Dans la conception de circuits imprimés, la coulée de cuivre constitue un moyen efficace d'utiliser l'espace de la carte et d'améliorer les performances électriques. La coulée de cuivre, également connue sous le nom d'inondation de cuivre, consiste à remplir les zones inutilisées du PCB avec du cuivre pour créer un plan de référence continu. Les principaux avantages de la coulée de cuivre comprennent la réduction de l'impédance de terre, l'amélioration de la résistance aux interférences, la réduction des chutes de tension, l'augmentation de l'efficacité énergétique et la minimisation de la zone de boucle en se connectant au plan de masse, ce qui améliore également la compatibilité électromagnétique (CEM).
Aujourd'hui, nous partagerons quelques conseils pratiques pour la conception de cuivre coulé dans Altium Designer afin de vous aider à réaliser des conceptions de PCB plus efficaces et professionnelles. Voici quelques méthodes utiles :
Définition de différents dégagements pour la coulée de cuivre et le dégagement général
Dans la conception des PCB, le jeu global et le jeu de coulée du cuivre peuvent devoir différer. Par exemple, l'espacement entre le cuivre coulé et d'autres composants ou traces peut devoir être plus grand pour réduire les interférences électromagnétiques. Voici comment le configurer :
Accès rapide à l'éditeur de règles : utilisez le raccourci « D » + « R » pour ouvrir l'éditeur de règles et contraintes PCB.
Créer une nouvelle règle : cliquez avec le bouton droit sur Autorisation et sélectionnez Nouvelle règle.
Définir le dégagement général : par exemple, définissez le dégagement général sur 6 mil (0,152 mm) et nommez cette règle Dégagement.
Définir le dégagement de coulée de cuivre : créez une nouvelle règle avec un dégagement de coulée de cuivre de 0,5 mm et nommez-la Polygone. Suivez ces étapes :
Dans la fenêtre Où correspond le premier objet, sélectionnez Avancé (requête) et cliquez sur Assistant de requête….
Dans la fenêtre Query Helper, tapez « inp… » pour sélectionner automatiquement InPolygon, puis cliquez sur OK.
Définition d'une distance entre le bord du cuivre et la carte différente du jeu de coulée du cuivre
La distance entre la coulée de cuivre et le bord de la carte peut devoir différer de l'espacement général pour la coulée du cuivre afin d'éviter les courts-circuits ou d'autres risques à proximité du bord de la carte. Voici comment le configurer :
Définir la règle de distance des bords : en vous basant sur la configuration précédente, définissez le jeu global sur 0,152 mm et le jeu pour la coulée du cuivre sur 0,5 mm. Ensuite, créez une nouvelle règle avec une distance de 0,3 mm entre le cuivre et le bord de la carte, en la nommant Keep-out.
Spécifiez la correspondance d'objet :
Dans la fenêtre Où correspond le premier objet, sélectionnez Net et choisissez GND dans la liste déroulante.
Dans la fenêtre Où correspond le deuxième objet, sélectionnez Calque et choisissez Calque à conserver.
Définir les priorités des règles : cliquez sur Priorités… pour ouvrir la fenêtre des paramètres de priorité et ajuster les priorités des règles selon vos besoins.
Connexions indirectes en cuivre pour plots et connexions directes pour vias
Dans la conception en cuivre coulé, différentes méthodes de connexion peuvent être définies pour les plots et les vias. Par exemple, les pads peuvent utiliser des connexions indirectes, tandis que les vias peuvent utiliser des connexions directes. Suivez ces étapes :
Règle de connexion de cuivre par défaut : ouvrez l'éditeur de règles et de contraintes PCB en utilisant « D » + « R ». Par défaut, la coulée de cuivre utilise des connexions indirectes, mais vous pouvez ajuster la largeur de la trace si nécessaire.
Créez une nouvelle règle pour les connexions via : cliquez avec le bouton droit sur Polygon Connect et sélectionnez Nouvelle règle.
Définir la requête d'objet : dans la fenêtre Où correspond le premier objet, sélectionnez Avancé (Requête), cliquez sur Query Helper…, puis tapez « isv… » pour sélectionner automatiquement IsVia.
Définir Direct Connect pour les vias : sélectionnez Direct Connect pour les vias et nommez la règle Via.
Connexion générale directe en cuivre avec certains composants utilisant des connexions indirectes
Pour faciliter la maintenance ou pour améliorer la qualité de la soudure, vous souhaiterez peut-être configurer certains composants pour qu'ils utilisent des connexions indirectes tout en utilisant des connexions directes pour la coulée globale du cuivre. Voici comment le configurer :
Définir la méthode de connexion générale : en suivant les étapes précédentes, créez une règle pour définir les connexions directes comme valeur par défaut pour la coulée de cuivre.
Définir un composant spécifique sur une connexion indirecte : par exemple, pour définir le composant JK1 sur une connexion indirecte, créez une nouvelle règle. Dans la fenêtre Où le premier objet correspond, choisissez Avancé (Requête), cliquez sur Query Helper…, tapez « inc… » pour sélectionner automatiquement InComponent, puis entrez « j… » et choisissez JK1 dans la liste déroulante.
Nommez la règle : Nommez cette règle JK1.
Ajuster les paramètres de priorité : veillez à ajuster les paramètres de priorité des règles si nécessaire pour garantir une application correcte des règles.
En suivant ces conseils, vous pouvez optimiser les conceptions de coulée de cuivre dans Altium Designer, améliorant ainsi la résistance aux interférences du PCB et les performances électriques globales. Une utilisation appropriée des paramètres de jeu et de règles augmente non seulement la fiabilité des circuits imprimés, mais améliore également l'organisation et la maintenabilité de votre conception. Nous espérons que ces conseils pratiques vous aideront à concevoir des PCB de manière efficace et à améliorer la réussite de vos projets.