Prise en charge de la panélisation

Traditionnellement, les ingénieurs de conception utilisent les outils de FAO uniquement à des fins de vérification, en examinant visuellement leurs fichiers Gerber et de perçage avant de les transmettre au fabricant de circuits imprimés. Les concepteurs expérimentés savent à quel point le travail à effectuer après la conception est important pour obtenir des cartes fonctionnelles de manière fiable. Ce travail exige une communication précise et ouverte avec les unités de fabrication et d'assemblage.

L'éditeur FAO d'Altium Designer fournit aux concepteurs tout le nécessaire pour faciliter cette communication : non seulement des outils de vérification fiables, mais aussi l'ensemble des outils de FAO dont disposent les fabricants de circuits imprimés et les prestataires d'assemblage. Cela comprend des outils de mise en panneau et de définition des contours de détourage.

De nombreux concepteurs de circuits imprimés se demanderont pourquoi ces outils sont inclus. Notre réponse est qu'il nous est difficile de déterminer précisément où s'arrête votre travail de concepteur. Certains d'entre vous se contenteront de vérifier leurs conceptions et de laisser le fabricant optimiser l'espace sur ses panneaux, tant que le résultat est conforme à la commande. D'autres souhaiteront s'impliquer davantage. Vous pourriez, par exemple, vouloir des panneaux qui conviennent au mieux non seulement au fabricant, mais aussi au prestataire d'assemblage.

Mise en panneau

La boîte de dialogue Panelization

Un panneau est créé par un processus automatisé dans lequel vous déterminez sa taille et la disposition des différentes copies des données de la carte dans l'espace du panneau. Vous pouvez également indiquer comment les données seront stockées. Nous vous recommandons vivement d'utiliser l'un des codes de décalage disponibles, car ils permettent de conserver des fichiers compacts et faciles à gérer. Les informations d'image et de perçage ne seront définies qu'une seule fois dans le panneau, suivies d'un ensemble d'instructions de répétition.

Outils de positionnement

La mise en panneau suit le mode opératoire général de l'éditeur FAO. Pour commencer, lancez la commande Tools » Panelize PCB, puis sélectionnez les objets à inclure dans le panneau (ou utilisez les raccourcis clavier E, S, L pour tout sélectionner), puis exécutez la commande par un clic droit ou à l'aide du raccourci clavier Shift+9. Cette séquence ouvre la boîte de dialogue Panelization.

La boîte de dialogue Panelization

La boîte de dialogue Panelization qui s'affiche initialement contient des informations calculées à partir de l'encombrement de la carte à mettre en panneau (défini par les objets sélectionnés). En haut de la boîte de dialogue, les dimensions horizontale et verticale des objets sélectionnés sont indiquées dans les champs Image Size . Viennent ensuite les valeurs de Panel Size, Spacing et Parts Count.

Tous ces champs fonctionnent de manière dynamique. Si l'option Calculate est activée, le nombre maximal de colonnes et de lignes pouvant tenir dans le panneau s'affiche en fonction des dimensions et des espacements que vous saisissez. Vous pouvez augmenter le nombre de colonnes et/ou de lignes du panneau en rapprochant les cartes ou en réduisant la marge le long des bords du panneau. Vous pouvez également placer davantage de cartes en augmentant la taille du panneau.

La désactivation de l'option Calculate vous permet de procéder à l'inverse : vous pouvez alors saisir le nombre de colonnes et de lignes souhaité sur le panneau, et la taille de panneau résultante s'affiche en fonction des valeurs saisies dans les champs Parts Count et Spacing . Comme les dimensions obtenues ne seront pas des valeurs rondes, cette méthode servira probablement uniquement à déterminer les dimensions minimales du panneau. Vous pourrez ensuite réactiver l'option Calculate et saisir une taille de panneau prise en charge par vos prestataires de fabrication et d'assemblage.

Le réseau de cartes peut être centré dans le panneau ou placé dans son coin inférieur gauche.

Un clic sur le bouton Show Preview ouvre une fenêtre d'aperçu dans la boîte de dialogue, qui permet de visualiser la disposition des panneaux sur la feuille. Les modifications de l'espacement des panneaux sont répercutées dans l'aperçu, ce qui vous permet d'obtenir l'espacement souhaité avant de poursuivre.

Une fois toutes les options définies selon vos besoins, cliquez sur OK pour effectuer la mise en panneau. Le réseau de panneaux apparaît alors dans l'espace de conception principal. Le réseau part des objets sélectionnés à l'origine et se déploie vers le haut et vers la gauche.

Des répétitions dans la bonne direction

Il est logique que, si vous placez huit copies complètes de votre carte sur un panneau, le fichier résultant soit au moins huit fois plus volumineux. C'est le cas lorsque les données sont exploded, c'est-à-dire entièrement réécrites dans le fichier de description pour chaque nouvel emplacement. Généralement, la véritable contrainte d'un tel fichier ne tient pas à sa taille, mais plutôt au fait que chaque rafraîchissement de l'affichage prend huit fois plus de temps.

Le CAM Editor propose deux types de codes de décalage pour éviter que vos fichiers n'atteignent des proportions ingérables lors de la mise en panneau : les commandes Step & Repeat traditionnelles et ODB++ Steps.

Step & Repeat

Lorsque l'option Use Step & Repeat est activée dans la boîte de dialogue Panelization, les données précédemment sélectionnées sont déplacées vers le coin inférieur gauche du panneau. Toutes les autres sections du panneau apparaissent comme dans l'aperçu : sous forme de cadres vides indiquant les dimensions verticale et horizontale des données copiées. Ces cadres apparaissent sur chaque couche contenant des informations Step & Repeat.

