Remplissage de polygone

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Un remplissage de polygone (rouge plus vif) utilisé pour créer une grande zone GND sur une carte.

Résumé

Les remplissages de polygone sont utilisés pour créer une zone pleine ou hachurée (treillis) sur une couche de PCB. Également appelés coulées de cuivre, les remplissages de polygone servent à remplir des zones de forme irrégulière d’une carte, en se déversant automatiquement autour des objets existants et en se connectant uniquement aux objets appartenant au même net que le remplissage de polygone. Un remplissage de polygone est un objet de conception de groupe, c’est-à-dire qu’il est constitué d’objets primitifs plus simples, soit des régions, soit des pistes et des arcs.

Sur une couche de signal, vous pouvez placer un remplissage de polygone plein pour définir une zone destinée à transporter des courants d’alimentation élevés, ou comme zone reliée à la masse afin de fournir un blindage électromagnétique. Les remplissages de polygone hachurés sont couramment utilisés pour la masse dans les conceptions analogiques.

Disponibilité

Les remplissages de polygone ne peuvent être placés que dans l’éditeur PCB. Vous pouvez les placer directement ou les créer à partir de primitives sélectionnées. Pour placer un polygone, basculez vers la couche requise puis cliquez sur Home | Pour | 

dans les menus principaux.

Placement

Après avoir lancé la commande, la boîte de dialogue Polygon Pour s’ouvre :

Définissez les propriétés du polygone avant de le placer.

1. Sélectionnez le Fill Mode du polygone ; ces éléments sont décrits plus en détail ci-dessous.
2. Sélectionnez le net requis dans la liste déroulante Connect to Net.
3. Notez que chaque polygone possède un Name, qui est un nom défini par le système en fonction de la couche et du net. Saisissez le Name de votre choix.
4. En général, c’est tout ce qui doit être défini avant le placement ; cliquez sur OK pour commencer à définir la forme du polygone.
5. Positionnez le curseur puis cliquez pour ancrer le sommet de départ du polygone.
6. 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 d’angle définie par l’utilisateur entre elles. Reportez-vous à la section Placement Modes ci-dessous pour plus de détails sur la modification des modes d’angle.
7. Continuez à déplacer la souris puis cliquez pour placer d’autres sommets.
8. Après avoir placé le dernier sommet, cliquez avec le bouton droit ou appuyez sur Esc pour fermer et terminer le placement du polygone. Il n’est pas nécessaire de fermer manuellement le polygone, car le logiciel complétera automatiquement la forme en reliant le point de départ au dernier point placé.

Modes de placement

• Pendant le placement d’un polygone, cinq modes d’angle sont disponibles, dont quatre disposent également de sous-modes de direction d’angle. Pendant le placement :
  • Appuyez sur Shift+Spacebar pour faire défiler les cinq modes d’angle disponibles : 45 degrés, 45 degrés avec arc, 90 degrés, 90 degrés avec arc et angle quelconque.
  • Appuyez sur Spacebar pour basculer entre les deux sous-modes de direction d’angle.
• Lorsque vous êtes dans l’un des modes d’angle avec arc, maintenez les touches  ou  enfoncées pour réduire ou agrandir l’arc. Maintenez la touche Shift enfoncée pendant l’appui pour accélérer le redimensionnement de l’arc.
• Appuyez sur le raccourci 1 pour basculer entre le placement de deux arêtes par clic ou d’une arête par clic. Dans le second mode, l’arête en pointillés est appelée segment d’anticipation (comme illustré dans la dernière image de l’ensemble ci-dessous).
• Appuyez sur la touche Backspace pour supprimer le dernier sommet.

Modes de remplissage du polygone

Le moteur de placement des remplissages de polygone peut construire des polygones soit à partir de régions pleines, soit à partir d’une combinaison de pistes et d’arcs. Pour vous aider à choisir lequel utiliser, tenez compte des éléments suivants :

• Region Les polygones basés sur des régions entraînent le placement d’un nombre bien inférieur d’objets, ce qui permet : des fichiers plus petits ; des rafraîchissements, ouvertures de fichiers, DRC et analyses de connectivité de net plus rapides ; ainsi que des fichiers de sortie plus petits puisque l’objet région est entièrement pris en charge dans Gerber et ODB++.
• Track/Arc Les polygones basés sur des pistes/arcs permettent de créer un polygone hachuré en définissant le Track Width comme inférieur au Grid Size. Notez qu’ils peuvent également être pleins en définissant le Track Width comme supérieur au Grid Size.
• Outline Only Les polygones Outline sont des polygones Piste/Arc sans les pistes et arcs internes.

