PRESENTATION DE L ENVIRONNEMENT PCAD

Transcription

1 PRESENTATION DE L ENVIRONNEMENT PCAD Le logiciel PCAD se compose de trois parties distinctes. Le logiciel de saisie de schéma Le logiciel de routage de circuit imprimé Le gestionnaire de librairie qui permet de générer / modifier les caractéristiques de composants. Ce logiciel ne sera pas étudié ici. Pour la partie saisie de circuit imprimé, l environnement PCAD est constitué de 11 feuilles de calque (LAYERS), représentant les différentes «couches» sur lesquels nous sommes susceptibles de travailler. Elles sont constituée des deux couches «coté cuivre et coté composants» mais, de plus les informations nécessaires à la sous-traitance de la fabrication sont distinguées sur une couche. Onze couches sont présentes par défaut. On peut aller jusqu'à 6 couches de signal et 99 couches d informations. Ces couches sont susceptible d êtres générées /modifiées par des outils externes qui utilisent les informations décrites par des attributs au niveau de la saisie de schéma. Les couches par défaut présentes dans le routeur : Deux couches de signal Top représente le dessus de la carte donc le coté composants. Bottom représente le dessous de la carte donc le coté cuivre. Neuf couches d informations Assy Informations d assemblage (Top et Bottom) Silk Sérigraphie (Top et Bottom) Paste Masque pâte SMT (Top et Bottom) Mask Masque de soudage (Via et Pastilles) (Top et Bottom) Board Contour de la carte Le logiciel de saisie de schéma se présente comme ci dessous: La fenêtre de choix de composant est ouverte : elle permet de visualiser le symbole que l on va insérer dans sa feuille de travail Page 1 / 8 1_PRESENTATION DE PCAD.doc M RENNESON

2 Les menus standard de gestion de fichier et de réglage de vue sont présents : Fichier (File) et Edition (Edit) ainsi que Visualisation (View) et Fenetre de travail (Window) Les menus Placement (Place) et Placement d équipotentielle (Rewire) sont spécifique au dessin de circuit imprimé. Le menu Bibliothèque (Library) permet de valider les groupes de composants pouvant être utilisés. Le menu Utilitaires (Util) permet diverses opérations externes, dont la génération de la netlist vers le Routeur Le menu Options (Option) permet de modifier le comportement du logiciel ( à utiliser avec précautions!). L usage de la saisie de schéma avec l outil VIEWLOGIC est aussi possible, mais n est pas recommandé. Il faut refaire un schéma structurel en pensant à la fabrication et non plus à la validation d une fonction. Le schéma structurel comportera en plus des fonctions les borniers d entrée et de sortie ainsi que les sources d alimentation prévues. Flow général pour créer un circuit imprimé. Cahier des charges Saisie schéma Fichier netlist Routage circuit imprimé Circuit final Post routage Génération fichier Industrialisation Contraintes Contraintes => fichier technologie FLASHAGE GERBER Perçage automatisé EXCELON NETLIST :. FLASHAGE :. CONTRAINTES:.. EXCELON / SIEBER MEYER :. Page 2 / 8 1_PRESENTATION DE PCAD.doc M RENNESON

3 Les caractéristiques normalisées (classes des Circuit imprimés. CLASSE 1 CLASSE 2 CLASSE 3 CLASSE 4 CLASSE 5 Caractéristiques Concep Clichés Cartes Concep Clichés Cartes Concep Clichés Cartes Concep Clichés Cartes Concep Clichés Cartes -tion Usinées -tion Usinées -tion Usinées tion Usinées -tion Usinées Largeur minimale des conducteurs 0,8 0,7 0,55 0,5 0,45 0,35 0,4 0,36 0, ,17 0,15 0,13 0,1 Espacement minimal entre Conducteur et/ou Pastille 0,7 0,6 0,45 0,5 0,45 0,35 0,35 0, ,17 0,18 0,15 Différence minimale entre Pastille et Trou - Trous non métallisés - Trous métallisés 1,6 1,2 1,2 0,8 0,9 0,64 0,9 0,47 0,9 0,4 Largeur radiale minimale - Trous non métallisés - Trous métallisés Tolérance de superposition d une face par rapport à l autre 0,15 0,1 0,07 0,03 0,03 Tolérance de la position des pastilles par rapport à la grille 0 0,1 0,02 0,02 Page 3 / 8 1_PRESENTATION DE PCAD.doc M RENNESON