Les données stockées dans chaque répétition étant figées au moment de la mise en panneau, il est préférable de ne pas utiliser de codes Step & Repeat tant que vous n'êtes pas absolument certain que les données d'origine ne changeront plus. C'est bien sûr le scénario idéal, puisque la mise en panneau est généralement effectuée une fois la vérification terminée. Mais que faire si vous découvrez de petites modifications à apporter après avoir mis la carte en panneau ?

Il est possible de modifier les données Step & Repeat , bien que cela ne soit pas facile. De nouveaux flashs, tracés ou textes peuvent être ajoutés aux données visibles dans la partie inférieure gauche du panneau. Ces objets supplémentaires peuvent ensuite être ajoutés aux autres sections (répétées) du panneau à l'aide de la commande Edit » Step/Repeat » Add Objects. Après le lancement de la commande, le curseur prend la forme d'un carré et vous passez en mode d'ajout d'objets. La procédure consiste à effectuer les actions suivantes :

1. Cliquez sur les objets à ajouter pour les sélectionner. En cliquant à l'écart d'un objet, vous pouvez tracer une zone de sélection afin d'inclure plusieurs objets. La sélection est cumulative.
2. Une fois tous les objets requis sélectionnés, faites un clic droit.
3. Sélectionnez ensuite le réseau Step & Repeat auquel vous souhaitez ajouter les objets sélectionnés. Placez simplement le curseur sur un objet faisant partie de la sélection du réseau dans son cadre d'origine (en bas à gauche), puis cliquez. Les dimensions des cadres du réseau seront ajustées pour contenir les objets ajoutés ainsi que les objets d'origine. Seul le cadre d'origine (en bas à gauche) du réseau contiendra les objets visibles ; tous les autres cadres resteront vides.
4. Continuez à sélectionner des objets à ajouter à d'autres réseaux Step & Repeat, ou faites un clic droit ou appuyez sur Esc pour quitter.

L'ajout d'objets peut entraîner un chevauchement des cadres du réseau. Vous pouvez modifier la distance (ou l'espacement) entre les cadres à l'aide de la boîte de dialogue Modify Step_Repeat. Pour cela, choisissez la commande Edit » Step/Repeat » Modify dans les menus principaux. Après le lancement de la commande, le curseur prend la forme d'un carré et vous passez en mode de modification de réseau. Pour modifier un réseau, effectuez les actions suivantes :

1. Sélectionnez le réseau Step & Repeat à modifier. Placez simplement le curseur sur un objet faisant partie de la sélection du réseau dans son cadre d'origine (en bas à gauche), puis cliquez : la boîte de dialogue Modify Step_Repeat s'affiche. Utilisez cette boîte de dialogue pour modifier le nombre de lignes et de colonnes du réseau, ainsi que son espacement, selon l'une des deux méthodes suivantes :

   • Distance - cette méthode permet de spécifier l'espacement entre les lignes et les colonnes en fonction de la taille de l'image (c'est-à-dire la sélection d'objets). Lorsque vous spécifiez une valeur dans un champ Distance , vous devez ajouter l'espacement requis à la valeur du champ Image Size et saisir cette somme comme distance. Par exemple, si la taille de l'image est de 0,5 pouce et que vous souhaitez un espacement de 200 mils, vous devez saisir 0.7 dans le champ Distance correspondant.
   • Gap - cette méthode permet de spécifier directement l'espacement entre les lignes et les colonnes, indépendamment de la taille de l'image. Par exemple, si vous souhaitez un espacement de 200 mils, vous devez saisir 0.2 dans le champ Gap correspondant.
   Cliquez sur le bouton Show Preview pour agrandir la boîte de dialogue et afficher la fenêtre d'aperçu du réseau, dans laquelle vous pouvez visualiser le résultat des modifications. L'aperçu est actualisé à mesure que vous modifiez les paramètres du réseau.
2. Après avoir apporté les modifications souhaitées au réseau, cliquez sur OK : le réseau Step & Repeat sera modifié conformément aux paramètres définis.
3. Continuez à sélectionner et à modifier d'autres réseaux Step & Repeat, ou faites un clic droit ou appuyez sur Esc pour quitter.

La suppression est un peu plus complexe : elle consiste à retirer les objets des sections répétées (non visibles) du panneau à l'aide de la commande Edit » Step/Repeat » Remove Objects, avant de supprimer ces mêmes objets de la section visible du panneau à l'aide de la commande Edit » Clear. Après le lancement de la commande Edit » Step/Repeat » Remove Objects, le curseur prend la forme d'un carré et vous passez en mode de retrait d'objets. Pour retirer des objets, effectuez les actions suivantes :

1. Sélectionnez les objets à retirer dans le cadre d'origine (en bas à gauche) du réseau Step & Repeat cible. Pour cela, placez simplement le curseur sur un objet existant que vous souhaitez inclure dans la sélection, puis cliquez. Vous pouvez également cliquer à l'écart d'un objet et tracer une zone de sélection afin d'inclure plusieurs objets. La sélection est cumulative.
2. Une fois tous les objets requis sélectionnés, faites un clic droit. Les objets seront retirés du réseau et les cadres de celui-ci seront redimensionnés en fonction des objets restants.
3. Continuez à sélectionner des objets à retirer d'autres réseaux Step & Repeat, ou faites un clic droit ou appuyez sur Esc pour quitter.

