couches non électriques, les régions peuvent être utilisées pour définir des formes personnalisées pour des tâches telles que les logos.

Lorsqu’elle est placée en négatif, une région peut créer une découpe (un vide) dans un remplissage de polygone. Dans ce mode, la région ne sera pas remplie de cuivre lorsque le polygone sera coulé. Lorsqu’elle est utilisée comme région négative pour une découpe de carte (en la plaçant sur la multicouche), elle définit une zone qui devient un trou traversant dans la carte finie. Les régions de découpe de carte sont transférées vers les fichiers Gerber et ODB++ à des fins de fabrication grâce à l’utilisation d’une couche Rout dédiée.

Disponibilité

Les régions peuvent être placées à la fois dans l’éditeur PCB et dans les éditeurs de bibliothèque PCB de l’une des façons suivantes :

• Éditeur PCB :
  • Choisissez Place » Solid Region, Place » Polygon Pour Cutout ou Design » Board Shape » Define Board Cutout dans les menus principaux.
  • Cliquez sur le bouton Solid Region () dans la liste déroulante de la barre Active Bar située en haut de l’espace de conception. (Cliquez et maintenez un bouton Active Bar pour accéder à d’autres commandes associées. Une fois une commande utilisée, elle devient l’élément supérieur de cette section de la Active Bar.)
  • Faites un clic droit dans l’espace de conception puis cliquez sur Place » Solid Region ou Polygon Pour Cutout dans le menu contextuel.
• Éditeur de bibliothèque PCB :
  • Choisissez Place » Solid Region ou Polygon Pour Cutout dans les menus principaux.
  • Cliquez sur le bouton Solid Region () dans la liste déroulante de la barre Active Bar située en haut de l’espace de conception. (Cliquez et maintenez un bouton Active Bar pour accéder à d’autres commandes associées. Une fois une commande utilisée, elle devient l’élément supérieur de cette section de la Active Bar.)

Placement

Après avoir lancé la commande, le curseur se transforme en croix et vous entrez en mode de placement de région. Le placement s’effectue en réalisant la séquence d’actions suivante :

1. Positionnez le curseur puis cliquez pour ancrer le sommet de départ de la région.
2. Déplacez le curseur pour préparer le placement du deuxième sommet. Le comportement par défaut consiste à placer deux arêtes à chaque clic, avec une forme de coin définie par l’utilisateur entre elles. Reportez-vous à la page Modification des objets de conception PCB de forme polygonale pour plus de détails.
3. Continuez à déplacer la souris et à cliquer pour placer d’autres sommets.
4. Après avoir placé le sommet final, faites un clic droit ou appuyez sur Esc pour fermer et terminer le placement de la région. Il n’est pas nécessaire de fermer manuellement la région, car le logiciel complétera automatiquement la forme en reliant le point de départ au dernier point placé.
5. Continuez à placer d’autres régions, ou faites un clic droit ou appuyez sur Esc pour quitter le mode de placement.

Les actions supplémentaires pouvant être effectuées pendant le placement comprennent :

• Appuyez sur la touche Tab pour suspendre le placement et accéder au mode Region du panneau Properties , à partir duquel ses propriétés peuvent être modifiées à la volée. Cliquez sur la superposition du bouton de pause de l’espace de conception () pour reprendre le placement.
• Appuyez sur les touches + et - du pavé numérique pour parcourir vers l’avant et vers l’arrière toutes les couches actuellement visibles dans la conception.
• Appuyez sur la touche * pour parcourir les couches de signal visibles.

Création d’une région à partir d’un ensemble de pistes

En plus de définir des zones de cuivre électrique sur une carte, les régions pleines sont également utilisées pour définir d’autres objets de conception de forme polygonale, tels qu’un symbole spécial ou un logo d’entreprise. Si le contour de la forme requise a été défini dans un autre outil de conception, tel qu’AutoCAD, il peut être exporté au format DXF puis importé dans Altium Designer. Ce contour peut ensuite être converti en région pleine.

