Comment établir le routage d'un circuit imprimé à partir d'un schéma dans Altium Designer

November 1, 2018

Établir le routage d'un circuit imprimé à partir d'un schéma

 

Comme toujours, vous avez élaboré votre schéma avec grand soin. Le circuit est défini et vous vous apprêtez à passer au routage. Mais cette fois, les choses sont un peu différentes. Peut-être que vous ne disposez pas de vos ressources habituelles, ou bien que vous voulez essayer de faire votre premier routage vous-même. Quelle qu'en soit la raison, vous êtes prêt à travailler sur la carte électronique mais n'êtes pas sûr de connaître la prochaine étape.

 

Heureusement, dans Altium Designer, l'étape qui suit est un jeu d'enfant. Nous utiliserons un schéma très simple et verrons ce qu'il faut faire pour le synchroniser avec une nouvelle conception de circuit imprimé. Ce petit projet n'aura sans doute rien à voir avec les schémas sur lesquels vous travaillez, mais les étapes principales concernant le transfert des données seront identiques. Établir le routage d'un circuit imprimé à partir d'un schéma ne devrait pas être difficile. Prenez un café (ou ce que vous voulez), et c'est parti.

Qu'y a-t-il dans un éditeur de routage de circuits imprimés ?

Des cartes. Des circuits. Encore des cartes. Des pistes partout et un éléphant rose. Ok, il y a peut-être un intrus dans cette liste. Dans la pratique, le routage d'un circuit imprimé consiste à accéder aux composants et à leur placement, de même qu'aux pistes et à leur routage pour la disposition du cuivre. Une fois ces exigences initiales satisfaites, il vous faudra accéder à la visualisation du circuit imprimé ainsi qu'aux fichiers de sortie tels que l'empreinte, les fichiers Gerber et la modélisation 3D.

 

Idéalement, vous devriez pouvoir utiliser ce que vous avez créé dans votre outil de capture schématique et le traduire facilement en un diagramme de circuit. Vous serez alors en mesure de gérer vos composants, les paramètres du cuivre, les interventions des équipes de CAO électronique et mécanique, et les exigences en matière d'approvisionnement pour optimiser vos fichiers de conception et lancer la fabrication en toute fluidité. Heureusement, c'est le minimum qu'Altium Designer peut vous offrir. 

Préparation de la synchronisation de la conception

La première chose à faire est de vérifier votre schéma une dernière fois afin de s'assurer qu'il est fin prêt pour lancer la conception du circuit imprimé et passer au routage. Évidemment, cela ne signifie pas que vous en avez déjà terminé avec votre carte, de nombreux changements seront probablement apportés avant qu'elle ne soit prête à être fabriquée. Mais il est impératif de s'assurer qu'il n'y aura pas de surprises lors du routage. Gare aux circuits dupliqués à partir de copies oubliées, de composants qui auraient dû être supprimés, etc.

 

Vérifions maintenant que le schéma est bien validé par le processus de vérification de l'éditeur de schéma d'Altium Designer. Pour cela, nous allons compiler le schéma pour générer l'ensemble des détails internes de la conception, tels que le mappage des connexions entre les composants et les nœuds. Pendant la compilation, une série de contrôles sera effectuée pour vérifier que le schéma est conforme aux règles de conception. Mais avant cela, jetons un œil au paramétrage de ces règles en allant dans le menu déroulant « Project > Project Options ».

 

Capture d'écran d'AD18 – Création d'un circuit imprimé à partir d'un schéma : options du projet

Paramètres des options du projet dans Altium Designer

 

Dans l'image ci-dessus, on peut voir un montage des quatre premiers onglets de la boîte de dialogue des options. Tout d'abord, vous avez la possibilité de contrôler les erreurs de votre choix et la façon dont elles sont signalées. Ensuite, vous pouvez indiquer les types de broches autorisés à se connecter entre eux. Le troisième onglet vous permet de configurer des classes de nœuds et de composants. Enfin, le quatrième onglet affiche les paramètres du comparateur.

 

Cela permet de contrôler la façon dont sont signalées les différences entre le schéma et le routage, ce qui prend toute son importance lorsque vous ajoutez des règles de conception supplémentaires à votre circuit imprimé. Dans l'ensemble, vous ne devriez pas avoir grand chose à modifier ici. Pour en savoir plus sur la configuration de ces éléments, consultez la documentation d'Altium.

 

Vous voilà prêt à compiler votre schéma. Allez dans le menu déroulant « Project > Compile PCB Project… » pour lancer le compilateur. Si votre conception ne contient aucune erreur, votre session de conception schématique ne renverra aucun message.

 

Afin de vous montrer à quoi ressemble une erreur, nous avons supprimé une partie du nœud qui relie R1 à Q1 et avons lancé le compilateur (voir l'image ci-dessous). Comme vous pouvez le constater, Altium Designer nous a signalé que le nœud « NetC1_1 » n'a qu'une seule broche de reliée. Après avoir reconnecté le nœud, le compilateur n'a comme prévu signalé aucune erreur.

 

Capture d'écran d'AD18 – Création d'un circuit imprimé à partir d'un schéma : erreur du compilateur

Rapport du compilateur : erreur de conception

 

Transfert des données de conception du schéma au routage

Nous sommes désormais prêts à transférer les données de notre schéma vers le circuit imprimé, mais il nous faut d'abord un circuit imprimé. Cliquez avec le bouton droit sur le projet et sélectionnez « Add New to Project > PCB » comme indiqué dans l'image ci-dessous. Cela créera un objet PCB dans l'arborescence de votre projet. Une fois créé, cliquez dessus avec le bouton droit et enregistrez-le sous un nouveau nom ; dans mon cas, je l'ai enregistré sous le même nom que mon objet schéma.