Comme le même groupe d'objets doit être sélectionné à deux reprises pour deux commandes différentes, le risque d'erreur est élevé. L'éditeur CAM permet toutefois de rétablir une sélection précédente. Cette difficulté est accentuée par le fait que les cadres Step & Repeat du réseau restent vides et ne donnent aucune indication sur leur contenu tant que les données ne sont pas décomposées en primitives à l'aide de la commande Edit » Step/Repeat » Explode. Après le lancement de la commande, le curseur prend la forme d'un carré et vous êtes invité à sélectionner le réseau Step & Repeat à décomposer. Placez simplement le curseur sur un objet faisant partie de la sélection du réseau dans son cadre d'origine (en bas à gauche), puis cliquez. Tous les cadres du réseau seront remplis avec les informations copiées depuis le cadre d'origine, et les bordures des cadres seront supprimées. Continuez à décomposer d'autres réseaux Step & Repeat, ou faites un clic droit ou appuyez sur Esc pour quitter.

Les étapes ODB++

ODB++ résolvent les problèmes rencontrés avec les codes Step & Repeat. Chaque étape créée devient une nouvelle colonne correspondant aux lignes des couches actuelles. Plus vous ajoutez d'étapes, plus la matrice dans laquelle les données peuvent être stockées s'agrandit. Une étape peut être insérée une ou plusieurs fois dans une autre étape, ce qui correspond exactement à ce qui se produit lorsque vous effectuez une mise en panneau avec l'option Create ODB++ Step activée. Lorsque vous utilisez l'option Create ODB++ Step, deux nouvelles étapes sont créées en plus de l'étape par défaut de l'espace de conception (cam_work) :

• une pour les données sélectionnées pour la mise en panneau (campcb)
• une pour le panneau lui-même (campanel).
  Vous pouvez afficher le contenu de chaque étape en double-cliquant sur son nom dans l'onglet Steps du panneau CAM.
  L'étape contenant les données sélectionnées est automatiquement insérée comme sous-étape de l'étape du panneau, et apparaît au format suivant :
  [n] : NomÉtape (Lignes, Colonnes),
  où [n] est le prochain numéro disponible attribué à l'étape insérée, à partir de 1, et où Rows et Columns proviennent de la zone Parts Count de la boîte de dialogue Panelization.

Lors de l’affichage du contenu de l’étape de panneau dans l’espace de conception, l’étape (de données) insérée apparaît sous la forme de rectangles blancs vides, au nombre de lignes × colonnes. Contrairement à une matrice Step & Repeat , les données des objets ne sont visibles dans aucune des sections de la matrice. Une croix blanche est affichée pour chaque instance de l’étape insérée et indique l’emplacement où le contenu des données sera inséré si vous choisissez d’explorer la matrice d’étapes.

Avant de terminer votre travail, faites un clic droit sur l’étape de panneau et choisissez Refresh Inserts. Cela garantit que les étapes insérées dans le panneau reflètent l’état actuel des données sources et que toutes les modifications effectuées après la panélisation seront répercutées dans le panneau final.

Pour accéder à la boîte de dialogue Steps Table, qui permet de consulter les informations sur les étapes ODB++ du document actif, choisissez la commande Tables » Steps dans les menus principaux. Lorsque vous cliquez sur OK dans la boîte de dialogue Steps Table, l’onglet Steps du panneau CAMtastic est actualisé. Vous pouvez ajouter ou modifier des étapes depuis cet onglet en faisant un clic droit et en choisissant la commande appropriée dans le menu contextuel. La boîte de dialogue Steps Table s’affiche automatiquement lors de l’importation de fichiers ODB++ dans l’éditeur CAMtastic.

Autres stratégies de panélisation

Les outils automatiques peuvent vous aider à maximiser le nombre de cartes identiques sur votre panneau, mais que faire si vos exigences de panélisation sont plus complexes ? Comment ajouter des coupons de perçage ou des trous d’outillage au panneau ? Comment disposer vos données tête-bêche pour créer un panneau identique après retournement, afin de monter les composants sur les deux faces en faisant passer deux fois le panneau dans la même machine de placement ? Ou encore, comment optimiser l’espace du panneau en y disposant différentes cartes ?

Toutes ces exigences peuvent être satisfaites en utilisant des étapes ODB++ dans le CAM Editor. Le point de départ est la procédure de panélisation automatique, car c’est le seul moyen de créer un contour de panneau à l’aide de l’option Create ODB++ Step plutôt que de l’option Use Step & Repeat.

Insertion d’étapes

Les boîtes de dialogue Enter Value et Add Insert to ODB Step

Vous pouvez insérer des étapes supplémentaires à côté de la matrice de cartes sur votre panneau. Un fabricant de cartes peut, par exemple, placer un coupon de perçage sur l’une des bandes de bordure détachables afin de comparer visuellement les diamètres de trous prévus à ceux des cartes fabriquées. Les trous d’outillage, utilisés pour maintenir le panneau pendant le perçage et le fraisage de ses couches, peuvent être nécessaires ailleurs sur le panneau, plutôt qu’à l’intérieur des instances de cartes.

Vous devez d’abord créer une nouvelle étape. Pour ce faire, utilisez la commande Add Step, accessible depuis le menu contextuel de l’onglet Steps du panneau CAM. La nouvelle étape comporte les mêmes couches, mais celles-ci sont toutes vides. Vous pouvez copier ou déplacer des données entre les étapes depuis ce même menu contextuel. Vous pouvez également placer de nouveaux objets sur les couches existantes lorsque la nouvelle étape est active ; ces objets n’existeront alors que pour cette étape.

Par exemple, pour créer un coupon de perçage, vous pouvez créer une nouvelle étape, puis placer en ligne, sur la couche de perçage, une empreinte de chacun des outils utilisés dans votre conception. Sur la couche de sérigraphie supérieure, vous pouvez ajouter du texte ou d’autres repères d’identification pour chaque diamètre de perçage.

