Le routage automatique interactif : éviter les obstacles et autres polygones

Cela ne fait aucun doute, router des pistes à la main sur un circuit imprimé peut être très amusant. Faire que le routage soit aussi propre, précis et correct que possible afin d'obtenir les routes les plus courtes avec une intégrité de signal optimale est un défi passionnant. Lorsque vous avez terminé, vous pouvez être fier du résultat : des lignes mesurées impeccables, des paires différentielles exactes et un ensemble à priori parfait. Le seul problème est que la précision manuelle prend beaucoup de temps.

Les logiciels de conception de circuits imprimés modernes regorgent de fonctions de routage capables de vous aider à réduire votre temps de routage. On trouve tout aujourd'hui, des routeurs automatiques complets par lots aux outils de nettoyage de pistes. Une application devenue très pratique est le routeur automatique interactif, qui vous permet de gérer vous-même la direction des pistes à la vitesse de la machine. Altium Designer possède l'un des meilleurs routeurs automatiques interactifs du marché, avec sa technologie de routage actif, et peut faire bien plus que simplement aider à contourner les obstacles.

Routage interactif manuel

Depuis la création des premiers circuits imprimés, les concepteurs ont toujours routé les pistes manuellement, d'abord avec du ruban adhésif sur du mylar, puis aujourd'hui à l'aide de logiciels avancés et leur conception de circuits imprimés axée sur des règles. Étant donné que le routage des pistes s'est complexifié au fil du temps, les concepteurs de circuits imprimés ont de plus en plus besoin d'une aide automatisée pour contourner les obstacles en un minimum de temps.

L'éditeur de circuits imprimés d'Altium Designer dispose d'outils capables de vous aider pour cela comme nous allons le démontrer. Pour vous donner un exemple simple, nous avons ajouté un remplissage à une zone non routée de notre carte, comme vous pouvez le voir ci-dessous.

Voici la zone de notre circuit imprimé non routé sur laquelle nous allons travailler

Les concepteurs de circuits imprimés maîtrisent bien le routage manuel des pistes autour des obstacles, cela prend juste un peu de temps de diriger la piste là où l'on veut qu'elle aille. Afin de router les quatre nœuds verticaux situés dans la partie droite de l'image ci-dessus, il suffit de les sélectionner un par un en cliquant dessus puis de « guider » la piste autour du remplissage.

Dans ce cas précis, le concepteur a été aidé par la fonction d'automatisation du moteur de routage. Dans l'image ci-dessous, on voit que la piste a été tracée vers le bas et s'est automatiquement « accolé » à l'obstacle (hug) pour emprunter le chemin le plus court. Cela évite au concepteur d'avoir à contourner manuellement chaque remplissage, pad ou tout autre obstacle se trouvant sur le passage.

La fonctionnalité de « hugging » permet d'éviter les obstacles lors du routage interactif

Dans l'image ci-dessus, on peut voir non seulement qu'un segment est apparu là où nous avons fait glisser la piste vers le bas jusqu'à la croix verte, mais également que notre routage interactif s'est automatiquement accolé à l'obstacle en le contournant. Pour cela, Altium Designer permet de configurer le routeur interactif. Vous trouverez ces paramètres en allant dans le menu déroulant « Tools » et en sélectionnant « Preferences », puis en cliquant sur « Interactive Routing » dans la catégorie « PCB Editor ».

Routage interactif d'Altium Designer : réglages

Dans l'image ci-dessus, vous pouvez voir les différents paramètres disponibles. Ceux-ci ont pour but de vous faciliter la tâche lors du routage manuel des pistes. Le problème est qu'il n'est possible de router manuellement qu'une seule piste à la fois. Afin de router plusieurs pistes simultanément, nous allons maintenant jeter un œil aux fonctionnalités de routage automatique interactif d'Altium Designer, appelées « Active Route ».

Routage automatique interactif avec Active Route

Active Route nous permet de tracer le chemin à utiliser lors du routage automatique de nos nœuds. Pour l'utiliser, ouvrez d'abord le panneau « PCB ActiveRoute ». Sélectionnez ensuite les nœuds que vous souhaitez router. Dans notre cas, nous avons sélectionné les quatre nœuds verticaux de droite en maintenant la touche ALT et le bouton gauche de la souris enfoncés et en faisant glisser le curseur de droite à gauche sur ces quatre nœuds.

