Creating and Configuring the PCB Document

Vous êtes maintenant prêt à créer un PCB.

Ajout d’un document PCB au projet

Avant de transférer la conception de l’éditeur de schéma vers l’éditeur PCB, vous devez créer un PCB vierge, puis le nommer et l’enregistrer comme faisant partie du projet.

1. Cliquez avec le bouton droit sur l’entrée du projet dans le panneau Projects, puis sélectionnez la commande Add New to Project » PCB dans le menu contextuel. Un nouveau document PCB s’ouvrira et une entrée correspondante apparaîtra, liée au projet, dans le panneau Projects sous l’entrée Source Documents.

   ❯ ❮ Javascript ID: Tutorial_AddNewPCB_AD25_4

2. Cliquez avec le bouton droit sur l’entrée du document PCB dans le panneau Projects et sélectionnez la commande Save As. La boîte de dialogue Save As s’ouvrira, prête à enregistrer le document au même emplacement que le fichier de projet. Saisissez le nom Multivibrator dans le champ File name, puis cliquez sur le bouton Save.

3. L’ajout du PCB a modifié le projet, enregistrez donc le projet localement en cliquant avec le bouton droit sur l’entrée du projet dans le panneau Projects, puis en sélectionnant Save.

Avant de transférer la conception depuis l’éditeur de schéma, nous allons également modifier certains attributs du nouveau PCB.

Définition de l’origine et des unités de mesure

Main page: Utilisation du système d’accrochage du curseur à la grille

L’éditeur PCB possède deux origines : l’origine absolue, qui se trouve en bas à gauche de l’espace de conception, et l’origine relative définissable par l’utilisateur, qui sert à déterminer l’emplacement actuel dans l’espace de conception. Les coordonnées des objets dans un document PCB sont définies par rapport à l’origine relative. Les coordonnées affichées dans la barre d’état sont également relatives à cette origine. Une approche courante consiste à définir l’origine relative sur le coin inférieur gauche du contour de la carte.

1. Zoomez sur la partie inférieure gauche du contour actuel de la carte afin de voir facilement les grilles grossière et fine, comme illustré dans les images ci-dessous.

2. Pour définir l’origine relative, sélectionnez la commande Edit » Origin » Set dans les menus principaux, puis placez le curseur sur le coin inférieur gauche du contour de la carte et cliquez.

   

3. Sélectionnez la commande View » Toggle Units dans les menus principaux pour faire passer les unités de mesure du document PCB des mils aux millimètres.

   Regardez les coordonnées et la grille dans la barre d’état pour vérifier rapidement les unités de mesure actuellement utilisées.

   

Modification du contour de la carte

Main pages: Définition du contour de la carte

Le contour de carte par défaut mesure 6 x 4 pouces. Pour ce tutoriel, vous allez modifier la taille de la carte à 30 x 30 mm.

1. Sélectionnez une grille d’accrochage appropriée. Au cours du processus de conception, il est très courant de changer de grille ; par exemple, vous pouvez utiliser une grille grossière lors du placement des composants et une grille plus fine pour le routage. Sélectionnez la commande View » Grids » Set Global Snap Grid dans les menus principaux et saisissez 5 dans le champ de la boîte de dialogue Snap Grid qui s’ouvre, puis cliquez sur OK pour fermer la boîte de dialogue.

   

2. Dézoomez pour afficher toute la carte, y compris ses bords.

3. La modification du contour de la carte s’effectue en mode de planification de carte. Sélectionnez la commande View » Board Planning Mode dans les menus principaux pour passer à ce mode (raccourci : 1). L’affichage changera et la zone de la carte sera désormais affichée en vert.

   

4. En mode de planification de carte, l’éditeur PCB propose plusieurs commandes pour modifier le contour de la carte. Pour un carré ou un rectangle simple, il est plus efficace de modifier le contour existant. La grille visible grossière est de 25 mm (5x la grille d’accrochage), et la grille visible fine est de 5 mm; elles peuvent servir de guide.

   1. Sélectionnez Design » Edit Board Shape dans les menus principaux.

   2. Des poignées d’édition apparaîtront à chaque coin et au centre de chaque bord, comme illustré dans la vidéo ci-dessous.