Vous devez également tracer une polyligne fermée autour de vos données sur la couche que vous avez définie comme étant de type Border dans la table Layers, en sélectionnant Tables » Layers dans le menu principal. Elle servira à générer un profile pour ODB++, un fichier permettant d’insérer des étapes les unes dans les autres sans que les motifs de dégazage n’empiètent sur leurs limites.

Vous pouvez créer une autre étape pour chaque coupon ou objet à ajouter à votre panneau. Vous pouvez insérer chacun d’eux à un emplacement précisément défini dans l’étape parente du panneau, telle que campanel, lorsque l’étape de panneau est active. Pour ce faire, utilisez la commande Add Insert du menu contextuel. Si vous avez appliqué un motif de dégazage lors de la création initiale de ce panneau, supprimez-le, puis appliquez-le de nouveau. Le motif de dégazage respectera alors le contour de chaque étape.

Disposition tête-bêche

La panélisation tête-bêche est une technique qui simplifie les opérations d’assemblage. Normalement, les cartes comportant des composants sur les faces supérieure et inférieure nécessitent deux machines de placement : l’une pour les composants de la face supérieure du panneau et l’autre pour ceux de la face inférieure. Toutefois, si les faces supérieure et inférieure du panneau sont identiques après retournement, le panneau peut passer deux fois dans la même machine d’assemblage.

Il est important de distinguer la face supérieure de la carte de celle du panneau, car cette technique exige que les cartes situées à droite du panneau soient identiques à celles de gauche, mais retournées. Elle exige également que l’empilage des types de couches soit symétrique. Une moitié de la face supérieure du panneau contient les images de la face supérieure de la carte, tandis que l’autre moitié contient les images de la face inférieure de la carte, en miroir.

Pour obtenir ce résultat dans le CAM Editor, vous devez d’abord copier toutes les données de la carte dans une nouvelle étape. Vous pouvez utiliser la fonction Swap Layers Data en sélectionnant Edit » Layers » Swap Layers Data dans le menu principal pour déterminer où seront placées les données des couches retournées. Votre couche supérieure contiendra ainsi les images des couches supérieure et inférieure, mais ces images resteront dans des étapes distinctes.

Si vous n’avez pas encore créé de panneau à partir de la conception d’origine, vous pouvez le faire maintenant, en veillant à disposer d’un nombre pair de colonnes ou de lignes centrées dans le panneau. Cliquez sur le signe plus à côté de l’étape campanel générée, puis faites un clic droit sur l’étape insérée pour la modifier. Modifiez le nombre de lignes ou de colonnes de façon à faire disparaître la moitié des cartes. Insérez ensuite la nouvelle étape que vous avez créée et panélisez-la de manière identique, mais en utilisant un point de base calculé pour placer la nouvelle matrice au même emplacement que les étapes supprimées précédemment. Assurez-vous que l’option Mirror est activée pour cette étape.

La boîte de dialogue Modify Insert in ODB Step

Différentes cartes sur un même panneau

Le retournement des cartes sur un panneau n’est en réalité qu’une application très limitée des possibilités offertes par les étapes ODB. Les cartes peuvent être retournées parce qu’une même couche peut contenir des données différentes dans chacune de ses étapes, lesquelles peuvent ensuite être placées côte à côte dans le même espace de conception. Cette liberté fondamentale soulève une question : pourquoi un panneau devrait-il être constitué d’une matrice de cartes identiques ? La réponse est qu’aucune contrainte de ce type n’existe dans le CAM Editor.

Les raisons de vouloir placer différentes cartes sur un même panneau sont multiples. Un fabricant cherchera à maximiser la surface utilisée du panneau, mais plus la carte est grande, plus cela devient difficile. De petites cartes, même issues d’une autre source, peuvent occuper l’espace disponible et réduire les coûts de fabrication. À l’inverse, un même produit peut être constitué de plusieurs cartes qu’un concepteur préférera fabriquer ensemble sur un seul panneau.

Bien entendu, certaines contraintes s’appliquent. Vous ne pouvez mettre en panneau que des cartes partageant le même empilage de couches de signal et de plans internes. Leurs jeux de couches de perçage doivent également être compatibles.

Par défaut, le CAM Editor crée de nouvelles couches lors du chargement de nouvelles images ou de nouveaux fichiers de perçage. Cette méthode ne convient pas à la mise en panneau de cartes différentes, car les données de ces cartes doivent se trouver sur une même couche, mais dans des étapes distinctes. Pour faciliter cette opération, une option est disponible sur la page CAM Editor - Import/Export de la boîte de dialogue Preferences. Elle permet d’importer des fichiers Gerber/de perçage supplémentaires dans des couches existantes.

Lorsque cette option est activée, une boîte de dialogue de correspondance s’affiche chaque fois que vous importez des fichiers de données Gerber, de perçage ou IPC supplémentaires après l’importation initiale de ces couches.

La boîte de dialogue Map Layers to Import to Existing Layers

La boîte de dialogue Maps Layers to Import to Existing Layers présente les nouveaux fichiers à gauche et les couches existantes à droite. En fonction des extensions et du Layer Types Detection Template, accessible en sélectionnant Tables » Layer Type Detection dans le menu principal, l’éditeur CAM propose des correspondances, que vous pouvez ajuster selon vos besoins. Pour chaque fichier que vous ne souhaitez pas associer à une couche existante, vous pouvez choisir de créer une nouvelle couche ou de l’exclure complètement de l’importation.

Il est nécessaire de créer une nouvelle étape ODB et de la définir comme étape courante avant de procéder à cette mise en correspondance. Sinon, toutes les données des couches seraient superposées, sans possibilité de séparer les données d’une carte de celles des autres.

