Création d’une empreinte

Les empreintes sont regroupées en librairie, elles aussi, ce sont de simple répertoire avec l’extension .pretty
A l’intérieur de ces répertoires, on trouve les empreintes sous forme d’un fichier unique avec l’extension .kicad_mod

Pour créer une empreinte (footprint), il faut ouvrir l’Editeur de librairie d’empreintes en cliquant sur l’icone Image.

Pour créer une nouvelle empreinte cliquons sur le menu Fichiers -> Nouvelle Empreinte.
Une fenêtre s’ouvre et nous demande le nom de l’empreinte. On avait dit qu’on lui donnerait le même nom que le symbole pour plus de facilité. Mais regardons ce que la KLC dit au sujet des noms d’empreinte. La KLC possède plusieurs chapitres sur le sujet en fonction de la nature de l’empreinte à créer (composant SMD, ou THT, fusible, connecteurs…).

Pour notre empreinte (fichier .kicad_mod), le nom est défini par :
1. Le type du composant (C pour capacitor par exemple)
2. Le nom du package et le nombre de broches séparé par un tiret (ex : DIP-20)
3. Packages avec des pads spéciaux
4. Chaque paramètre de l’empreinte est séparé par un _
5. Les dimensions du package lenght X width (et en option height) en mm (ex : 3.5×3.5×0.2mm)
6. Le layout des broches (1×10, 2×25…)
7. L’espacement des broches précédé d’un P (ex : P1.27mm)
8. Modifications par rapport aux valeurs standards ex : Drill1.25mm
9. Orientation ex : Horizontal, Vertical 10. Raisons de modifications supplémentaires ex : _HandSoldering

Dans notre cas, le package n’étant pas standard, les dimensions du composant, des broches et leur répartition ne sont pas déterminantes pour le choix du nom de l’empreinte, le seul facteur déterminant va être la fonction (type de composant) et la référence fabricant. Sachant cela, on devrait nommer l’empreinte :

Reverb_BTDR-1H

C’est partie pour la création graphique !

Dans notre cas, composant traversant, nous allons utiliser 3 types de couches (layers) :

– La Couche Sérigraphie : layers nommés F.SilkS (pour Front Silkscreen) et B.SilkS (Back Silkscreen), nous travaillerons que sur F.SilkS puisque notre composant c’est pas double face. Elle sert pour le marquage des composants sur la surface du PCB.
– La Couche Fabrication : layers nommés F.Fab et B.Fab, on utilisera que la couche F.Fab. Elle sert à définir grossièrement le contour mécanique de la pièce sur le PCB.
– La Couche Courtyard : layers nommés F.CrtYd et B.CrtYd, on utilisera la couche F.CrtYd. Elle défini l’espace minimum requis sur le PCB par l’empreinte et le composant.

La couche Sérigraphie

Commençons par dessiner le composant en sélectionnant la couche F.SilkS.

La KLC nous donne quelques paramètres concernant la taille du trait, du texte etc…

– Taille du Texte = 1mm
– Epaisseur de la police : 0.15mm
– Pas de sérigraphie sur du cuivre nu (il faut 0.2mm d’espace)
– Pour les composants THT, la sérigraphie se trouve sous le composant pour aider au montage et à coté du composant pour un montage SMD
– L’épaisseur des lignes doit être entre 0.10mm et 0.15mm, et de 0.12mm par défaut.

Je règle tout cela dans le menu Options -> Textes et tracés

Image

Vue les données de la datasheet, je règle la grille sur un pas de 0.5mm (1). Cela m’aidera pour les tracés.
En utilisant l’outil ‘Addition de lignes graphiques’ (2), depuis l’origine de la grille (3), je trace un rectangle en utilisant les coordonnées affichés en bas de la fenêtre (4) et des données graphiques de la datasheet.

En utilisant les autres outils, cercle et arc de cercles (1) et si besoin en décalant l’origine de la grille (2) pour me faciliter les calculs. J’arrive à rajouter ‘les oreilles’ du module BTDR-1H.

ImageImage

En jouant une nouvelle fois avec le pas (Grille de 0.01mm) et l’origine de la grille, j’ajoute les pads. En double cliquant sur les pads, je rentre les informations nécessaires (numéro, dimensions, type …).
Mais aussi la position en rentrant les coordonnées (X,Y) directement, ce qui permet un positionnement sûr et fiable conformément à la datasheet, et garanti la qualité de l’empreinte.