      Notez qu’un clic n’importe où ailleurs que sur une poignée d’édition ou sur un bord du contour vous fera quitter le mode de modification du contour de la carte.

   3. Vous pouvez faire glisser le bord supérieur vers le bas et le bord droit vers la gauche pour obtenir la taille correcte. Pour faire glisser le bord supérieur vers le bas, placez le curseur sur le bord (mais pas sur une poignée). Lorsque le curseur se transforme en flèche à double sens, cliquez et maintenez, puis faites glisser le bord jusqu’au nouvel emplacement de sorte que la position Y du curseur soit 30mm dans la barre d’état, comme illustré dans la vidéo ci-dessous.

   4. Répétez l’opération pour déplacer le bord droit vers l’intérieur, en le positionnant lorsque la position X du curseur est 30mm dans la barre d’état.

   5. Cliquez n’importe où dans l’espace de conception pour quitter le mode de modification du contour de la carte.

5. Sélectionnez la commande View » 2D Layout Mode dans les menus principaux pour revenir au mode de disposition 2D (raccourci : 2).

6. Maintenant que le contour a été défini, vous pouvez régler la grille (View » Grids » Set Global Snap Grid) sur une valeur adaptée au placement des composants, par exemple 1 mm.

7. Enregistrez le document PCB localement en cliquant avec le bouton droit sur son entrée dans le panneau Projects et en sélectionnant Save dans le menu contextuel.

La taille de la carte a été définie, et les unités, l’origine et la grille ont été configurées.

Configuration des valeurs par défaut des objets PCB

Lorsque vous placez un objet dans l’espace de conception de l’éditeur PCB, Altium Designer définit la forme et les propriétés de l’objet en fonction de :

• An applicable design rule – si une règle définie s’applique à cet objet, les propriétés de l’objet sont définies à partir de la règle. Par exemple, lors d’un changement de couche pendant un routage interactif, un via est automatiquement ajouté avec ses propriétés de taille et de diamètre de perçage issues de la règle de conception applicable Routing Via Style.

• Default settings – si aucune règle de conception applicable n’existe ou ne s’applique pas, les propriétés de l’objet sont définies à partir des paramètres par défaut configurés dans la page PCB Editor – Defaults page de la boîte de dialogue Preferences. Par exemple, si vous exécutez la commande Place » Via, Altium Designer ne sait pas si ce via fera partie d’un net ; il présentera donc un via avec la taille définie dans les valeurs par défaut.

Dans le cadre de ce tutoriel, vous allez configurer les propriétés par défaut des désignateurs et des commentaires des composants. Ces propriétés seront appliquées à ces chaînes de composants lorsque les composants seront placés sur le PCB.

1. Cliquez sur le bouton  en haut de l’espace de conception pour ouvrir la boîte de dialogue Preferences, puis développez la catégorie PCB Editor dans l’arborescence de gauche et sélectionnez l’entrée Defaults dans cette catégorie pour ouvrir la page PCB Editor – Defaults.

   

2. Sélectionnez Designator dans le Primitive List pour afficher les propriétés par défaut de cet objet. Vérifiez que les options sont définies comme suit :

   • L’option Autoposition est définie sur Left-Above. Il s’agit de l’emplacement par défaut où cette chaîne est conservée lorsque le composant est pivoté. La chaîne peut être repositionnée de manière interactive à tout moment pendant le processus de conception.

   • La valeur Text Height est définie sur 1.5mm.

   • L’option Font Type est définie sur TrueType, et le Font est défini sur Arial.

   

3. Sélectionnez Comment dans le Primitive List et vérifiez que la visibilité du commentaire est définie sur masquée (le bouton à droite du champ Value est affiché comme ). Il s’agit d’une valeur par défaut courante. Les chaînes de commentaire des composants peuvent être affichées sélectivement pendant le processus de conception si nécessaire.

   

4. Cliquez sur OK pour enregistrer les modifications et fermer la boîte de dialogue Preferences.

Transfert de la conception de la capture de schéma vers la disposition PCB

Main page: Maintien de la synchronisation entre schémas et PCB

La conception est transférée directement entre l’éditeur de schéma et l’éditeur PCB; aucun fichier de netlist intermédiaire n’est créé. Cela peut être fait en sélectionnant la commande Design » Update PCB Document <PCBDocumentName> dans les menus principaux de l’éditeur de schéma. Lorsque vous exécutez cette commande, un ensemble d’Engineering Change Orders (ECO) est créé, qui :

• Répertorie tous les composants utilisés dans la conception ainsi que l’empreinte requise pour chacun. Lorsque les ECO sont exécutés, Altium Designer tente de localiser chaque empreinte et de la placer dans l’espace de conception PCB.