Remplissage de cuivre

Les boîtes de dialogue Venting et Edit Pattern - Venting

Vous pouvez ajouter un motif de remplissage de cuivre aux parties inutilisées de votre panneau afin de favoriser une répartition uniforme de l’agent de gravure chimique sur l’ensemble du panneau. La mise en panneau automatique de l’éditeur CAM remplit tout l’espace entre le bord du panneau et les instances de cartes avec le motif de remplissage de votre choix.

Ce motif peut être matriciel, vectoriel, plein ou à base de formes. Vous pouvez choisir parmi des formes génériques aux dimensions définies par l’utilisateur, ou sélectionner un DCode existant comme base du motif de remplissage. Ce motif sera appliqué uniquement aux couches de signal et de plan (définies dans la colonne Layers Table in the Types ).

Si vous avez créé un remplissage lors de la mise en panneau initiale des données, puis ajouté des étapes ODB++, telles que des coupons, des trous d’outillage ou même des cartes retournées ou différentes, il est préférable d’actualiser le motif de remplissage. Pour cela, supprimez le remplissage, puis ajoutez-le à nouveau. Les commandes correspondantes s’affichent lorsque vous faites un clic droit sur l’entrée de l’étape du panneau (campanel), située dans l’onglet Steps du panneau CAM. Pensez à définir l’étape du panneau comme étape courante pour activer ces commandes.

Pour ajouter un motif de remplissage au PCB actuellement mis en panneau, choisissez la commande Tools » Venting dans les menus principaux. L’utilisation de cette commande dépend de la conservation ou non de la couche vent_border lors de la mise en panneau du PCB.

• With a vent_border layer present – après le lancement de la commande, la boîte de dialogue Venting s’affiche. Par défaut, toutes les couches de signal et de plan sont sélectionnées pour le remplissage. Pour désélectionner une couche, cliquez simplement sur son entrée.

  La partie gauche de la boîte de dialogue présente le motif de remplissage actuellement défini qui sera appliqué. Cliquez sur le bouton Edit Pattern pour ouvrir la boîte de dialogue Edit Pattern - Venting, dans laquelle vous pouvez définir le motif de remplissage souhaité.

  Après avoir défini le motif de remplissage et les couches à remplir selon vos besoins, cliquez sur OK pour appliquer le motif au panneau, dans toutes les zones situées à l’extérieur du vent_border.

• With no vent_border layer present – sans couche vent_border, le contour du panneau existe toujours, mais les différents PCB du panneau ne disposent d’aucune limite permettant de calculer la zone à remplir. Vous devez donc ajouter des contours à chacun des PCB du panneau, ce qui revient à créer votre propre couche vent_border. L’une des méthodes les plus rapides consiste à ajouter une nouvelle couche et à utiliser la commande de polyligne pour tracer les contours de chaque PCB du panneau.

  Après le lancement de la commande, le curseur prend la forme d’un petit carré et vous êtes invité à sélectionner les contours du panneau et des PCB. Tracez simplement un cadre de sélection autour de l’ensemble du panneau. Tous les contours des PCB ainsi que celui du panneau sont alors sélectionnés. Faites un clic droit : la boîte de dialogue Venting s’affiche. Définissez le motif de remplissage et les couches à remplir selon vos besoins, puis cliquez sur OK. Le motif de remplissage est appliqué au panneau, dans la zone comprise entre le contour du panneau et ceux des PCB.

Assistant de film

Pour mettre en panneau les couches Gerber sélectionnées dans un même cadre de film et ainsi permettre leur sortie sur film pour le document courant, utilisez la commande Tools » Film Wizard dans les menus principaux.

Assurez-vous d’abord que seules les couches Gerber à inclure dans le panneau sont activées.

Après le lancement de la commande, la boîte de dialogue Film Wizard s’affiche. Utilisez-la pour définir les dimensions du film et la disposition des couches sur celui-ci. Vous pouvez sélectionner l’une des configurations prédéfinies de dimensions/disposition dans la liste déroulante Film Description ou saisir la vôtre.

La zone Individual Film Size de la boîte de dialogue indique la surface de film disponible pour chaque image de la matrice, en fonction des paramètres de dimensions/disposition spécifiés.

Cliquez sur le bouton Neg/Mirror pour ouvrir la boîte de dialogue Film Wizard - Select Layers. Utilisez cette boîte de dialogue pour choisir les couches à reproduire en miroir ou en négatif sur le film.

Après avoir défini les options du film, cliquez sur OK dans la boîte de dialogue Film Wizard pour créer la ou les couches de film. Une boîte de dialogue vous invite alors à choisir de supprimer ou non les anciens objets. Si vous choisissez Yes, le panneau de film est créé et les couches d’origine sont supprimées. Si vous choisissez No, le panneau de film est créé et toutes les couches d’origine sont conservées, mais désactivées.

Contours des cartes

La manière dont les cartes seront séparées du panneau doit être prise en compte aussi bien par les fabricants que par les assembleurs. Par exemple, un assembleur peut préférer conserver les panneaux intacts jusqu'à ce que les composants soient montés sur les cartes. Cela suppose que les panneaux soient suffisamment robustes pour rester solidaires pendant l'assemblage, mais suffisamment perforés pour permettre ensuite de détacher les cartes sans difficulté.

Rainurage en V

Le rainurage en V est une solution viable qui consiste à réaliser une rainure en forme de V entre les différentes cartes, sur les faces supérieure et inférieure du panneau, en laissant une fine épaisseur de liaison. Tous les détails de ce procédé, tels que l'angle de la lame et l'épaisseur résiduelle, ainsi que le recours éventuel à un rainurage discontinu (avec des zones non rainurées pour renforcer le panneau), doivent être communiqués à l'opérateur de la machine de rainurage.

