Placement des composants

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Altium Essentials: PCB Component Placement

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En un coup d'œil

Cet article explique pourquoi le placement des composants est une étape essentielle de la conception de circuits imprimés dans Altium Designer et montre comment les empreintes définissent le montage d’un composant, ses points de connexion, son contour et, éventuellement, son encombrement 3D sur la carte. Il passe également en revue les principales propriétés des composants que vous pouvez ajuster après leur placement, notamment la position, la rotation, la couche, la surface, le repère, le type et les informations relatives à la source. Vous comprendrez ainsi ce que contrôle chaque paramètre et son incidence sur la carte. Si vous souhaitez mieux comprendre comment les composants placés sont définis et gérés dans l’éditeur de circuits imprimés, cet article vous apportera des bases pratiques solides. Poursuivez votre lecture en toute confiance.

- Vous comprendrez ce que comprend l’empreinte d’un composant de circuit imprimé, des pastilles et des éléments de sérigraphie aux éventuels corps 3D.
- Vous découvrirez quelles propriétés des composants dans Altium Designer influent sur leur placement, leur orientation, leur affectation à une couche et leur identification.
- Vous verrez comment les différents types de composants et les définitions de leur surface sont gérés dans l’éditeur de circuits imprimés.
Approfondissez avec l'IA :

On dit souvent que la conception d'un PCB repose à 90 % sur le placement et à 10 % sur le routage. Si ces proportions peuvent être discutées, il est généralement admis qu'un bon placement des composants est essentiel à une bonne conception de carte. N'oubliez pas que vous devrez peut-être aussi ajuster le placement au cours du routage.

L'empreinte du composant définit l'espace et les points de connexion nécessaires au montage du composant physique sur le circuit imprimé. Il s'agit d'un objet de groupe constitué d'un ensemble de primitives simples, notamment des pastilles, des lignes et des arcs, ainsi que d'autres objets de conception.

L'empreinte du composant définit son montage et ses connexions sur le PCB et peut également inclure des objets de corps 3D pour représenter le composant réel. 
L'empreinte du composant définit son montage et ses connexions sur le PCB et peut également inclure des objets de corps 3D pour représenter le composant réel.

Les pastilles fournissent les points de montage et de connexion des broches du composant. Des primitives de conception supplémentaires, telles que des lignes et des arcs, sont souvent ajoutées pour définir le contour du composant sur la couche de sérigraphie.

L'empreinte du composant peut également inclure des objets de corps 3D facultatifs, qui définissent l'espace physique ou l'enveloppe du composant réel monté sur la carte. Si le composant physique a été défini à l'aide d'objets de corps 3D ou de modèles STEP importés, il est possible de vérifier les distances d'isolement entre composants en trois dimensions.

Les empreintes de composants sont créées dans l'éditeur d'empreintes PCB en plaçant les objets de conception appropriés pour obtenir la forme nécessaire au montage et à la connexion du composant. Le point de référence du composant correspond à l'origine de l'espace de conception de l'éditeur d'empreintes PCB. Il peut être défini dans l'éditeur au niveau de la broche 1, au centre géométrique ou à un emplacement du composant choisi par l'utilisateur. Pour en savoir plus sur la création d'empreintes, consultez la page Création d'une empreinte PCB.

Disponibilité des composants sur le PCB

Lorsque la conception est transférée de l’éditeur de schémas vers l’éditeur PCB, les empreintes des composants sont automatiquement placées à partir des bibliothèques disponibles. C’est ce que l’on appelle la synchronisation de la conception, un processus qui permet de détecter et de résoudre les différences entre le schéma et le PCB.

Altium Designer propose un ensemble d’outils facilitant le placement de l’empreinte de composant requise dans l’espace de conception PCB. Consultez les pages suivantes pour en savoir plus sur ces outils :

Parcourir les composants placés

Dans le mode du panneau PCB Components, ses trois zones principales changent pour refléter la hiérarchie des composants de la conception PCB actuelle (de haut en bas) :

  • Component Classes
  • Components au sein d’une classe
  • Component Primitives

Les zones du panneau PCB permettent d’effectuer une sélection par filtrage cumulatif, des classes de composants aux composants individuels, puis aux primitives des composants.
Les zones du panneau PCB permettent d’effectuer une sélection par filtrage cumulatif, des classes de composants aux composants individuels, puis aux primitives des composants.