Pour convertir en région une frontière fermée composée d’objets piste et/ou arc sélectionnés, sélectionnez les segments de piste puis choisissez :

• Tools » Convert » Create Polygon from Selected Primitives - pour définir un objet région pleine (cuivre) (un objet région dont la propriété Kind  est définie sur Copper).
• Tools » Convert » Create Cutout from Selected Primitives - pour définir un objet région de découpe de remplissage de polygone (un objet région dont la propriété Kind  est définie sur Polygon Cutout).
• Tools » Convert » Create Board Cutout from Selected Primitives - pour définir un objet région de découpe de carte (un objet région dont la propriété Kind  est définie sur Board Cutout).

Après le lancement d’une commande, une région sera créée à partir de la frontière fermée formée par les primitives de piste. La frontière de la région suit la ligne centrale des objets piste délimitants et elle n’est pas sélectionnée.

Notez que :

• Lors de la sélection de la commande Create Polygon from Selected Primitives ou Create Cutout from Selected Primitives, la région sera créée sur la couche courante (ou active), et non sur la couche où se trouvent les pistes sélectionnées. Lors de la sélection de la commande Create Board Cutout from Selected Primitives, la région sera créée sur la couche multicouche. Cela signifie que vous pouvez définir la forme sur une couche mécanique, puis créer la région respectivement sur une couche de signal / multicouche.
• Les pistes sélectionnées existeront toujours après la création de la région et resteront sélectionnées.

Édition graphique

Déplacer les sommets de région

Les régions contiennent deux types de points, ou « poignées », permettant de modifier la forme de la région.

• Full Handles - situées aux coins de la région.
• Empty Handles - situées au centre des segments créés par les poignées pleines.

Une région existante peut être remodelée en déplaçant ces poignées, ou sommets, situés à chaque coin ou au centre de chaque bord.

Pour modifier la forme de la région, cliquez pour sélectionner une région, ce qui mettra en surbrillance les sommets de la région et transformera le curseur en réticule.

• Click sur une poignée pleine pour déplacer ce coin.
• Click le long d’un bord pour déplacer tout le bord.
• Click sur une poignée vide pour déplacer tout le côté (pour une piste et pour un arc).
• Ctrl+Click sur une poignée vide pour scinder ce bord en deux bords. Ctrl n’a besoin d’être maintenue qu’au début du déplacement. Les raccourcis Shift+Spacebar peuvent ensuite être utilisés pour faire défiler les modes (arc, chanfrein et angle quelconque).

Les différentes méthodes de déplacement des sommets de région.

Modifier la bordure de région

En plus de l’édition des sommets, vous pouvez également utiliser la commande Modify Region Border pour modifier facilement la forme des polygones. La commande s’exécute en cliquant avec le bouton droit sur le polygone souhaité puis en sélectionnant Polygon Actions » Modify Polygon Border. Une fois la commande lancée, le curseur devient un réticule. Chaque clic ajoute un nouveau sommet. Comme lors du placement d’une région, les raccourcis Shift+Spacebar peuvent être utilisés pour modifier la forme des coins.

Modification d’une bordure de région.

Le mode Region du panneau Properties

Informations de net

Cette région fournit des informations sur le net auquel la région appartient, ainsi que sur la paire différentielle et/ou le xSignal si ce net en est membre. Les informations de classe sont affichées le cas échéant.

Consultez la page PCB Placement & Editing Techniques pour en savoir plus sur les informations de net.

Propriétés

• Component – ce champ est affiché dans l’éditeur PCB uniquement lorsque la région sélectionnée fait partie intégrante d’un composant PCB et affiche le désignateur du composant PCB parent. Sélectionnez le lien cliquable Component pour ouvrir le mode Component du panneau Properties pour le composant parent.
• Net - permet de choisir un net pour la région. Tous les nets de la conception de carte active seront répertoriés dans la liste déroulante. Sélectionnez No Net pour indiquer que la région n’est connectée à aucun net. La propriété Net d’un primitif est utilisée par le vérificateur de règles de conception pour déterminer si un objet PCB est placé légalement. Vous pouvez également cliquer sur l’icône Assign Net () pour choisir un objet dans l’espace de conception - le net de cet objet sera attribué à la ou aux régions sélectionnées.
• Layer - ce champ n’est disponible que lorsque Kind est défini sur Copper, Polygon Cutout ou Cavity. Utilisez-le pour spécifier la couche sur laquelle la région est placée. Pour Copper et Polygon Cutout, toutes les couches définies (et activées) de la conception de carte active sont répertoriées dans la liste déroulante. Pour Cavity, seules les couches mécaniques activées sont répertoriées.
• Kind - utilisez la liste déroulante pour sélectionner la fonction de la région :
  • Copper - une zone pleine, positive, qui peut être placée sur n’importe quelle couche de conception, telle qu’une couche de signal (cuivre).
  • Polygon Cutout - fonctionne comme une découpe de polygone définissant une zone négative ou sans cuivre à l’intérieur d’un polygone. Recuivrez le polygone après avoir placé une découpe.
  • Board Cutout - fonctionne comme une découpe de carte définissant une zone négative ou un trou dans la forme de la carte.