 

Capture d'écran d'AD18 – Création d'un circuit imprimé à partir d'un schéma : ajout d'un PCB au projet

Ajout d'un nouvel objet PCB au projet dans Altium Designer

 

Maintenant que l'objet PCB a été créé, prenez votre temps pour le configurer à votre convenance en vue du routage. Tout d'abord, vous devez configurer la grille dont vous avez besoin et définir l'origine du routage. Les commandes correspondantes se trouvent dans les menus déroulants « View > Grids » et « Edit > Origin ». Vous devez également modifier ou recréer le contour de la carte pour qu'elle ait la forme et la taille voulues. Pour cela, passez d'abord de la vue 2D au mode Planification de la carte à l'aide du menu déroulant « View », puis utilisez les commandes de modification appropriées dans le menu déroulant « Design ».

 

À ce stade, vous êtes prêt à transférer les données de conception du schéma au circuit imprimé. Dans l'éditeur, sélectionnez la commande « Design > Import Changes From... ». Vous verrez apparaître la boîte de dialogue « Engineering Change Order », comme indiqué ci-dessous.

 

Capture d'écran d'AD18 – Création d'un circuit imprimé à partir d'un schéma : boîte de dialogue ECO

Boîte de dialogue de demande de modification technique dans Altium Designer

 

Cliquez d'abord sur le bouton « Validate Changes » situé dans la partie inférieure gauche de la boîte de dialogue. Dès qu'Altium aura fini de valider les changements que vous effectuez en synchronisant les données du schéma avec le circuit imprimé, la colonne « Check » située dans la partie droite de la boîte de dialogue se remplira de coches vertes indiquant que ces éléments et tout autre symbole du schéma ont été validés avec succès. Tout élément non validé devra être examiné et corrigé afin que la conception soit entièrement synchronisée.

 

Cliquez ensuite sur le bouton « Execute Changes ». Altium Designer prendra quelques instants pour effectuer ces modifications ; vous pouvez suivre la progression dans la boîte de dialogue correspondante. Une fois terminé, tous les éléments seront cochés en vert dans la colonne « Done », comme indiqué dans l'image ci-dessous.

 

Capture d'écran d'AD18 – Création d'un circuit imprimé à partir d'un schéma : boîte de dialogue ECO, terminé

Boîte de dialogue de demande de modification technique après validation et exécution de la modification

 

Félicitations, vous avez transféré vos données de conception du schéma à la carte avec succès. Vous pouvez maintenant fermer la boîte de dialogue de demande de modification technique ; vos composants seront alors disposés à côté du contour de la carte comme indiqué dans l'image ci-dessous.

 

Capture d'écran d'AD18 – Création d'un circuit imprimé à partir d'un schéma : transfert des données et composants

Données du schéma transférées avec succès au routage – les composants sont prêts pour le placement

 

Vous avez créé un circuit imprimé à partir d'un schéma Altium, et ensuite ?

Avant de pouvoir procéder au routage, il reste encore quelques tâches à accomplir. Il vous faut penser à vos composants et indicateurs de référence, à rassembler les informations requises sur vos composants et à obtenir la confirmation de vos fournisseurs. Vous devez également configurer le circuit imprimé pour l'empilement physique des couches, l'affichage de ces couches et les règles de conception.

 

Capture d'écran d'AD18 – Création d'un circuit imprimé à partir d'un schéma : gestionnaire des empilements de couches

Gestionnaire des empilements de couches dans Altium Designer

 

 

Ci-dessus, vous pouvez voir le gestionnaire d'empilements de couches d'Altium Designer. Vous trouverez cette fonction dans le menu déroulant « Design ». Il vous permettra d'ajouter, copier, supprimer et déplacer des couches physiques dans l'empilage du circuit imprimé. Vous pouvez ajouter des couches pour le routage du signal, les plans électriques et les couches diélectriques de la carte. Le gestionnaire d'empilements de couches s'accompagne également d'un calculateur d'impédance.

 

Pour configurer vos règles de conception, utilisez l'éditeur « PCB Rules and Constraints Editor » accessible dans le menu déroulant « Design ». Enfin, vous devez configurer l'affichage des couches et des objets de votre circuit imprimé à l'aide du panneau « View Configuration ». Vous trouverez ci-dessous un exemple de l'onglet « Layers & Colors » du panneau de configuration des vues.

 

Capture d'écran d'AD18 – Création d'un circuit imprimé à partir d'un schéma : configuration des vues

Panneau de configuration des vues dans Altium Designer

 

À ce stade, les données de votre schéma sont transférées au routage et vous pouvez commencer à placer les composants sur votre circuit imprimé. Ce dernier peut être enfin terminé : vos pistes peuvent être routées, vos composants placés, votre cuivre soudé, votre conception fabriquée, et vous pourriez même avoir le temps de prendre un café avant la fin de la journée. Bienvenue dans la vie ambitieuse d'un concepteur de circuits imprimés.

 

Altium Designer est un logiciel de conception de circuits imprimés qui repose sur un environnement de conception unifié permettant de transférer facilement les données d'un schéma au routage, comme nous venons de le montrer. Ainsi, vous pouvez transmettre les données de conception d'un outils à l'autre pour vous simplifier la tâche et améliorer votre productivité. Avec plus de 30 années de développement à son actif, ce logiciel de conception de circuits imprimés est une valeur sure.

 

Le transfert facile des données de conception du schéma au routage n'est qu'un avant-goût de tous les avantages qu'Altium Designer vous réserve. Si vous n'utilisez pas encore d'Altium Designer pour vos conceptions de circuit imprimé, renseignez-vous auprès d'un expert d'Altium.

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