Utilisez l'assistant d'empreintes conformes à la norme IPC® d'Altium Designer pour créer des empreintes de bibliothèques unifiées pour cartes de circuits imprimés

Zachariah Peterson
|  Créé: January 9, 2020

L'assistant d'empreintes conformes à la norme IPC® d'Altium Designer facilite la génération précise d'empreintes de circuits imprimés pour chaque symbole de composant présent dans les bibliothèques unifiées d'Altium Designer.

ALTIUM DESIGNER

Comme toujours, garantit que la conception des circuits imprimés est conforme aux normes.

 

 Boîtier PQFP et son empreinte conforme à la norme IPC® réalisée avec l'assistant d'Altium Designer

 

Empreinte de boîtier PQFP réalisée avec l'assistant d'empreintes conformes à la norme IPC® d'Altium Designer

La fabrication de circuits imprimés comprend la création et la gestion des empreintes de composants. Les empreintes représentent les interfaces conductrices où les composants électriques sont en contact avec le circuit imprimé. Il existe actuellement sur le marché de nombreux boîtiers de composants électriques et des empreintes qui leur sont associées.. Les boîtiers de composants comprennent deux terminaisons à des centaines de terminaisons. L'industrie spécifie des empreintes et des boîtiers standardisés afin de garantir la conformité des boîtiers d'un fournisseur à un autre. Dans cette optique, l’Association Connecting Electronics Industries (IPC) a élaboré la norme IPC-7351, intitulée Generic Requirements for Surface Mount Design and Land Pattern Standards. Le fait de travailler dans le respect de cette norme favorise la fiabilité et la qualité dans les entreprises de fabrication et d'assemblage.

Il existe une grande variété de composants et leurs empreintes qui sont normalisés par la norme IPC-7351. Le fait de travailler dans le respect de la norme permet de produire des empreintes conformes, des BGA (matrices de billes) aux inductances bobinées. Les composants discrets montés en surface ont en commun des boîtiers et des empreintes standards couramment appelés 0402, 0603 et 0805. On trouve des circuits intégrés contenant des transistors et autres blocs de circuits dans des boîtiers tels que les boîtiers DPAK ou QFN (Quad Flat No-Lead) ou des transistors à contour compact dans les boîtiers SOT23 à 3, 5 ou 6 broches. Pour les circuits intégrés de très grande taille comportant des centaines de terminaisons, on utilise des BGA et des PFQP. Chaque boîtier est normalisé en fonction d'une empreinte commune. Dans les bibliothèques EDA, ces composants sont représentés sous forme de symboles, avec leurs dimensions et leurs motifs géométriques. L’inclusion d'informations dimensionnelles facilite le routage des circuits imprimés.

Altium inclut l'assistant d'empreintes conformes à la norme IPC® qui permet de créer facilement des empreintes pour les éléments de votre bibliothèque, ce qui vous évite d'avoir à créer manuellement des modèles de composants et des empreintes. Les dimensions des fiches techniques des composants peuvent être entrées dans l'assistant. L'assistant utilise les normes IPC pour ajouter des tolérances IPC, des sérigraphies et des motifs géométriques au modèle de composant. Si vous devez vous écarter de la norme, l’assistant permet de personnaliser les tolérances et autres dimensions. Une fois l’empreinte du circuit imprimé et le courtyard spécifiés, l’assistant crée automatiquement les modèles 3D et STEP en vue d'une collaboration avec les outils de CAO électronique et CAO mécanique.

Pour un concepteur de circuits imprimés, il est maintenant plus facile de concevoir des modèles de composants pour de grandes variétés d'empreintes de composants. Regardons cela en détail.

Des modèles précis d'empreintes et des zones d'exclusions sont nécessaires pour les composants électriques

L'intégration de composants électriques dans des applications concrètes nécessite la prise en compte des dimensions mécaniques. Les dimensions mécaniques comprennent la largeur, la longueur et la hauteur d'un composant, ainsi que les dimensions des terminaisons autour du boîtier de composants. L'intégration d'une pièce dans plusieurs autres est la technique consistant à effectuer les premiers stades du développement des dispositifs ou à gérer des prototypes et des tolérances des circuits imprimés.

Les ingénieurs en mécanique et électriciens étudient les composants les plus grands et leur intégration dans les dimensions de boîtier définies par le système. Vient ensuite l'ajustement des blocs de circuit importants, puis le câblage. Les outils de CAO électronique et CAO mécanique ont besoin de modes de collaboration et de gestion de processus sophistiqués de manière à faciliter l’assemblage et la fabrication des circuits imprimés.

 

 Créez facilement des empreintes conformes sur les cartes de circuit imprimé grâce à l'assistant d'empreintes d'Altium Designer

 

Utilisez l'assistant d'empreintes conformes à la norme IPC® d'Altium Designer pour vos modèles de composants.

Consultation de la norme IPC-7351 pour sélectionner des composants conformes lors de la conception

Vous devez choisir des composants conformes à la norme IPC lors de la phase préliminaire de conception de votre circuit. L'utilisation de composants conformes aux normes IPC pour les empreintes de circuits imprimés a des répercussions positives tout au long du cycle de vie de la conception. Les empreintes reconnaissables aident les fabricants à convertir vos fichiers Gerber sans qu'il ne soit nécessaire d'effectuer un travail de personnalisation supplémentaire pour obtenir l'espacement correct. Les assembleurs peuvent utiliser un équipement standard pour charger des composants en vue d'une installation automatique sur les cartes. Les services des achats peuvent obtenir facilement et rapidement des composants standardisés, ce qui permet une tarification concurrentielle. Tout le monde y gagne dans l'organisation.

