Ne laissez pas vos réseaux non routés devenir des pistes sans destination

Avez-vous déjà vu l'un de ces films où un train fonce sur la voie et commence à traverser un pont pour se rendre compte plus loin que les rails se terminent et que le pont ne mène nulle part ? C'est une situation effrayante et seul un conducteur de train vigilant, autrefois appelé ingénieur ferroviaire, peut prévenir une catastrophe. Bien que moins catastrophique, avoir des réseaux non routés sur votre carte peut semer le chaos dans le fonctionnement de votre PCB.

Les réseaux non routés sont essentiellement des circuits ouverts là où il devrait y avoir des connexions. L'absence d'un chemin complet entre les pads des composants ou entre les pads et les vias peut amener votre circuit à se comporter de manière erratique, provoquer des désaccords d'impédance entre les paires différentielles et même faire en sorte que votre carte retienne la chaleur, ce qui peut endommager les composants ou la carte si elle fait partie d'un dispositif de soulagement thermique. Comme votre fabricant de PCB peut ne pas reconnaître les réseaux non routés, il est impératif que ces connexions incomplètes ou manquantes soient identifiées et résolues pendant la conception pour éviter la fabrication de cartes inutilisables et des coûts supplémentaires inutiles. Avec Altium Designer, vous disposez d'un ensemble de conception unifié complet qui vous permet de vérifier les connexions électriques sur votre schéma, les connexions de réseau sur la disposition de votre PCB et de faire facilement les changements nécessaires. Explorons ces outils pour identifier et résoudre tout réseau non routé qui pourrait se trouver dans votre conception.

Comment identifier les réseaux non routés

La responsabilité de s'assurer que votre schéma est entièrement connecté vous incombe. Si votre conception inclut des circuits intégrés (CI), il y a de fortes chances que vous ayez des broches qui ne se connectent pas à l'extérieur ou qui sont inutilisées. Pour cette raison, vous devriez vous fier à la documentation de vos composants pour réaliser vos connexions schématiques. Un conseil qui pourrait vous être utile est de créer un dessin ou un schéma de bloc montrant vos connexions de composants et de l'utiliser comme guide pour votre schéma. Pour les circuits simples, ce dessin peut également être utilisé pour vérifier visuellement votre schéma à la recherche de réseaux non routés. Cependant, en raison de la complexité de la plupart des circuits, vous aurez besoin d'effectuer une vérification des règles électriques ou électroniques (ERC) sur votre schéma.

Identifier les réseaux non routés sur votre schéma

Une fois que vous avez terminé votre conception schématique et avant de convertir en PCB, vous devriez effectuer une ERC. Généralement, une ERC évaluera les connexions électriques ; incluant les chemins, l'étiquetage et les paramètres, et vous fournira une liste de violations. Ces violations sont basées sur les règles et l'option de niveau de rapport que vous avez sélectionnées lors de la configuration de l'ERC. Bien que certains logiciels de conception de PCB considèrent la création d'une nomenclature ou l'exécution d'une ERC comme une étape de conception supplémentaire séparée, dans Altium Designer l'ERC fait partie de la conversion ou de la compilation qui génère votre disposition de PCB. Le nombre de vérifications et de violations possibles est vaste et comprend un certain nombre de vérifications qui traitent spécifiquement des réseaux. Parmi ces violations de réseau possibles qui peuvent empêcher une compilation réussie, celles qui sont les plus utiles pour identifier les réseaux non routés sont listées ci-dessous.

• Fils non connectés

• Objets non connectés dans le réseau

• Réseaux contenant des broches d'entrée flottantes

• Réseaux avec seulement une broche

• Signaux sans pilote

• Signaux sans charge

• Net positif manquant dans une paire différentielle

• Net négatif manquant dans une paire différentielle

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La liste ci-dessus n'inclut pas les réseaux mal étiquetés, les réseaux avec des paramètres incorrects ou manquants et autres violations de réseau qui sont détectables avec l'ERC et doivent également être corrigés avant que votre agencement de PCB puisse être généré.

Identifier un réseau non routé sur votre agencement de PCB

Assurer que votre schéma passe avec succès l'ERC sans violations devrait être une exigence pour que votre conception puisse avancer vers l'agencement de PCB. Dans Altium Designer, cette qualification de connexion électrique est un prérequis qui vous assure de commencer votre agencement de PCB avec tous les composants entièrement connectés. À partir de l'agencement de PCB, vous pouvez utiliser le nid de rats, qui fournit une représentation graphique et codée par couleur de toutes les connexions entre les broches, en conjonction avec la fonctionnalité de routage interactif ou autoroutage (par opposition au routage manuel) pour placer vos composants et apporter les changements nécessaires afin d'assurer un agencement de PCB entièrement connecté. Dans Altium Designer, ces schémas sont combinés dans les ressources de routage auto-interactif, PCB ActiveRoute, pour router facilement plusieurs traces, contourner des objets et accélérer le processus de routage.

Veiller à ce que vos composants soient entièrement connectés comme défini par votre schéma ne signifie pas que vos pistes sont acceptables pour la fabrication de la carte. Typiquement, il y aura des problèmes de dégagement et d'espacement et si votre carte est multicouche, vous devrez ajouter des vias et les pistes pour ceux-ci. Pour aborder avec succès ces préoccupations de routage, ainsi que d'autres spécifications de la carte qui impactent la fabrication, il est nécessaire que vous effectuiez une vérification des règles de conception (DRC) sur la disposition de votre PCB. Le DRC vous permet d'identifier et de définir directement les règles pour les broches non connectées et les routes non connectées. De plus, vous pouvez spécifier et prioriser les règles pour le routage des vias et des paires différentielles, les dégagements et les largeurs de piste, ce qui peut nécessiter un reroutage de vos réseaux de PCB.