Actuellement, les machines de rainurage nécessitent une programmation. Celle-ci est souvent établie à partir de formulaires indépendants de la CAO, que vous remplissez pour indiquer les points et les lignes dans la configuration de votre panneau. Certaines entreprises de rainurage sont toutefois en mesure d'extraire les informations de perçage et de lignes à partir de fichiers Gerber. Vous pouvez alors concevoir les lignes de rainurage dans CAM Editor exactement comme vous le souhaitez. Dans tous les cas, le placement des lignes de rainurage sur la couche de sérigraphie supérieure fournit des repères visuels à l'opérateur de la machine, qui les utilisera conjointement avec les informations extraites et les indications explicites que vous fournissez.

Fraisage à commande numérique

La méthode traditionnelle de découpe des contours de cartes repose toutefois sur l'utilisation de fraises. Pour obtenir des contours lisses, une fraise pénètre dans la carte à des emplacements précis, suit une trajectoire prédéfinie, puis se retire.

Plusieurs éléments importants sont à prendre en compte lors de la préparation des informations de fraisage. Il s'agit notamment de la taille et de la forme de l'outil de perçage, ainsi que de la trajectoire de fraisage et de ses points de plongée et de retrait.

Pour générer et examiner ces instructions, CAM Editor doit être configuré en mode de fraisage à commande numérique, accessible depuis le menu View ou le panneau CAM. Dans ce mode, vous pouvez créer de nouveaux outils de perçage pour votre table d'outils en sélectionnant Tables » NC Tools dans le menu principal, à partir des flashes sélectionnés dans votre conception. Après le lancement de la commande, la boîte de dialogue Tool Table s'affiche. Par défaut, la table contient une liste d'outils issue d'un éventuel fichier de perçage CN importé ; sinon, elle est vide. Utilisez cette table pour ajouter ou modifier les définitions d'outils. Vous pouvez définir jusqu'à 99 outils, chacun avec un Dcode unique, à partir de D9500. Utilisez les boutons Save  et Open  pour enregistrer la définition actuelle de la table d'outils ou charger une définition précédemment enregistrée, respectivement. Les données des outils sont stockées dans un fichier de paramètres de table de fraisage (Mill/Rout Table Settings, *.mts). Lorsque vous survolez les différentes colonnes de la grille, une infobulle s'affiche avec des informations supplémentaires sur l'entrée concernée.

Vous pouvez ensuite utiliser les commandes du menu Rout pour définir des trajectoires de fraisage avec ces outils ou d'autres outils existants.

Créer des trajectoires de fraisage

Pour créer des trajectoires de fraisage à partir des pistes sélectionnées dans le document courant, choisissez la commande Rout » Create Rout Path(s) dans les menus principaux. 

Assurez-vous tout d'abord que des outils de perçage ont été définis. Si vous avez précédemment chargé un fichier de perçage CN, les outils de la conception auront été chargés automatiquement et apparaîtront dans la boîte de dialogue Tool Table (Tables » NC Tools). Si aucun outil n'est défini, une boîte de dialogue vous en avertira lorsque vous tenterez de lancer la commande. Vous devrez alors définir des outils en important un fichier de perçage ou en les saisissant manuellement.

Une fois les outils définis selon vos besoins, le lancement de la commande ouvre Select Mill/Drill Tool boîte de dialogue. Cette boîte de dialogue propose une liste déroulante de tous les outils de perçage actuellement définis pour la conception. Sélectionnez l’outil que vous souhaitez utiliser pour le fraisage, puis cliquez sur OK. Le curseur prend la forme d’un petit carré et vous êtes invité à sélectionner les objets à fraiser. Placez simplement le curseur sur chaque objet et cliquez pour l’ajouter à la sélection, ou utilisez l’un des nombreux outils de sélection disponibles. Une fois tous les objets souhaités sélectionnés, faites un clic droit.

Les objets sélectionnés seront fraisés et une couche de fraisage sera créée et ajoutée à la liste des couches dans le panneau CAMtastic . La boîte de dialogue Create Rout Path(s) s’affiche et vous permet de modifier l’outil utilisé pour le fraisage ainsi que son décalage. Vous pouvez également inverser le sens des trajectoires de fraisage : les points de plongée deviennent alors des points de retrait, et inversement. Ces modifications sont virtuelles et ne seront appliquées définitivement que lorsque vous cliquerez sur le bouton OK .

Modifier les trajectoires de fraisage

Pour modifier les trajectoires de fraisage sélectionnées dans le document actif, choisissez la commande Rout » Modify Rout Path(s) dans les menus principaux.

Vérifiez d’abord que la couche de fraisage est la seule couche activée et qu’elle est visible dans l’espace de conception.

Après le lancement de la commande, le curseur prend la forme d’un petit carré et vous êtes invité à sélectionner les trajectoires de fraisage à modifier. Placez simplement le curseur sur chaque objet et cliquez pour l’ajouter à la sélection, ou utilisez l’un des nombreux outils de sélection disponibles. Une fois tous les objets souhaités sélectionnés, faites un clic droit.

La boîte de dialogue Modify Rout Path(s) s’affiche et vous permet de modifier l’outil utilisé pour le fraisage ainsi que son décalage. Vous pouvez également inverser le sens des trajectoires de fraisage : les points de plongée deviennent alors des points de retrait, et inversement. Ces modifications sont virtuelles et ne seront appliquées définitivement que lorsque vous cliquerez sur le bouton OK .

Options de fraisage des pastilles

La boîte de dialogue Rout Pads Options vous permet de définir les options à appliquer lorsque des pastilles sont rencontrées le long d’une trajectoire de fraisage. Pour accéder à cette boîte de dialogue, choisissez la commande Rout » Rout Pads Options dans les menus principaux. Configurez les options disponibles selon vos besoins.

