Suppression des pastilles inutilisées et ajout de larmes de connexion

Les pastilles et les vias sont des éléments essentiels de la conception d’un PCB moderne. Outre leur rôle de points de montage pour les composants, les pastilles permettent, avec les vias, à un réseau de traverser les différentes couches d’un PCB pour relier une broche de composant à une autre. Les pastilles et les vias ont toutefois un coût : ils occupent un espace précieux sur la carte, créent des désadaptations d’impédance pour les signaux à haute vitesse et génèrent des ouvertures dans les grandes zones de cuivre définies par les remplissages polygonaux.

Pour réduire leur impact sur les zones de cuivre, Altium Designer comprend un outil de suppression Unused Pad Shapes. Cet outil analyse toutes les pastilles ou tous les vias de la conception et supprime la forme de pastille sur chaque couche où la pastille ou le via n’est pas utilisé (c’est-à-dire lorsqu’aucun autre objet ne le touche sur cette couche). Les polygones qui entourent cette pastille ou ce via doivent alors respecter l’espacement spécifié uniquement par rapport au trou de la pastille ou du via, et non par rapport au bord de la forme de pastille inutilisée. Dans certaines situations, par exemple sous un BGA, cela permet de récupérer une quantité importante de cuivre perdue dans les polygones.

Par ailleurs, des raccordements en goutte d’eau sont souvent ajoutés à un PCB routé afin de renforcer les connexions piste-pastille, piste-via et piste-piste. Ils sont utiles lorsque les objets de conception sont très petits et particulièrement intéressants pour les pastilles percées et les vias, car un décalage entre le centre du perçage et celui de la pastille ou du via peut entraîner la suppression, par le trou de perçage, d’une grande partie du cuivre reliant la piste à la pastille ou au via (un phénomène appelé drill breakout).

Suppression des formes de pastille inutilisées

Cet outil est destiné à être utilisé une fois le routage terminé, avant la génération des fichiers de fabrication. Pour supprimer les formes de pastille inutilisées, passez en mode d’implantation 2D (raccourci : 2) et sélectionnez Tools » Remove Unused Pad Shapes dans les menus ; la boîte de dialogue Unused Pad Shapes s’ouvre, comme illustré ci-dessous.

Bien que l’outil serve principalement à supprimer les formes de pastille inutilisées, il peut également être configuré pour les restaurer. Veillez donc à choisir l’opération appropriée en fonction des exigences de votre conception. Définissez également la portée de la suppression ou de la restauration : uniquement les pastilles ou uniquement les vias, et soit tous les objets concernés, soit uniquement ceux actuellement sélectionnés dans l’espace de travail.

Configurez les options de la boîte de dialogue comme suit :

• Scope
  • Vias - examiner tous les vias de la conception et supprimer les formes de pastille inutilisées.
  • Pads - examiner toutes les pastilles de la conception et supprimer les formes de pastille inutilisées.
  • Both - examiner tous les vias et toutes les pastilles de la conception, puis supprimer les formes de pastille inutilisées.
• Operation
  • Remove unused - utiliser l’outil pour supprimer les formes de pastille inutilisées.
  • Restore unused - utiliser l’outil pour restaurer les formes de pastille supprimées sur tous les vias.
  • Update unused - utiliser l’outil pour mettre à jour les formes de pastille inutilisées, connectées ou non, sur tous les vias.
• Selected only - examiner uniquement les vias ou les pastilles sélectionnés et supprimer les formes de pastille inutilisées.

• Preserve pads on start and end layers - une pastille ou un via peut ne pas utiliser sa forme de pastille sur les couches les plus externes de sa structure ; ces formes de pastille sur les couches externes peuvent être conservées si nécessaire.

  Vérifiez auprès de votre fabricant que les pastilles ou les vias sans forme de pastille sur les couches externes sont pris en charge avant de désactiver cette option.

Remarques sur l’utilisation de l’outil de suppression des formes de pastille inutilisées

• Pour que les polygones existants récupèrent toute la surface de cuivre disponible perdue à cause des formes de pastille inutilisées des pastilles et des vias, exécutez la commande Tools » Polygon Pours » Repour All après avoir supprimé ces formes.
• Si les formes inutilisées d’une pastille ou d’un via sont supprimées sur certaines couches à l’aide de l’outil Remove Unused Pad Shapes, cette pastille ou ce via ne sera pas signalé comme enfreignant une règle de conception de couronne annulaire minimale applicable. Si des pistes sont ensuite connectées à cette pastille ou à ce via sur ces couches, cette situation sera détectée comme une violation d’une règle de conception de couronne annulaire minimale applicable.

Utilisation des raccordements en goutte d’eau

Les raccordements en goutte d’eau sont particulièrement utiles dans les conceptions flexibles pour éviter la formation de fissures à la jonction entre la piste et la pastille ou le via, ou lorsque le trou de perçage n’est pas centré sur la pastille ou le via. Ils sont créés à partir d’objets région, à raison d’une seule région par raccordement, dont les bords peuvent être droits ou courbes. Des raccordements en goutte d’eau peuvent également être ajoutés à la jonction de deux pistes, qu’il s’agisse d’une jonction en T ou d’une jonction avec rétrécissement.