Dans Altium Designer, faire glisser la souris de gauche à droite permet de sélectionner seulement les éléments que votre boîte de sélection englobe complètement. Pour sélectionner les éléments que la boîte de sélection ne fait que toucher, vous devez faire glisser la souris de droite à gauche.

Maintenant que les quatre nœuds sont sélectionnés, nous pouvons commencer à travailler avec le routeur. Comme notre panneau Active Route est déjà ouvert, cliquez simplement sur le bouton « Route Guide ». Vos nœuds seront alors regroupés et vous verrez apparaître une cible comme sur l'image ci-dessous.

Configuration d'Active Route pour notre routage automatique interactif

Vous allez à présent numériser le chemin, ou la « rivière », que vous voulez que votre routage suive. Comme si vous deviez router manuellement une seule ligne, cliquez sur les nœuds qui vous intéressent. Ce chemin n'a pas besoin de parcourir la carte d'un bout à l'autre, vous pouvez simplement indiquer une courte distance pour guider votre piste autour d'un obstacle, comme le montre l'image ci-dessous.

Vous pouvez à tout moment appuyer sur retour arrière pour annuler les modifications si vous décidez de changer de direction. Vous pouvez également utiliser les flèches haut et bas pour augmenter ou diminuer la largeur de la piste. Ceci ajustera la quantité d'espace nécessaire pour le groupe de pistes que vous êtes en train de router.

Indication du chemin de guidage qu'Active Route utilisera pour le routage actif

Lorsque vous avez fini de tracer votre chemin, faites un clic-droit de la souris pour afficher votre chemin avec les guides choisis à chaque extrémité, comme illustré ci-dessus. Vous êtes prêt à effectuer le routage. Cliquez sur le bouton « ActiveRoute » dans le panneau « Active Route », ou appuyez simultanément sur « Shift+A ». Altium Designer marquera un temps de pause puis terminera le routage, comme illustré dans l'image ci-dessous.

Routage terminé dans Altium Designer à l'aide d'Active Route

Active Route routera le nœud de manière complète, en allant même plus loin que le chemin que vous avez indiqué. Il routera également les parties non routées d'un nœud entre deux parties routées de celui-ci. Cela en fait l'outil idéal pour terminer un routage déjà entamé.

Les avantages d'Active Route d'Altium Designer

L'un des grands avantages d'Active Route est qu'il fait partie intégrante de l'environnement de conception unifié d'Altium Designer. Cela élimine donc toute conversion compliquée ou transfert de données entre différents outils. Ainsi, il vous suffit de sélectionner les nœuds dont Active Route se chargera et d'appuyer sur le bouton « go ».

Active Route n'est pas un routeur automatique conventionnel, mais plutôt un routeur interactif guidé qui assure un routage de haute qualité pour un ensemble de nœuds choisis. À savoir que cette fonction est configurable selon vos besoins. Vous pouvez ainsi définir des règles concernant les couches sur lesquelles travailler, activer la vérification du lustrage après routage, configurer le niveau de sinuosité autorisé, et activer la permutation des broches.

Active Route prendra également en charge les longueurs de nœud correspondantes ainsi que les paires différentielles. Dans la plupart des cas, cependant, Active Route utilisera les règles de conception standard que vous avez préalablement définies pour votre routage. Cet outil d'édition de circuits imprimés est aussi simple à utiliser que cela.

Pour obtenir de bons résultats avec Active Route, prenez l'habitude de l'utiliser de manière courante et ne la considérez pas comme un routeur automatique compliqué. Avec un routeur automatique par lots, l'idée est de prendre le temps de configurer la conception afin que le routeur automatique soit aussi performant que possible. Avec Active Route, ce n'est pas nécessaire. Vous obtiendrez les meilleurs résultats en l'utilisant pour des opérations de routage courantes qui vous prendraient normalement beaucoup de temps à la main.

Si vous n'utilisez pas déjà Active Route, essayez-le. Vous apprécierez à coup sûr les résultats obtenus.Altium Designer possède de nombreuses fonctionnalités utiles intégrées à son logiciel de conception de circuits imprimés, qui vous aideront dans tous les aspects de votre conception. Active Route figure parmi les fonctionnalités qui visent à vous rendre plus productif en automatisant le travail qui vous prenait beaucoup de temps à la main.

Souhaitez-vous en savoir plus sur l'utilisation d'Altium pour le routage de votre prochain circuit imprimé ? Parlez-en à un expert Altium.