Définition d’un polygone à partir d’objets sélectionnés

En plus du placement interactif d’un polygone, il peut également être créé à partir d’un ensemble d’objets piste et arc existants définissant une forme fermée. Pour définir un polygone à partir d’une forme fermée existante, sélectionnez toutes les primitives qui forment la forme fermée puis cliquez sur Home | Pour | 

» Define from Select Objectsdans les menus principaux.

Le polygone sera créé avec son Fill Mode défini sur Outline et l’option Is Poured désactivée ; il s’agira donc d’un polygone vide. Notez également que les primitives sélectionnées à l’origine ne sont pas supprimées et que, par conséquent, le nouveau polygone ne sera pas visible puisque son contour se trouve sur la ligne médiane des objets sélectionnés. Les objets sélectionnés peuvent maintenant être supprimés ou déplacés vers une autre couche (via le panneau Inspector) pour révéler le nouveau polygone. Si cela prête à confusion, une autre approche consiste à sélectionner les objets à utiliser, basculer vers une autre couche, puis exécuter la commande Define From Selected Objects pour créer le polygone sur cette couche. Activez le mode Single Layer (Shift+S) et vous verrez le contour du nouveau polygone. Double-cliquez pour recouler le nouveau polygone en plein ou en hachuré puis activez l’option Is Poured.

Comme l’algorithme Define from Selected Objects utilise la ligne médiane des objets sélectionnés, il exige que les positions de début et de fin des objets en contact soient exactement coïncidentes (au même emplacement). Si ce n’est pas le cas, une boîte de dialogue Confirm s’ouvrira et indiquera l’emplacement où l’algorithme a échoué, tout en offrant la possibilité de lui demander d’essayer de définir le polygone à partir des bords des objets à la place. Tant que les objets sélectionnés se chevauchent légèrement, cette option devrait permettre de créer un polygone, dont le bord suivra le contour extérieur des objets sélectionnés.

Édition graphique

Cette méthode d’édition vous permet de sélectionner directement un objet de remplissage de polygone placé dans l’espace de travail et d’en modifier graphiquement la taille, la forme ou l’emplacement.

Modification de la forme et de l’emplacement d’un remplissage de polygone

Cliquez une fois sur un objet de remplissage de polygone pour le sélectionner, ce qui le place en mode édition. La forme extérieure de l’objet polygone est définie par une série d’arêtes : chaque arête est représentée par un sommet d’extrémité à chaque bout, affiché sous la forme d’un carré blanc plein ; et un sommet central au milieu, affiché sous la forme d’un carré blanc creux. Chaque sommet d’extrémité représente l’emplacement où deux arêtes se rencontrent.

Un remplissage de polygone sélectionné

• Cliquez et faites glisser A pour déplacer le sommet d’extrémité concerné.
• Cliquez et faites glisser B pour déplacer le sommet central concerné, créant ainsi effectivement un nouveau sommet d’extrémité et divisant l’arête d’origine en deux.
• Cliquez n’importe où le long d’une arête, à l’écart des poignées d’édition, puis faites glisser pour faire coulisser cette arête.
• Ctrl+cliquez n’importe où le long d’une arête, à l’écart des poignées d’édition, pour insérer un nouveau sommet d’extrémité.
• Pour supprimer un sommet d’extrémité, cliquez sur le sommet et maintenez, puis appuyez sur la touche Delete .
• Cliquez n’importe où sur le polygone – à l’écart des poignées d’édition – puis faites glisser pour le repositionner. Pendant le glissement, le polygone peut être pivoté ou symétrisé :
  • Appuyez sur Spacebar pour faire pivoter le polygone dans le sens antihoraire ou sur Shift+Spacebar pour une rotation horaire. La valeur du Rotation Step est définie sur la page PCB Editor – General de la boîte de dialogue Preferences.
  • Appuyez sur les touches X ou Y pour symétriser le polygone selon l’axe X ou l’axe Y respectivement.

Édition non graphique

Les méthodes suivantes d’édition non graphique sont disponibles :

Via une boîte de dialogue de propriétés associée

Dialog page: Remplissage de polygone

Cette méthode d’édition utilise la boîte de dialogue suivante pour modifier les propriétés d’un objet de remplissage de polygone.

La boîte de dialogue Polygon Pour

La boîte de dialogue Polygon Pour est accessible pendant le placement en appuyant sur la touche Tab.