Fraisage automatique du contour

Les trajectoires de fraisage peuvent être définies manuellement, mais il est préférable d’utiliser les outils automatiques chaque fois que possible. Joindre les segments du contour de la carte pour former une seule polyligne fermée demande beaucoup moins de travail que de placer manuellement une trajectoire de fraisage avec précision, en particulier lorsque le contour de votre carte comporte des arcs.

Vérifiez d’abord que le contour du PCB forme une seule limite fermée. Vous devrez peut-être utiliser la commande Joindre pour y parvenir.

Utilisez la commande Auto-Rout PCB Border du menu Rout pour créer une trajectoire de fraisage tout autour de la carte, à partir du contour du PCB. Après le lancement de la commande, le curseur prend la forme d’un petit carré et vous êtes invité à sélectionner le coin du contour où placer les points de plongée et de retrait de la trajectoire. Placez simplement le curseur sur le contour et cliquez : le coin sélectionné sera celui qui est le plus proche de l’endroit où vous cliquez. Là encore, si vous ne parvenez à sélectionner aucun sommet du contour du PCB à ce stade, vérifiez que votre contour est bien un objet polyligne fermé.

Vous êtes ensuite invité à choisir le sens de fraisage. Une ligne de guidage est affichée par rapport au coin sélectionné du contour pour vous aider. Placez le curseur dans la direction générale dans laquelle vous souhaitez fraiser et cliquez : la boîte de dialogue Auto Rout PCB s’affiche. Utilisez cette boîte de dialogue pour sélectionner l’outil avec lequel fraiser le contour et définir les prolongements des points de plongée et de retrait.

Après avoir défini les options de fraisage selon vos besoins, cliquez sur OK. La trajectoire de fraisage est créée et ajoutée à la couche de fraisage.

La boîte de dialogue Auto Rout PCB

Le sommet que vous choisissez comme point de départ de votre trajectoire de fraisage doit se trouver dans le coin inférieur gauche de votre conception. Sinon, les lignes de prolongement, si vous choisissez d’en utiliser, risquent d’entailler votre carte. Vous pouvez suivre les instructions de la barre d’état et cliquer sur un deuxième emplacement du contour pour déterminer le sens de la trajectoire de fraisage. Faites un clic droit pour terminer et ouvrir la boîte de dialogue Auto Rout PCB, dans laquelle vous pouvez sélectionner l’outil de perçage et les valeurs de prolongement des points de plongée et de retrait.

Si aucune valeur de décalage de compensation de fraise n’est définie pour l’outil sélectionné (dans la table des outils), une valeur peut être générée automatiquement. Une nouvelle couche (*.rte) sera créée pour contenir la trajectoire de fraisage du contour de votre PCB.
Vous pouvez ensuite ajouter des attaches le long de la trajectoire de fraisage : l’outil se retire du panneau et avance d’une distance définie le long de la trajectoire avant de plonger à nouveau. La mise en place d’attaches de fraisage est analogue à celle de segments de rainurage interrompu : elles maintiennent les cartes solidaires du panneau en certains points, afin qu’elles puissent être détachées ultérieurement.

Outils de fraisage manuel

Les cercles peuvent être créés dans le sens horaire ou antihoraire, et vous pouvez en définir le rayon. Le point de plongée sera situé au centre du cercle et l’outil se rétractera une fois le cercle entièrement fraisé. Les rainures sont moins automatiques : pour obtenir une rainure complète, vous devez veiller à commencer au point de plongée et à y revenir avant de placer le point de rétraction par un clic droit. Le fraisage de texte fonctionne comme celui des rainures, avec des trajectoires prédéfinies pour chaque lettre (y compris les points de plongée et de rétraction) ; il vous suffit de saisir un message et d’indiquer la hauteur souhaitée pour les lettres.

Les instructions de fraisage ne sont bien sûr pas nécessairement des éléments ajoutés après la mise en panneau. Tous les objets de fraisage définis dans une carte, tels que les rainures internes, que vous incluez dans la mise en panneau seront intégrés avec les autres données mises en panneau.

Pour placer manuellement des trajectoires de fraisage dans le document actif, choisissez la commande Rout » Manual Rout dans les menus principaux. Cette commande repose sur le placement de polylignes. Les polylignes sont utiles si vous devez fermer une ligne ou y insérer des arcs, deux opérations impossibles avec des lignes standard. 

Après le lancement de la commande, la boîte de dialogue Select Mill/Drill Tool s’affiche. Choisissez l’outil de fraisage souhaité dans la liste des outils disponibles. Après avoir cliqué sur OK, vous passez en mode de placement de polylignes et un disque représentant la taille de l’outil sélectionné apparaît attaché au curseur. Le placement s’effectue selon la séquence suivante :

1. Positionnez le curseur à l’endroit souhaité dans l’espace de travail, puis cliquez pour fixer le point de départ de la polyligne.
2. Déplacez le curseur et cliquez à nouveau pour placer le sommet suivant de la polyligne.
3. Continuez à placer des sommets en cliquant à chaque fois, jusqu’à obtenir la forme souhaitée pour la polyligne.

4. Effectuez un clic droit pour afficher un menu proposant différentes commandes utilisables en mode de placement de polylignes. Les commandes suivantes sont disponibles :

   • End - termine le placement de cette polyligne sans la fermer.
   • Close - ferme la ligne en traçant un segment entre le dernier point placé et le point de départ, puis termine le placement de cette polyligne.
   • Change to Line - passe en mode de placement de lignes droites.
   • Change to Arc - passe en mode de placement d’arcs.
   • Draw Arc Clockwise - trace un arc depuis le sommet précédent dans le sens horaire.
   • Draw Arc C-Clockwise - trace un arc depuis le sommet précédent dans le sens antihoraire.
   • Undo Polyline Changes - supprime la polyligne en cours tout en restant en mode de placement de polylignes.
   • Snap Change - active/désactive le mode d’accrochage pendant le placement de polylignes.
   • Cancel Action - supprime la polyligne en cours et quitte le mode de placement de polylignes.