• Une liste de tous les nets (broches de composants connectées) est créée. Lorsque les ECO sont exécutés, Altium Designer ajoute chaque net au PCB puis tente d’ajouter les broches appartenant à chaque net. Si une broche ne peut pas être ajoutée, une erreur se produira. Cela se produit le plus souvent lorsque l’empreinte est introuvable ou que les pastilles de l’empreinte ne correspondent pas aux broches du symbole.

• Des données de conception supplémentaires sont ensuite transférées, telles que les classes de nets et de composants.

En d’autres termes, un ECO est créé pour chaque modification à apporter au PCB afin qu’il corresponde au schéma.

1. Cliquez sur l’onglet du document schématique en haut de l’espace de conception pour en faire le document actif.

2. Sélectionnez la commande Design » Update PCB Document Multivibrator.PcbDoc dans les menus principaux pour ouvrir la boîte de dialogue Engineering Change Order.

   

3. Cliquez sur le bouton  en bas à gauche de la boîte de dialogue. Si toutes les modifications sont validées, une coche verte apparaîtra à côté de chaque modification dans la colonne Status – Check de la boîte de dialogue.

   

   Si les modifications ne sont pas validées, fermez la boîte de dialogue, vérifiez le panneau Messages et corrigez les éventuelles erreurs.

4. Si toutes les modifications sont validées, cliquez sur le bouton  pour envoyer les modifications à l’éditeur PCB. À mesure que chaque modification est effectuée, une coche apparaîtra dans la colonne Status – Done de la boîte de dialogue.

   

5. Lorsque toutes les modifications auront été effectuées, le PCB s’ouvrira derrière la boîte de dialogue Engineering Change Order. Vous pouvez maintenant fermer la boîte de dialogue.

6. Les composants sont positionnés à l’extérieur de la carte et prêts à être placés. Notez également que les pastilles des composants appartenant au même net sont reliées entre elles par des lignes de connexion. 

   

Il reste quelques étapes à effectuer avant de commencer le processus de placement des composants, comme la configuration de la grille de placement et des couches.

Configuration de l’affichage des couches

Main page: Votre vue du PCB

Votre vue de la carte est une vue à vol d’oiseau, c’est-à-dire une vue plongeante le long de l’axe Z sur la carte depuis le dessus. L’éditeur PCB est un environnement de conception en couches; les objets que vous placez sur les couches de signal deviennent du cuivre lors de la fabrication de la carte, les chaînes que vous placez sur les couches de sérigraphie sont imprimées à la surface de la carte, et les notes que vous placez sur les couches mécaniques deviennent des instructions sur le plan d’assemblage que vous imprimez.

Vous concevez la carte en regardant cette pile de couches du dessus, en plaçant les composants sur les faces supérieure et inférieure de la carte (Top Layer / Bottom Layer), ainsi que d’autres objets de conception sur les couches de cuivre, de sérigraphie, de masque et mécaniques au fur et à mesure de l’élaboration de la conception. Les attributs d’affichage des couches et les autres couches sont configurés dans le panneau View Configuration.

1. Ouvrez le panneau View Configuration. Pour ce faire, cliquez sur le bouton  en bas à droite de l’espace de conception et sélectionnez View Configuration dans le menu.

2. Dans la zone Layers de l’onglet Layers and Colors du panneau, vérifiez que les couches de signal Top Layer et Bottom Layer sont visibles (le contrôle de visibilité à gauche des entrées de couche est affiché sous la forme ).

   

3. Pour réduire l’encombrement visuel pendant le placement et le routage, désactivez l’affichage des couches Component Layer Pairs (sauf les couches Overlay), Mechanical Layers, ainsi que des couches Drill Guide et Drill Drawing.

   

4. Dans la zone Additional Options de l’onglet View Options du panneau, vérifiez que les options Pad Nets et Pad Numbers sont activées.