4 Pour indication, la classe "habituelle" de fabrication standard est la classe 2 pour le matériel actuel au lycée. On peut obtenir la classe 3 avec beaucoup de soin et de rigueur, c est ce qui est requis pour un travail avec des boîtiers SSOP par exemple) Industriellement les classes 4 et 5 sont communes (surtout pour les circuits comportant de la technologie CMS (elles ne sont pas réalisables au lycée, car le taux de déchet peut être important et les outils à employer très coûteux!). La Génération de «netlist» Elle est importante de même que sa récupération par PCAD ROUTEUR. Aucune erreur ne doit être signalée dans les deux opérations sous peine de ne rien obtenir de correct au niveau routage. Tous les modules de librairies utilisés dans la saisie de schéma doivent avoir une empreinte active. Le menu Util / Generate netlist permet la création du fichier compatible avec le routeur décrivant le schéma saisi graphiquement. Le routeur PCAD Ce routeur permet d'obtenir le dessin du circuit imprimé à partir d'une "netlist" et d'un fichier de technologie adapté à la classe voulue. Il dispose d'un mode manuel de saisie des pistes, d'un mode dit interactif et d'un mode automatique. La fenêtre active est relativement identique à celle de la saisie de schéma. Exemple de circuit imprimé «industriel» comportant cotation, position des trous percé codés et tout type d information utilisable en fabrication industrielle. Les barres de menus importantes sont Barre d outils de placement Barres de Commande et de Routage Page 4 / 8 1_PRESENTATION DE PCAD.doc M RENNESON

5 Ces barres de menu sont utilisées pour toutes les opérations de placement / modification de composants / pistes / pads / vias. Le menu Utils / Load netlist permet la récupération du fichier créé par la saisie de schéma. Barre d outils de placement Elle contient les raccourcis de commande pour le placement des éléments nécessaires au PCB. Place Component : Place sur le PCB les empreintes contenues dans les librairies sélectionnées par le menu Library Setup. Sélection de nouvelles librairies. Place Connection : Place des connexions (Nets) entre des Pastilles ou des Vias. Il faut que la couche (Layer) active soit une couche de type Signal. Place Pad : Place des pastilles sur le PCB. Place Via : Place des vias sur le PCB. Place Line : Place des lignes sur la couche (Layer) active. Elles ne constituent pas des éléments de routage. Place Arc : Place des arcs sur la couche (Layer) active. Ils ne constituent pas des éléments de routage. Place Polygon : Place un polygone rempli sur la couche (Layer) active. Il ne constitue pas un élément de routage. Place Point : Place un point de référence pour l alignement des composants, les outils de placement ou d insertion automatique, les points de colle. Place Copper Poor : Place une zone de remplissage de cuivre (plan de masse) ; sur une couche de type signal. Place Cutout : Place sur une zone vide de cuivre dans une zone de remplissage. Elle n affecte pas les polygones. Place Keepout : Place une zone dans laquelle l autorouteur ne placera pas de piste. Elle doit être placée sur un couche signal ; elle n affectera que cette couche. Place Plane : Place un plan (masse, alimentation) sur une couche Plane. Ce plan est en négatif. Place Texte : Place du texte sur la couche active. Place Attribute : Place un attribut (largeur de piste, règle de routage, etc...). Place Field : Place des informations comme la date, nom de l auteur, etc... Place Dimension : Place les distances et les mesures des angles entre des éléments remarquables. Page 5 / 8 1_PRESENTATION DE PCAD.doc M RENNESON