La KLC nous donne comme indications :

– La broche 1 doit être située en haut à gauche de l’empreinte ou à gauche si les broches sont en lignes ou si il n’y a que 2 broches.
– La broche 1 doit avoir un pad rectangulaire (ou carré) ou rectangulaire arrondi (taille du coin arrondi 25%, radius max 0.25mm).
– Les autres pads doivent être défini sur Circular ou Oval.
– Les pads sont définis sur ‘Toutes les couches cuivre’ et sur les layers F.Mask et B.Mask
– La largeur minimum de l’anneau de la pastille (pads) doit être de 0.15mm
– Et le diamètre du trou doit être au moins supérieur de 0.2mm au diamètre de la patte du composant.

Les broches du BTDR-1H font 0.8mm de diamètre et la datasheet recommande un trou de 1mm de diamètre pour chaque trou.
J’en profite pour mettre aussi deux ‘pads traversant non métalissé, Mécanique’ au niveau des ‘oreilles’ du module, au diamètre de 3.7mm comme précisé dans la datasheet.

Image

La KLC nous dit que l’ancre de l’empreinte d’un composant THT doit être située au niveau de la pin 1. J’utilise l’icône Image, en veillant à ce que les coordonnées soit bien au centre de la pin 1.

On pourrait presque s’arrêter là, mais la KLC précise que 2 autres couches doivent être renseignées.

La couche Fabrication

Commençons par la couche Fabrication F.Fab et voyons les recommandations de la KLC :

– Les contours simplifié du composant doivent être tracés sur F.Fab
– La ligne doit avoir une épaisseur de 0.10mm
– Le nom de l’empreinte doit être écrit en dehors du contour du composant, avec une taille de texte de 1mm, et une épaisseur d’environ 15% de la taille du texte.
– Une 2éme copie du RefDes doit être placé au centre du composant en utilisant l’outil Texte et en entrant la valeur %R (taille du texte 1mm, épaisseur 15% de la taille)

J’ai juste tracé un rectangle, d’épaisseur de trait 0.10mm, en reprenant le contour du rectangle de la couche sérigraphie. Ajouter le texte, et le placer au bon endroit. C’est surement l’étape la plus courte en temps. Si on désactive la couche F.SilkS temporairement, vous devriez obtenir cela :

Image

 

La couche Courtyard

Continuons avec la dernière couche à renseigner : Courtyard ou F.CrtYd

Cette couche défini le plus petit rectangle possible (ou polygone) contenant le composant et son empreinte. Il doit donc avoir un petit espace entre le tracé de ce rectangle et le dessin du composant et de son empreinte.

La KLC nous donne là encore de précieuses informations :

– Cet espace doit être de 0.25mm
– La ligne de tracé du rectangle doit être de 0.05mm d’épaisseur
– La grille utilisée doit être réglée sur 0.01mm

Ce qui nous donne en gros plan ceci :

Image

Les propriétés de l’empreinte

Il ne nous reste plus qu’à rentrer les propriétés de l’empreinte en cliquant sur le menu Fichiers -> Propriétés, et en remplissant ainsi les caractéristiques :

– Référence : REF** (normalement, on n’y touche pas)
– Valeur : Reverb_BTDR-1H (déjà renseigné c’est le nom de l’empreinte)
– Lien doc : On peut mettre le lien vers la datasheet
– Mots Clés : On renseigne pour aider à retrouver l’empreinte plus facilement
– Type de placement : Traversant dans notre cas
– Déplacer et Placer : Libre
– Autoplacement : 0 et 0
– Options Locales : Utiliser option zone
– Tout le reste sur 0

Nous devons aussi remplir l’onglet Paramètres 3D même si le modèle 3D est inexistant :

Selon la KLC, les paramètres doivent être les suivants :

– L’échelle doit forcément être réglé sur (1,1,1), Rotation sur (0,0,0) et Offset sur (0,0,0).
– Le nom de la librairie 3D devra être le même que le nom de la libraire d’empreintes : donc ce sera Reverb_Belton avec l’extension .3dshapes : Reverb_Belton.3dshapes
– Le nom du modèle 3D devra être le même que le nom de l’empreinte avec l’extension .wrl, soit Reverb_BTDR-1H.wrl
– Le chemin devra comporter le préfix : ${KISYS3DMOD}/

Ce qui nous donne :

On n’oublie pas de sauvegarder en cliquant sur l’icone Image si la librairie n’est pas déjà faite ou Image si la librairie (Dossier Reverb_Belton.pretty) est déjà créé.

Nous continuerons, dans le prochain tuto, avec la création du modèle 3D.

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