Comment résoudre les réseaux non routés

Pour une conception de PCB manufacturable, la résolution des réseaux non routés peut être définie comme le processus d'assurer que toutes les connexions de réseau sont complètes et tombent dans les restrictions électriques et mécaniques acceptables. Cela peut être réalisé en suivant les étapes ci-dessous.

Étapes pour résoudre les réseaux non routés

Étape 1 : Définir les règles ERC pour les réseaux de votre schéma.

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Cela se fait en définissant les spécifications de l'ERC de sorte que les réseaux incomplets et manquants sur votre schéma soient signalés comme des violations. Cela se fait dans la fenêtre Options pour le projet, accessible en cliquant sur Options du projet dans le menu déroulant du projet ou en cliquant avec le bouton droit n'importe où sur le schéma. Depuis cette fenêtre, cliquez sur l'onglet Rapport d'erreurs et faites défiler jusqu'à la section Violations associées aux réseaux.

Configurer les violations de réseau à signaler

Ici, vous pouvez définir le type de violation à signaler. Ne pas signaler ou définir une violation à signaler signifie qu'elle peut être négligée et rester non corrigée.

Étape 2 : Corrigez les violations de réseaux non routés de l'ERC pour votre schéma.

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Corriger les violations de l'ERC qui impactent vos réseaux de schéma peut inclure une ou plusieurs des actions suivantes :

• ajouter ou retirer des composants des réseaux

• connecter des broches aux réseaux ou les déconnecter

• éditer les étiquettes et paramètres des réseaux

Étape 3 : Définissez les règles de DRC pour les réseaux de votre PCB.

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Depuis votre fichier PCB, *.PcbDoc, cliquez sur le menu déroulant Outils et cliquez sur Vérification des Règles de Conception (Design Rule Check). Cet outil permet de configurer ou définir toutes les règles pour la disposition de votre PCB ; y compris celles pour vérifier les réseaux non routés. La vérification des règles de conception (DRC) peut également être configurée de manière à ce que ces violations d'algorithme soient affichées en temps réel (en ligne) au fur et à mesure que vous complétez la conception de votre circuit ou toutes en une fois (par lot).

Configurer les règles de conception PCB

Étape 4 : Corrigez les violations de réseaux non routés de la DRC pour la disposition de votre PCB.

Pour les règles de DRC définies en ligne, vous pouvez apporter des corrections pour atténuer les violations de réseaux non routés en temps réel. Que vous choisissiez d'utiliser l'option en ligne ou non, une DRC par lot devrait toujours être exécutée avant de rassembler votre paquet de conception et de l'envoyer à votre fabricant. Si des réseaux non routés ou d'autres violations sont trouvés, vous pouvez utiliser une combinaison de routage, de placement et de modifications d'espacement pour corriger les erreurs et relancer la DRC par lot. Continuez ce cycle de correction des erreurs et d'exécution de la DRC jusqu'à ce qu'aucune violation n'existe.

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Notes supplémentaires :

• Altium Designer offre une large gamme de règles par défaut qui, dans la plupart des cas, seront suffisantes pour votre conception de circuit. Cependant, l'assistant de création de règles fournit un guide simple étape par étape pour créer de nouvelles règles, si nécessaire.

Créez facilement une nouvelle règle de conception

• Depuis votre schématique, *SchDoc, Altium Designer vous permet d'importer et d'exporter des nomenclatures dans divers formats pour faciliter l'utilisation sur différentes plateformes de conception. Celles-ci peuvent être accessibles en cliquant sur Nomenclature dans le menu déroulant Conception, tandis que votre fichier schématique est actif.

• Depuis votre fichier PCB, il existe de nombreuses options pour éditer, nettoyer et configurer les réseaux. Celles-ci peuvent être accessibles en cliquant sur Nomenclature dans le menu déroulant Conception, tandis que votre fichier PCB est actif.

Lors de la conception de cartes complexes ou densément peuplées, il peut être facile de négliger une connexion entre les composants. Cependant, cela revient à construire un pont qui ne mène essentiellement nulle part. Ne pas détecter et corriger les réseaux non routés pendant la conception peut non seulement causer un comportement erratique de votre circuit, mais peut également endommager les composants ou la carte. Dans les deux cas, cela nécessitera du temps supplémentaire pour corriger la conception du circuit et refabriquer, ce qui signifie des coûts de développement inutiles.

Heureusement, Altium Designer, le package de développement le plus avancé et complet de l'industrie du logiciel de PCB, offre un certain nombre d'outils pour vérifier votre conception et éviter des coûts inutiles ; y compris s'assurer que votre conception ne comprend aucune connexion non routée. En utilisant des vérifications de conception de schémas et de PCB, l'autoroutage et d'autres outils, vous pouvez facilement identifier et résoudre les réseaux non routés. Vous pouvez explorer ces capacités et d'autres d'Altium Designer en obtenant votre essai gratuit ici.

Pour plus d'informations sur comment vous pouvez identifier et résoudre les réseaux non routés, parlez avec un expert en conception de PCB d'Altium.