Définition et utilisation de multiples grilles

Une disposition typique de PCB comprend des types d'objets électriques, électromécaniques et mécaniques, chacun avec des exigences spécifiques de grille. Par exemple, le routage des pistes, les composants électroniques, les points de test et les boîtiers mécaniques peuvent chacun avoir une étape de grille et une exigence de taille différentes, ainsi qu'une unité de mesure différente, ou un décalage différent par rapport à l'origine de référence de la carte. Des grilles polaires (circulaires) peuvent également être nécessaires pour placer des pistes ou des composants le long d'un arc. Par conséquent, une seule grille seule ne répond souvent pas adéquatement à toutes ces exigences.

LA GRILLE PAR DÉFAUT

La grille par défaut unique est la seule grille activée dans un nouveau document de Circuit Imprimé. Elle contient un système de base mais flexible. L'unité de mesure peut être basculée entre les unités impériales et métriques, en utilisant la touche de raccourci Q . La distance de capture du curseur est définie sur une valeur définie par l'utilisateur, en utilisant le menu disponible lors de l'appui sur la touche de raccourci G à tout moment.

Un quadrillage fin est affiché, se rapportant directement au réglage actuel du quadrillage d'accrochage. De même, définir et utiliser plusieurs quadrillages de PCB se rapporte à un multiple défini par l'utilisateur : typiquement 2, 5 ou 10 fois le quadrillage d'accrochage. Ainsi, lorsque la taille de l'étape d'accrochage change, le quadrillage fin change exactement du même montant, et le quadrillage d'accrochage grossier change d'un montant multiple.

Il est possible de se fier exclusivement à ce quadrillage par défaut dans tous les aspects du placement des composants, du routage des pistes et du placement d'objets mécaniques ou spéciaux. Cependant, cela nécessiterait des changements fréquents de taille d'étape, ainsi qu'un changement d'unité de mesure, et possiblement même des changements de l'emplacement d'origine du circuit, afin d'atteindre tous les quadrillages requis. C'est ici que plusieurs quadrillages peuvent aider à résoudre ce processus compliqué et manuel.

EXIGENCES VARIÉES DE QUADRILLAGE

Placer des composants sur un quadrillage spécifique peut aider à accélérer le processus de placement et d'alignement des composants. Cela peut également aider à atteindre une densité de composants optimale. Comme la plupart des empreintes de composants sont définies en millimètres, un ou plusieurs quadrillages métriques dédiés, définis par l'utilisateur, peuvent être définis pour accommoder le placement des composants. De tels quadrillages peuvent être spécifiés pour être actifs uniquement en mode de placement de composants, et rester désactivés et invisibles lors du routage des pistes.

Le placement des points de test en circuit est généralement requis sur une grille impériale de 100 mils. Bien qu'aucun autre objet puisse nécessiter ce type de grille de disposition de PCB, une grille de test dédiée peut être définie spécifiquement dans le but de placer des points de test en tant que pastilles libres ou composants de point de test. Si nécessaire, cette grille peut être décalée par rapport au point d'origine de référence de la carte lors de la définition de la grille. Cette grille dédiée facilite le placement ou la vérification précise du point de test sur la grille requise pour la fabrication du dispositif de test. Lorsqu'elle n'est pas requise, la grille de point de test dédiée peut être désactivée.

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Figure 1 Points de test en circuit sur une grille de 100 mils

Les pastilles à pas fin peuvent être difficiles à router si elles ne sont pas alignées sur une grille plus fine que l'étape de capture typique du routage. Par exemple, un grand BGA de plusieurs centaines de broches sur un pas de pastille de 0,8 mm, se connectant à plusieurs dispositifs sur le même pas de pastille, sera beaucoup plus facile à router si les pastilles sont alignées sur une grille de 0,4 mm. Tout le routage des pistes associé aux pastilles à pas fin peut être placé rapidement et proprement en s'accrochant à la grille. Lorsqu'elle n'est plus requise, la grille dédiée pour les pastilles à pas fin peut être désactivée.

Les composants électromécaniques tels que les interrupteurs, les prises ou les emplacements de cartes doivent s'aligner précisément avec l'enceinte mécanique de la carte. Un tel alignement peut nécessiter une grille différente de celle utilisée pour le placement des composants, le routage des pistes ou le placement des points de test. La grille peut même nécessiter un décalage différent, par rapport à l'origine de la carte, afin de s'aligner correctement avec l'enceinte mécanique. Une grille dédiée peut être définie avec n'importe quelle taille de pas, distance verticale ou horizontale au-delà du contour de la carte, ou tout décalage par rapport à l'origine de la carte. Lorsqu'elle n'est pas nécessaire, cette grille de circuit imprimé peut être facilement désactivée.