Après le placement, la boîte de dialogue est accessible de l’une des façons suivantes :

• Double-cliquez sur l’objet de remplissage de polygone placé.
• Placez le curseur sur l’objet de remplissage de polygone, cliquez avec le bouton droit puis choisissez Properties dans le menu contextuel.

Changez rapidement les unités de mesure actuellement utilisées dans la boîte de dialogue entre le système métrique (mm) et impérial (mil) à l’aide du raccourci Ctrl+Q. Cela n’affecte que la boîte de dialogue et ne modifie pas l’unité de mesure réellement utilisée pour la carte, telle que déterminée par les boutons 

et  dans la zone Home | Grids and Units des menus principaux.

Via le panneau PCB Inspector

Panel page: PCB Inspector

Le panneau PCB Inspector permet au concepteur d’inspecter et de modifier les propriétés d’un ou plusieurs objets de conception dans le document actif. Utilisé conjointement avec un filtrage approprié, le panneau peut servir à apporter des modifications à plusieurs objets du même type, depuis un emplacement unique et pratique.

Autres fonctionnalités d’édition des polygones

Rempli vs non rempli

Les polygones ont un état non rempli. Lorsqu’un polygone est dans l’état non rempli, il est représenté par une ligne fine qui définit son contour, comme illustré dans l’image ci-dessous.

Le même polygone affiché rempli à gauche et non rempli à droite.

Un polygone non rempli peut être :

• Remodelé.
• Déplacé vers un nouvel emplacement.
• À nouveau rempli via le menu contextuel ou le sous-menu Home | Pour | Polygon Pour.
• Remis à l’état non rempli via le menu contextuel.
• Détecté par la règle de conception Unpoured Polygon (catégorie Electrical). Lorsqu’il est détecté, un message s’ouvre et propose de remplir à nouveau tous les polygones non remplis. S’ils restent non remplis, ils seront alors mis en évidence comme violation de règle.

Passer de l’état rempli à l’état non rempli

Puisque l’état rempli est simplement un attribut de chaque polygone, il est très facile de passer de l’état rempli à l’état non rempli. Vous pouvez :

• Basculer l’option Is Poured dans la boîte de dialogue Polygon Pour ou le panneau PCB Inspector.
• Cliquer avec le bouton droit sur un polygone puis sélectionner la commande Set To Poured ou Set To Unpoured appropriée dans le sous-menu Polygon Actions.

Reconstruire les polygones

Si vous avez modifié la conception à l’intérieur d’un polygone, celui-ci devra être à nouveau rempli afin d’éliminer toute violation créée par les modifications de conception. Comme un remplissage de polygone peut exister à l’état rempli ou non rempli, le terme « Repour » devient légèrement inadéquat. Pour mieux décrire le processus de réanalyse et de recalcul d’un polygone, le terme plus approprié « Rebuild » est employé. Pour reconstruire des polygones, cliquez avec le bouton droit sur un polygone dans l’espace de travail puis utilisez la commande Rebuild appropriée dans le sous-menu Polygon Actions.

Découper un trou dans un polygone (Polygon Pour Cutout)

Pour créer une découpe, ou un trou, à l’intérieur d’un polygone, placez une découpe de remplissage de polygone au-dessus du polygone existant. Pour ce faire :

1. Cliquez sur Home | Pour |  puis sélectionnez Polygon Pour Cutout.
2. Le curseur se transforme en réticule, en commençant à l’intérieur du contour du polygone. Cliquez pour définir l’emplacement de départ.
3. Déplacez le curseur à travers le polygone. La découpe est en réalité un Region object avec l’option Polygon Cutout activée. Appuyez sur Shift+Spacebar pour faire défiler les modes de coin de région.
4. Continuez à cliquer et à déplacer la souris pour définir le contour de la découpe.
5. Cliquez avec le bouton droit pour quitter le mode de placement de découpe de polygone.
6. Le polygone d’origine doit maintenant être reconstruit afin de se remplir autour de la nouvelle découpe.

Exemple de découpe de remplissage de polygone à l’intérieur d’un remplissage de polygone, à l’état rempli (gauche) et non rempli (droite).

Décomposer un remplissage de polygone

Un remplissage de polygone peut être converti en son ensemble d’objets primitifs à l’aide de la commande Explode Polygon To Free Primitives (pour le polygone sous le curseur) ou de la commande Explode Selected Polygons To Free Primitives (pour un ou plusieurs polygones actuellement sélectionnés). Les polygones pleins reviendront à des primitives de région, tandis que les polygones hachurés reviendront à des pistes et des arcs. Une fois décomposé, un objet de remplissage de polygone ne peut plus être manipulé comme un objet de groupe.