Faites un clic droit sur une entrée de composant ou de primitive de composant, puis choisissez la commande Properties (ou double-cliquez directement sur l’entrée) pour accéder au panneau Properties, dans lequel vous pouvez consulter ou modifier les propriétés du composant ou de la primitive selon vos besoins.

Faites un clic droit sur une entrée de classe de composants, puis choisissez Properties (ou double-cliquez directement sur l’entrée) pour ouvrir la boîte de dialogue Modifier la classe de composants correspondant à cette classe. Cette boîte de dialogue vous permet de consulter ou de modifier les composants appartenant à la classe, de la renommer ou d’ajouter d’autres classes.

Modification d’une classe de composants sélectionnée.
Modification d’une classe de composants sélectionnée.

Consultez la page Travailler avec les classes sur un schéma et un PCB pour en savoir plus sur l’utilisation des classes.

L’affichage ou l’inclusion de chaque type de primitive de composant dans la zone Component Primitives du panneau dépend de l’activation de l’option correspondante dans le menu contextuel accessible depuis les zones Components ou Component Primitives.

Faites un clic droit sur une entrée de composant ou de primitive de composant pour sélectionner les éléments à inclure.
Faites un clic droit sur une entrée de composant ou de primitive de composant pour sélectionner les éléments à inclure.

Lors de la navigation, vous pouvez facilement verrouiller ou déverrouiller les composants en double-cliquant dans la case située à droite de la colonne Footprint dans la zone Components.

Le verrouillage et le déverrouillage depuis le panneau PCB vous évitent d’avoir à passer par le panneau Properties.
Le verrouillage et le déverrouillage depuis le panneau PCB vous évitent d’avoir à passer par le panneau Properties.

Cadre de sélection des composants

Lorsque vous cliquez sur un composant pour le sélectionner, son cadre de sélection apparaît. Pour déterminer les couches utilisées pour définir ce cadre, vous pouvez utiliser l’option PCB.ComponentSelection dans la boîte de dialogue Advanced Settings. Cette option propose trois modes (saisissez la valeur 0, 1 ou 2 ; le mode par défaut est 2) :

  • 0 - legacy mode - ce mode combine les géométries de toutes les couches, à l’exception des chaînes de texte du repère et du commentaire sur la sérigraphie.

  • 1 - by layer mode - utilise les géométries de la première couche de la liste ci-dessous contenant des objets, selon l’ordre de priorité suivant :

    1. Type de couche Courtyard

    2. Couche de corps 3D (les modèles STEP sont stockés dans un objet corps 3D dont les dimensions correspondent au plus petit prisme rectangulaire contenant le modèle. Pour la sélection du composant, c’est ce corps 3D qui est utilisé, et non la forme du modèle STEP)

    3. Couche de sérigraphie et couches de cuivre

    4. Couches de cuivre

     

  • 2 - by graphic mode - ce mode combine les géométries détectées sur les couches de type Courtyard, la sérigraphie, les objets corps 3D et les couches de cuivre. Les chaînes de texte sont exclues.

  • Les références à la couche Courtyard désignent une paire de couches de composant avec Layer Type = Courtyard ; le nom de la paire de couches n’est pas pris en compte.

  • Si le composant comprend un modèle 3D, la forme réelle de ce modèle est utilisée pour la vérification des collisions entre composants, tandis que la forme du cadre de sélection du composant est déterminée comme décrit ci-dessus.

  • Les objets des couches mécaniques sont exclus du cadre de sélection, mais sont inclus dans le cadre utilisé pour la vérification des collisions lorsqu’aucun corps 3D ni objet de couche Courtyard n’est défini. Les chaînes de texte .Designator et .Comment font exception et sont toujours exclues. Pour en savoir plus, consultez la section Utilisation des couches mécaniques.

  • Lorsque le cadre de sélection d’un composant est défini par les pistes de la couche Courtyard, l’axe central de ces pistes est utilisé pour définir ce cadre (comme le montre la sélection du composant – ). Notez que cela s’applique uniquement lorsque la forme définie sur la couche Courtyard est fermée et que les sommets aux extrémités des pistes sont confondus (ils se touchent exactement). Sinon, le cadre est défini par le plus petit rectangle englobant tous les objets de la couche Courtyard.