  • Cavity - utilisé pour définir une cavité intégrée dans laquelle un composant sera logé « à l’intérieur de la carte ». Une région de ce type ne peut être placée que sur une couche mécanique appropriée et doit entourer complètement le corps 3D du composant avec un dégagement suffisant de chaque côté. Vérifiez auprès du fabricant quelle marge est requise.

    Notez que le Cavity Kind n’est disponible que dans l’éditeur de bibliothèque PCB.
• Arc Approximation - saisissez l’écart maximal par rapport à un arc parfait.
• Area - affiche la surface de l’objet région.
• (X/Y)
  • X (premier champ) - ce champ affiche la position X actuelle du centre du pad par rapport à l’origine courante. Modifiez la valeur dans le champ pour changer la position du pad par rapport à l’origine courante. La valeur peut être saisie en métrique ou en impérial ; incluez les unités lors de la saisie d’une valeur dont les unités ne sont pas celles par défaut. Les unités par défaut (métriques ou impériales) sont déterminées par le paramètre Units dans la région Other du panneau Properties en mode Board (accessible lorsqu’aucun objet n’est sélectionné dans l’espace de conception), et sont utilisées si l’unité n’est pas spécifiée. 
  • Y (deuxième champ) - ce champ affiche la position Y actuelle du centre du pad par rapport à l’origine courante. Modifiez la valeur dans le champ pour changer la position du pad par rapport à l’origine courante. La valeur peut être saisie en métrique ou en impérial ; incluez les unités lors de la saisie d’une valeur dont les unités ne sont pas celles par défaut. Les unités par défaut (métriques ou impériales) sont déterminées par le paramètre Units dans la région Other du panneau Properties en mode Board (accessible lorsqu’aucun objet n’est sélectionné dans l’espace de conception), et sont utilisées si l’unité n’est pas spécifiée. 

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

Sommets du contour

Cette région sert à modifier les sommets individuels de l’objet région actuellement sélectionné. Vous pouvez modifier l’emplacement des sommets existants, ajouter de nouveaux sommets ou les supprimer selon les besoins. Des connexions en arc entre les points de sommet peuvent être définies, et la prise en charge de l’exportation des informations de sommet vers un fichier au format CSV ainsi que de leur importation est également fournie. 

• Vertices Grid - répertorie tous les points de sommet actuellement définis pour la région en termes de :
  • Index - l’index attribué au sommet (non modifiable).
  • X - la coordonnée X (horizontale) du sommet. Cliquez pour modifier.
  • Y - la coordonnée Y (verticale) du sommet. Cliquez pour modifier.
  • Arc Angle (Neg = CW) - l’angle d’un arc tracé pour relier ce point de sommet au suivant. Par défaut, les connexions sont des segments de droite, et ce champ reste vide. Cliquez pour modifier, puis saisissez un angle d’arc selon les besoins. La saisie d’une valeur positive produira un arc tracé dans le sens antihoraire. Pour tracer un arc dans le sens horaire, saisissez une valeur négative.

• Add - cliquez pour ajouter un nouveau point de sommet. Le nouveau sommet sera ajouté sous l’entrée de sommet actuellement active et aura initialement les mêmes coordonnées X,Y que l’entrée active. Cliquez sur  pour supprimer le sommet actuellement sélectionné.

Expansion du masque de pâte

• Rule/Manual - sélectionnez la configuration d’expansion du masque de pâte souhaitée. Lorsque Manual est sélectionné, vous pouvez activer et saisir la mesure souhaitée.

Expansion du masque de soudure

• Rule/Manual - sélectionnez la configuration d’expansion du masque de soudure souhaitée. Lorsque Manual est sélectionné, vous pouvez activer et saisir la mesure souhaitée.