Maintenant que vous avez vérifié les dimensions des composants au moyen de votre organe mécanique, il est temps de placer des modèles conformes dans le routage.

Le logiciel de routage de circuits imprimés comprend des empreintes de composants et des motifs géométriques

De nombreux logiciels de routage de circuits imprimés nécessitent des bibliothèques distinctes pour le routage de chaque carte de circuit imprimé. Les dimensions d'empreintes, les symboles de composants et les modèles intégrés dans les bibliothèques de capture de schémas ne sont pas compatibles avec les bibliothèques de routage de PCB. Quoi qu'il en soit, vous devrez créer des modèles conformes à la norme IPC pour que vos fichiers Gerber de cartes de circuit imprimé soient acceptés pour la fabrication avec les valeurs appropriées correspondantes.

 

 Étape du menu de l’assistant affectant le courtyard à l’empreinte

 

 

L'assistant d'empreinte conforme à la mesure IPC® mesure le courtyard du boîtier PQFP.

Utilisation de la CAO mécanique et de la CAO électronique pour déterminer les dimensions des composants

Les modèles de bibliothèques de chaque composant sont conçus à partir des fiches techniques des fournisseurs de composants. Les dimensions sont utilisées scrupuleusement pour concevoir les modèles de bibliothèques à placer lors du routage du circuit imprimé. De plus, les normes IPC définissent des empreintes pour permettre de réussir la soudure de chaque terminaison du composant à la carte. Enfin, la norme IPC spécifie un courtyard englobant la totalité du composant et de l'empreinte pour donner au logiciel de routage de carte de circuit imprimé un espace dédié suffisant pour réussir l'assemblage.

Maintenant que vous comprenez l'importance des bibliothèques unifiées, examinons l'assistant d'empreintes conformes à la norme IPC® d'Altium Designer pour la création de modèles de composants.

L'assistant d'empreintes conformes à la norme IPC® d'Altium Designer conçoit des modèles de manière intelligente

Vous avez choisi vos composants et vous souhaitez une méthode efficace permettant de créer des modèles d'empreintes conformes. Altium Designer est doté de l'assistant d'empreintes conformes à la norme IPC® qui facilite votre travail. L'assistant reconnaît toutes les empreintes standard IPC-7351 et offre des menus particulièrement adaptés qui permettent de saisir facilement les dimensions de votre composant. L'assistant comprend le dimensionnement automatique des modèles de courtyard, sérigraphie et STEP.

 

 Utilisez l'assistant pour tout, des composants discrets aux BGA

 

Concevez des modèles de condensateurs électrolytiques pour BGA

Choisissez le meilleur assistant d'empreintes conformes à la norme IPC® pour créer une bibliothèque unifiée

L'assistant d'empreintes conformes à la norme IPC® d'Altium Designer facilite la création de bibliothèques de composants corrects. Les modèles créés et stockés lors de la capture de schémas se trouvent dans les mêmes bibliothèques que celles utilisées pour le routage de la carte. Vous n'avez plus besoin de conserver des bibliothèques séparées ni de contrôler les différentes dimensions d'empreintes. Utilisez plutôt des outils intelligents pour créer les bibliothèques permettant une fabrication et un assemblage corrects.

La création de bibliothèques de composants est indispensable à la préparation du routage, de la fabrication et de l’assemblage des circuits imprimés. Les dimensions et les modèles de composants sont nécessaires, du début de la conception jusqu'à la collaboration avec des partenaires de CAO mécanique en passant par la création de symboles de schémas et le routage de circuits imprimés. Le routage des circuits imprimés requiert des modèles précis pour représenter correctement les empreintes et les motifs géométriques dans les fichiers Gerber envoyés pour la fabrication des circuits imprimés. L’environnement unifié d’Altium Designer vous permet d'utiliser des modèles STEP pour CAO mécanique et CAO électronique grâce à l’assistant d'empreintes conformes à la norme IPC® pour votre processus de développement, de la CAO mécanique à la fabrication de circuits imprimés en passant par leur routage.

A propos de l'auteur

A propos de l'auteur

Zachariah Peterson possède une vaste expérience technique dans le milieu universitaire et industriel. Avant de travailler dans l'industrie des PCB, il a enseigné à la Portland State University. Il a dirigé son M.S. recherche sur les capteurs de gaz chimisorptifs et son doctorat en physique appliquée, recherche sur la théorie et la stabilité du laser aléatoire. Son expérience en recherche scientifique couvre des sujets tels que les lasers à nanoparticules, les dispositifs électroniques et optoélectroniques à semi-conducteurs, les systèmes environnementaux et l'analyse financière. Ses travaux ont été publiés dans diverses revues spécialisées et actes de conférences et il a écrit des centaines de blogs techniques sur la conception de PCB pour de nombreuses entreprises. Zachariah travaille avec d'autres sociétés de PCB fournissant des services de conception et de recherche. Il est membre de l'IEEE Photonics Society et de l'American Physical Society

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