   

Configuration de l’empilage des couches de la carte

Main page: Définition de l’empilage des couches

Les couches physiques d’un PCB (couches de signal, plans et diélectriques) ainsi que d’autres aspects liés à la structure physique du PCB, tels que les types de vias et les profils d’impédance, sont configurés dans le Layer Stack Manager.

Le PCB de ce tutoriel est une conception simple qui peut être routée comme une carte double face avec des vias traversants.

1. Ouvrez le Layer Stack Manager. Pour ce faire, sélectionnez la commande Design » Layer Stack Manager dans les menus principaux de l’éditeur PCB. Pour une nouvelle carte, l’empilage par défaut comprend un noyau diélectrique, deux couches de cuivre, ainsi que les couches supérieure et inférieure de masque de soudure et de sérigraphie.

   

2. Pour simplifier la gestion des couches, assurez-vous que l’option Stack Symmetry est activée dans la zone Board du panneau Properties (si le panneau n’est pas visible, cliquez sur le bouton  en bas à droite de l’espace de conception et sélectionnez Properties dans le menu). Lorsque cette option est activée, les couches sont ajoutées par paires correspondantes, centrées autour de la couche diélectrique médiane.

   

3. Pour utiliser un matériau pour une couche spécifique (ou une paire de couches si la symétrie est activée), cliquez sur le bouton  dans la cellule Material de la couche requise pour ouvrir la boîte de dialogue Select Material.

   

   Sélectionnez les matériaux de couche comme suit :

   • Couches de masque de soudure (Top Solder et Bottom Solder) – SM-001

   • Couches de signal (Top Layer et Bottom Layer) – CF-004

   • Couche diélectrique (Dielectric 1) – Core-043

   

4. Cliquez sur l’onglet Via Types en bas du Layer Stack Manager et vérifiez qu’un type Thru 1:2 est défini.

   

5. Enregistrez les modifications apportées dans le Layer Stack Manager en sélectionnant la commande File » Save to PCB dans les menus principaux.

6. Fermez le Layer Stack Manager en cliquant avec le bouton droit sur son onglet en haut de l’espace de conception et en sélectionnant la commande Close Multivibrator.PcbDoc [Stackup] dans le menu contextuel.

Configuration de la grille d’accrochage

Main page: Utilisation des grilles et des guides

L’étape suivante consiste à sélectionner une grille adaptée au placement des composants. Tous les objets sont placés dans l’espace de conception PCB sur la grille d’accrochage active.

1. Si le panneau Properties n’est pas déjà visible, affichez-le en cliquant sur le bouton  en bas à droite de l’espace de conception et en sélectionnant Properties dans le menu qui s’ouvre. Le panneau affiche les propriétés de l’objet sélectionné ou, si aucun objet n’est sélectionné, les propriétés du document PCB.

2. Dans la zone Grid Manager de l’onglet General du panneau, sélectionnez l’entrée Global Board Snap Grid et cliquez sur le bouton  . La boîte de dialogue Cartesian Grid Editor s’ouvrira.

   

3. Dans la boîte de dialogue Cartesian Grid Editor :

   1. Assurez-vous que le champ Step X a la valeur 1mm. Comme les champs X et Y sont liés, il n’est pas nécessaire de définir la valeur Step Y.

   2. Cliquez sur l’échantillon de couleur de la grille Fine et sélectionnez une couleur plus claire à l’aide de la boîte de dialogue Choose Color qui s’ouvre (par exemple, sélectionnez la couleur de la ligne 34 dans l’onglet Basic – ).

   3. Pour la grille Coarse, sélectionnez Lines dans la liste déroulante et cliquez sur le contrôle Darker pour définir automatiquement sa couleur sur une nuance plus foncée que la couleur actuelle de la grille fine. Cela permettra de distinguer plus facilement les grilles fine et grossière.

   4. Assurez-vous que Multiplier est défini sur 5x Grid Step. Cela rendra la grille visible à des niveaux de zoom plus faibles.

   

4. Cliquez sur OK pour fermer la boîte de dialogue. L’affichage de la grille sera mis à jour dans l’espace de conception. 

   

5. Enregistrez le document PCB localement en cliquant avec le bouton droit sur son entrée dans le panneau Projects et en sélectionnant Save dans le menu contextuel.