Parfois, les composants ou le routage des pistes doivent être placés le long d'un arc. La rotation d'un composant peut normalement être réglée à n'importe quel angle. Cependant, obtenir un alignement précis de plusieurs composants placés le long d'un arc, ou le placement de pistes en arc, peut être extrêmement difficile sur une grille cartésienne par défaut (à 90 degrés). C'est là qu'une grille polaire dédiée peut être extrêmement précieuse. Elle permet un placement facile des composants ou du routage des pistes le long d'un pas angulaire et d'un pas radial définis par l'utilisateur. Comme toutes les grilles de composants personnalisées, la grille polaire dédiée peut être facilement désactivée ou activée selon les besoins.

Figure 2 Composants et arcs placés sur un pas angulaire de 15 degrés et un pas radial de 0,5 mm

GÉRANT DE GRILLE

Définir plusieurs grilles personnalisées pour circuit imprimé est facile lorsque vous utilisez le Gérant de Grille d'Altium Designer. Ici, différentes grilles peuvent être ajoutées, qu'elles soient cartésiennes ou polaires. Les spécificités, telles que la taille du pas, l'unité de mesure, l'origine et la plage de chaque grille personnalisée, peuvent être spécifiées par l'utilisateur dans un dialogue d'éditeur de grille. La couleur de chaque grille et le type de ligne sont également définis dans ce dialogue. Les grilles superposées peuvent être spécifiées selon un ordre de priorité, ou elles peuvent être activées ou désactivées par fonction (Non Composant et/ou Composant).

Figure 3 : Le Gérant de Grille

Une fois les grilles définies, le gérant de grille permet à l'utilisateur de contrôler quelle grille personnalisée est active ou inactive à tout moment. Ces contrôles permettent à l'utilisateur de se concentrer sur des tâches de placement ou de routage spécifiques et de choisir la grille appropriée pour chaque tâche. Par exemple, lors du placement ou de la vérification des points de test, la grille de point de test peut être activée et priorisée pour qu'elle soit la grille active. Ou, toutes les grilles personnalisées peuvent être désactivées pour que la grille par défaut puisse être utilisée pour le routage général sur la grille régulière.

GUIDES ET POINTS D'ACCROCHE

Les guides magnétiques et les points de capture peuvent être très utiles pour l'alignement par capture. Ces objets sont spécifiés par l'utilisateur par rapport à une coordonnée X/Y et sont affichés dans l'éditeur de PCB comme des lignes directrices ou des points de référence visuelle ou pour l'alignement par capture. Les guides magnétiques et les points de capture peuvent être activés ou désactivés à tout moment.

Figure 4 : Le gestionnaire de guides magnétiques

Les guides magnétiques sont très utiles pour marquer la ligne centrale sur votre PCB, ou toute autre ligne directrice critique. Un guide magnétique vertical est défini par rapport à une coordonnée X spécifique et s'étend indéfiniment dans la direction Y. De manière similaire, le guide magnétique horizontal est défini par rapport à une coordonnée Y spécifique et s'étend indéfiniment dans la direction X.

Les guides magnétiques sont définis à plus ou moins 45 degrés, par rapport à une coordonnée X et Y, et s'étendent indéfiniment. Les points de capture sont définis par rapport à une coordonnée X et Y pour fournir une marque visuelle pour le point, ainsi que pour l'alignement par capture. Les points de capture sont excellents pour identifier un ou plusieurs emplacements critiques hors grille sans avoir à définir une grille dédiée.

CONCLUSION

Le routage des pistes, les composants électro-mécaniques, les points de test et les boîtiers mécaniques peuvent chacun nécessiter une grille de pas, une taille et une forme différentes. Ils peuvent avoir des unités de mesure différentes, ou un décalage différent par rapport à l'origine de référence de la carte. Les grilles personnalisées, les lignes directrices et les points d'accrochage définis et gérés par l'utilisateur, permettent un placement et un alignement plus efficaces de ces différents types d'objets. La capacité à personnaliser une grille dédiée à un objectif spécifique permet à l'utilisateur de placer et d'aligner les objets avec une grande précision dans le contexte de multiples exigences de grille uniques.