6 Barres de Commande et de Routage Edit Select : Bouton de sélection des objets. Les objets doivent être définis sur la couche courante. Raccourci clavier :S Edit Measure : Mesure de la distance entre deux points. View Zoom Window : Zoom sur la zone définie. Raccourcis clavier : + ou -. Enable Online DRC : Autorise la vérification interactive des règles de routage. Record ECOs : Débute l enregistrement du fichier contenant les modifications apportées à la Netlist. Cette barre est commune à tout les outils de l environnement Windows. degrés. Outils de Routage Route Manual : Routage manuel sur les couches signal. Route Interactive : Routage automatique piste par piste. Route Miter : Permet de casser les angles à 45 Prompt Line : Informations sur le fonctionnement des outils Status Line : Coordonnées du curseur X,Y Pas de la grille Couche active Informations Coordonnées Abs : absolues Enregistrement Taille de la Rel : relatives Macro piste Page 6 / 8 1_PRESENTATION DE PCAD.doc M RENNESON

7 Les bibliothèques de composants. Ces bibliothèque sont fournies sur le site internet du constructeur et peuvent être fabriquées relativement facilement en quelques heures pour un projet complet comportant des composants non fournis. Elles sont disponibles sur les serveurs B15 dans le répertoire "commun" partagé. ROUTAGE Avant de router, il faut que les composants et les connexions soient placées : soit manuellement soit par chargement de la NETLIST. On ne peut pas router sur des couches de type non signal. L environnement doit être configuré : Choix des couches. Choix des grilles de routage. Choix des largeurs de pistes. Dimension et forme des pastilles et des vias. Routage Manuel Le symbole en forme de diamant apparaît lorsque la piste est arrivée à son terme. Commencer et Terminer une piste SOURIS CLAVIER Cliquer sur la connexion pour Placer la souris sur la connexion pour commencer la piste. commencer la piste. Tirer le trait jusqu au point de Appuyer deux fois sur la barre connexion. d espace. Cliquer avec le bouton droit. Tracer la piste en utilisant les flèches appuyer sur esc pour arrêter la piste. de direction. Appuyer sur la barre d espace pour valider la piste. Appuyer sur esc pour arrêter la piste. Pour arrêter une piste avant son terme appuyer sur shift /. La ligne d état (Status Line) indique le mode dans lequel on se trouve. Pour changer de couche de routage appuyer sur L. Pour router à 90, 45 ou en Arc appuyer sur O. Pour modifier la concavité appuyer sur F. Pour effacer une piste en cours de tracé appuyer sur. Pour modifier la largeur de la piste appuyer sur W. En validant le bouton les violations des règles d isolation seront visualisées par des cercles. Page 7 / 8 1_PRESENTATION DE PCAD.doc M RENNESON

8 Les pistes seront routées en respectant les règles définies (largeur de piste, couche, règles d isolation). Routage interactif Sélectionner le début d une connexion à router ; puis la fin de la connexion. Ou sélectionner le début de la connexion puis cliquer sur le bouton droit de la souris et choisir complete. Le routage se fait en respectant la largeur de piste définie et les règles d isolation associées. Le routage ne se fait que sur la couche active. Modification des angles Convertit les angles droits en connexion à 45 ou en arc de cercle. Remarques : Cliquer sur l angle droit. Tirer la piste pour lui donner la forme voulue. Pour simplifier le routage il est possible d échanger les «portes» ou les broches équivalentes par la commande : Utils Optimize Nets puis de choisir le mode d échange (swap). Si on choisit manual swap le curseur prend la forme d un X. On clique sur la broche à échanger, les broches échangeables apparaissent en surbrillance. Lorsqu un composant est selectionné, la commande clavier F le place sur la couche Bottom. La commande R le fait tourner d un quart de tour. La commande Shift R le fait tourner d un angle définit dans le menu Option Configure. Par définition la couche Top est le coté composant et la couche Bottom est le coté cuivre. Page 8 / 8 1_PRESENTATION DE PCAD.doc M RENNESON