5. Lorsque vous terminez ou fermez la polyligne, ou que vous annulez des modifications, vous restez en mode de placement. Continuez à placer d’autres polylignes ou appuyez sur Esc pour quitter le mode de placement de polylignes. Vous pouvez également effectuer un clic droit et sélectionner Cancel Action dans le menu contextuel.

Ajout d’une attache à la trajectoire de fraisage sélectionnée

Pour ajouter une attache le long de la trajectoire de fraisage sélectionnée dans le document actif, choisissez la commande Rout » Add Tabs dans les menus principaux. Après le lancement de la commande, la boîte de dialogue Enter Value s’affiche. Utilisez cette boîte de dialogue pour saisir la taille de l’attache, dans les unités actuellement sélectionnées pour l’espace de travail (pouces ou mm). Après avoir cliqué sur OK, vous revenez à la fenêtre principale de conception ; le curseur prend la forme d’un petit carré et vous êtes invité à sélectionner un emplacement pour l’attache. Positionnez simplement le curseur à l’endroit souhaité sur la trajectoire de fraisage pour y insérer l’attache, puis cliquez.

L’attache sera insérée, divisant ainsi la trajectoire de fraisage en deux segments, chacun possédant ses propres points de plongée et de rétraction.

Continuez à ajouter des attaches le long des trajectoires de fraisage, ou effectuez un clic droit ou appuyez sur Esc pour quitter.

Conversion de lignes en arc

Pour convertir des lignes en arc sur une trajectoire de fraisage donnée dans le document actif, choisissez la commande Rout » Convert Lines to Arc dans les menus principaux. Après le lancement de la commande, vous passez en mode de conversion, qui suit la séquence d’actions suivante :

1. Sélectionnez le point de départ de l’arc. Positionnez simplement le curseur sur un sommet de la trajectoire de fraisage et cliquez pour fixer ce point.
2. Sélectionnez le point d’arrivée de l’arc. Placez à nouveau le curseur sur un autre sommet du parcours de fraisage et cliquez pour fixer ce deuxième point. Une ligne de guidage apparaît lorsque vous déplacez le curseur.
3. Sélectionnez un point intermédiaire sur l’arc. Placez le curseur sur un troisième sommet du parcours de fraisage et cliquez : les lignes sont remplacées par un arc, dont la taille est déterminée par la longueur de la ligne de guidage reliant les points de départ et d’arrivée et par la distance entre le point intermédiaire sélectionné et cette ligne.
4. Continuez à convertir des lignes en arcs pour d’autres parcours de fraisage, ou faites un clic droit ou appuyez sur Esc pour quitter.

Conversion de lignes en cercle

Pour convertir un parcours de fraisage à contour fermé en cercle de fraisage dans le document actif, choisissez la commande Rout » Convert Lines to Circle dans les menus principaux. Après avoir lancé la commande, vous serez invité à sélectionner un contour fermé. Placez simplement le curseur sur une partie du contour du parcours de fraisage que vous souhaitez convertir en cercle, puis cliquez : le parcours de fraisage à contour fermé est remplacé par un cercle. Son centre correspond au centre du rectangle englobant la forme du contour fermé, et son rayon correspond à la distance horizontale entre ce centre et le bord du rectangle englobant.

Continuez à convertir d’autres parcours de fraisage à contour fermé en cercles de fraisage, ou faites un clic droit ou appuyez sur Esc pour quitter.

Fraisage d’un contour

Un autre outil automatique, Mill Boundary, détecte un contour de manière similaire (une polyligne fermée est également requise), mais crée un parcours en va-et-vient qui permet d’évider toute la zone par fraisage, au lieu de découper son pourtour et de laisser la partie découpée se détacher de la carte ou du panneau. Choisissez la commande Rout » Mill Boundary dans les menus principaux pour créer des parcours permettant d’évider par fraisage les contours fermés du document actif. Après avoir lancé la commande, le curseur prend la forme d’un petit carré et vous êtes invité à sélectionner les objets de contour fermé pour lesquels vous souhaitez créer des parcours de fraisage. Placez simplement le curseur sur chaque contour fermé, l’un après l’autre, puis cliquez. Une fois tous les contours fermés souhaités sélectionnés, faites un clic droit.

La boîte de dialogue Milling s’affiche. Utilisez-la pour définir la couche sur laquelle vous souhaitez placer les parcours de fraisage. Vous pouvez sélectionner la couche active, une nouvelle couche ou l’une des couches existantes du document. Utilisez le champ Select Tool  pour choisir, parmi les outils de perçage disponibles, celui à utiliser pour fraiser les parcours. L’option Delete Old Objects vous permet de conserver les objets de contour d’origine à des fins de comparaison.

Passez de l’affichage rempli à l’affichage des contours (Shift+F) pour voir le parcours réel calculé pour le fraisage. Le fraisage est dit « en avalant » lorsque le parcours de fraisage suit le même sens que le côté concave de la dent de l’outil ; dans le sens opposé, il est dit « en opposition ».

Le fraisage d’une zone est particulièrement utile lorsque vous avez attribué à votre outil de fraisage un paramètre sur l’axe Z inférieur à l’épaisseur du panneau. Vous pouvez ainsi créer un évidement dans la carte, par exemple pour le montage de composants particuliers.