Ajout de raccordements en goutte d’eau à une conception

Pour ajouter ou supprimer des raccordements en goutte d’eau, sélectionnez Tools » Teardrops dans le menu principal. Cette commande ouvre la boîte de dialogue Teardrops. Utilisez cette boîte de dialogue pour définir le mode (ajout ou suppression) et la portée de l’opération selon vos besoins. Vous pouvez inclure un ou plusieurs des types d’objets suivants : vias (et pastilles traversantes rondes), pastilles CMS (et pastilles traversantes non rondes), pistes et jonctions en T (et jonctions avec rétrécissement). Les raccordements en goutte d’eau sont créés à partir d’objets région plutôt que d’objets piste ou arc. Chaque raccordement peut ainsi être créé à partir d’un seul objet région, dont les bords peuvent être droits ou courbes. Si vous travaillez uniquement sur les objets sélectionnés, assurez-vous que l’option Selected only est activée.

Après avoir cliqué sur OK dans la boîte de dialogue, les raccordements en goutte d’eau sont ajoutés aux objets concernés ou supprimés de ceux-ci, conformément aux paramètres définis.

Si vous avez choisi cette option, un rapport (<PCBDocumentName>.REP) est créé et ajouté au panneau Projects en tant que document libre, dans le sous-dossier Documentation\Text Documents. Le rapport est enregistré dans le même dossier que le document PCB et s’ouvre automatiquement en tant que document actif. Il indique le nombre de pastilles et/ou de vias examinés ainsi que le nombre d’échecs de création de raccordements en goutte d’eau, avec leur désignateur, leur emplacement et leur couche.

Les raccordements en goutte d’eau peuvent être ajoutés et leurs propriétés définies comme suit :

• Working Mode - Add ou Remove des raccordements en goutte d’eau conformément aux autres paramètres de la boîte de dialogue.
• Objects - définir la portée générale de l’ajout ou de la suppression des raccordements en goutte d’eau. Prendre en compte tous les objets (All) ou uniquement les objets actuellement sélectionnés dans l’espace de conception (Selected only). Ce paramètre est utilisé conjointement avec les types d’objets activés dans la zone Scope de la boîte de dialogue.
• Teardrop style - le bord de l’objet région utilisé pour créer le raccordement en goutte d’eau peut être droit (Line) ou Curved. Cette option est disponible uniquement lors de l’ajout de raccordements en goutte d’eau.
• Force teardrops - si cette option est activée, les raccordements en goutte d’eau sont appliqués à tous les vias et/ou à toutes les pastilles CMS, même si cela entraîne une violation des règles de conception (DRC). Cette option est disponible uniquement lors de l’ajout de raccordements en goutte d’eau.
• Adjust teardrop size - si cette option est activée, la taille des raccordements en goutte d’eau est automatiquement réduite pour respecter les règles de conception applicables.
• Generate report - créer un rapport texte répertoriant les emplacements où l’ajout de gouttes d’eau a réussi ou échoué. Cette option est disponible uniquement lors de l’ajout de gouttes d’eau.
• Scope - sélectionner les objets à prendre en compte pour l’ajout ou la suppression de gouttes d’eau - Vias, SMD Pads, Tracks, T-Junctions - conjointement avec le périmètre global défini dans la zone Objects de la boîte de dialogue. Lors de l’ajout de gouttes d’eau, vous pouvez configurer leurs dimensions comme suit :
  • Via/TH Pad - spécifier la longueur et la largeur de la goutte d’eau en pourcentage du diamètre du via ou de la pastille traversante (d). Les valeurs par défaut sont 30% et 70%. Cliquez sur les pourcentages affichés en bleu pour les modifier selon vos besoins.
  • SMD Pad - spécifier la longueur et la largeur de la goutte d’eau en pourcentage de la largeur de la piste raccordée (w). Les valeurs par défaut sont 100% et 200%. Cliquez sur les pourcentages affichés en bleu pour les modifier selon vos besoins.
  • Tracks - spécifier la longueur de la goutte d’eau en pourcentage de la largeur de la piste raccordée (w). La valeur par défaut est 100%. Cliquez sur le pourcentage affiché en bleu pour le modifier selon vos besoins.
  • T-Junction - spécifier la longueur et la largeur de la goutte d’eau en pourcentage de la largeur de la piste principale (w) (la piste horizontale sur l’image). Les valeurs par défaut sont 300% et 100%. Cliquez sur les pourcentages affichés en bleu pour les modifier selon vos besoins.

Remarques sur l’utilisation des gouttes d’eau

• Les gouttes d’eau sont automatiquement supprimées dès qu’une modification est effectuée sur les pastilles, les vias ou la piste. Cliquez sur une pastille munie d’une goutte d’eau et maintenez le bouton enfoncé pour observer ce comportement.
• Vous pouvez rétablir les gouttes d’eau en exécutant à nouveau la commande Tools » Teardrops. Il n’est pas nécessaire de supprimer les gouttes d’eau existantes avant de relancer la commande.
• Les paramètres actuels des gouttes d’eau sont enregistrés dans le fichier PCB.