  • Le cadre de sélection du composant sert à calculer la surface du composant et est utilisé lors du placement des composants dans les Push et Avoid Obstacles modes de placement.

Ajout de primitives à un composant

Les primitives sélectionnées peuvent être ajoutées à un composant en choisissant la commande Tools » Convert » Add Selected Primitives to Component dans les menus principaux. Après avoir sélectionné la commande, choisissez le composant auquel vous souhaitez ajouter les primitives sélectionnées. Après confirmation, les nouvelles primitives seront reconnues comme faisant partie de l’objet composant unique et pourront être utilisées conjointement avec les primitives d’origine du composant.

Les primitives du composant cible doivent être déverrouillées pour effectuer cette opération. Utilisez l’icône de verrouillage Primitives dans les propriétés du composant pour déverrouiller ses primitives.

Décomposition d’un composant en primitives

Un composant peut être converti en ses objets primitifs constitutifs à l’aide de la commande Tools » Convert » Explode Component to Free Primitives des menus principaux, ou en cliquant avec le bouton droit sur un composant placé (sélectionné ou non), puis en choisissant la commande Component Actions » Explode Component To Free Primitives (ou Explode Selected Components To Free Primitives) dans le menu contextuel. Un composant décomposé n’est plus un composant : son repère et son commentaire sont donc supprimés, et il redevient un ensemble de primitives.

La décomposition n’a aucun effet sur le modèle d’empreinte stocké dans la bibliothèque source correspondante ; elle affecte uniquement les instances converties des composants placés dans le document PCB.

  • La décomposition est un processus irréversible ; aucune commande ne permet de regrouper un composant décomposé. Vous pouvez toutefois utiliser la commande Undo pour y parvenir.

  • La commande Explode ne doit pas être utilisée pour modifier les propriétés d’un composant. Les primitives d’un composant peuvent être modifiées en les déverrouillant (à l’aide de l’icône de verrouillage Primitives dans les propriétés du composant), en effectuant les modifications nécessaires, puis en les verrouillant à nouveau.

Accès aux informations de référence par des liens cliquables

Lorsque des liens nommés vers des documents ont été ajoutés au composant, vous pouvez ouvrir l’URL du document ou de la page indiquée, spécifiée par un paramètre de lien URL sous-jacent défini, pour le composant sélectionné ou celui situé sous le curseur. Cette fonctionnalité permet de présenter les liens nommés vers des documents transférés depuis les composants du schéma sous forme de liens nommés de composants PCB vers des PDF, des fichiers texte ou des pages HTML. Cela se produit lorsque les liens nommés vers des documents du composant ont été mis à jour depuis le schéma vers le PCB (Design » Update PCB Document). Lors de ce processus de mise à jour (via un ECO), les liens nommés vers des documents du schéma sont convertis en paires de paramètres ComponentLink (ComponentLinknDescription/ComponentLinknURL) pour le composant PCB correspondant. Par exemple :

Paramètre du composant du schéma   Paramètres du composant PCB
Name Url

 

⇒

Name Value
STM32 Family Web Page http://www.st.com/stm32 ComponentLink1Description STM32 Family Web Page
ComponentLink1URL http://www.st.com/stm32

Le numéro d’index du lien (n) utilisé dans les paramètres du composant définit la position du lien de composant PCB correspondant dans le sous-menu References. Lorsqu’un composant est sélectionné sur le PCB, les paires de paramètres ComponentLink définies sont présentées dans la section Parameters du panneau Properties.

Après le lancement de la commande, la page Web cible de l’URL ou le document indiqué s’ouvre directement (si disponible).

  • Une URL Web s’ouvre soit dans un navigateur externe, soit sous forme de document à onglet dans Altium Designer, selon l’option Open internet links in external Web browser de la page System - View de la boîte de dialogue Preferences. N’oubliez pas que, pour ouvrir le lien dans un navigateur externe, la valeur (URL) du paramètre de lien doit inclure le préfixe http://.

  • Pour plus d’informations sur la définition des paramètres de liens vers des documents dans l’espace schématique, consultez la page Bibliothèques de schémas.

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