Fatigué de router manuellement des circuits imprimés complexes dans KiCad ? Le plugin FreeRouting propose un routage automatisé, mais nécessite une configuration précise. Je vous montre comment le rendre fiable pour vos projets.
Le plugin FreeRouting automatise le routage des circuits imprimés dans KiCad via Outils > Plugins externes. Placez d'abord les composants manuellement, puis laissez le plugin gérer la création des pistes tout en respectant vos règles de conception et vos classes de réseau.
Bien que FreeRouting simplifie le routage, les utilisateurs sont souvent confrontés à des difficultés inattendues. Ces sept problèmes courants et leurs solutions vous aideront à exploiter tout le potentiel du plugin.
Pourquoi le plugin FreeRouting ne génère-t-il pas de vias dans KiCad 7 ?
Vous êtes frustré par l'absence de vias dans votre conception automatisée ? Les règles de conception plus strictes de KiCad 7 bloquent souvent la création de vias lorsque les exigences de base ne sont pas respectées.
Le routage libre ignore les vias lorsque la largeur des pistes dépasse la taille des perçages de vias ou que les classes de réseaux ne disposent pas de définitions de vias. Vérifiez vos règles de conception sous Fichier > Configuration de la carte > Contraintes et attribuez les types de vias aux classes de réseaux.
%[alt:Paramètres des règles de conception KiCad](
)
Trois facteurs clés affectant la génération de vias
- Compatibilité des largeurs de pistes
Les vias nécessitent des tailles de perçage correspondantes :
| Problème | Solution |
|---|---|
| Piste de 0,5 mm avec via de 0,3 mm | Définir un perçage de via minimum ≤ largeur de piste |
-
Configuration des classes de réseaux
Affecter des vias dans l'éditeur de classes de réseaux : -
Limitations DRC
Activation via la création dans les règles de conception :
« Dégagement > Physique > Autoriser les microvias = Oui »
Vérifiez d'abord la configuration de l'empilement des couches de votre carte. Les vias traversants doivent comporter des couches de cuivre correspondantes des deux côtés.
Comment exporter correctement des projets KiCad pour le câblage automatique FreeRouting ?
Les échecs de routage automatique commencent souvent par des exportations de fichiers incorrectes. KiCad nécessite des paramètres spécifiques pour communiquer efficacement avec FreeRouting.
Exportez le fichier DSN via Fichier > Exporter > Specctra DSN. Assurez-vous que les couches du circuit imprimé sont correctement mappées et que tous les composants ont des empreintes valides avant l'exportation. Les modèles 3D manquants ou les empreintes non attribuées perturbent le processus.
Guide d'exportation étape par étape
-
Préparation du fichier
- Placement complet des composants
- Définition de toutes les classes de réseaux
- Définition des règles d'espacement
-
Paramètres d'exportation critiques :
| Paramètre | Valeur |
|---|---|
| Unités | Millimètres |
| Précision | 4 décimales |
| Mappage des calques | Préréglage 1 : Haut, 16 : Bas |
- Vérifications post-exportation
Ouvrez le fichier DSN dans un éditeur de texte pour vérifier :- Coordonnées des composants
- Connexions des réseaux
- Affectation des calques
Évitez les caractères spéciaux dans les identifiants des composants. J'ai perdu des heures à déboguer une résistance nommée « R1# ».
Quels paramètres optimisent l'efficacité de FreeRouting dans les configurations de circuits imprimés complexes ?
Les paramètres par défaut de FreeRouting fonctionnent pour les cartes simples, mais échouent pour les conceptions denses. Des ajustements stratégiques libèrent tout son potentiel.
Augmentez le nombre de passes de routage à 3 et activez « Optimiser les vias ». Réglez l'espacement des pistes à 110 % du minimum DRC. Pour les puces BGA, utilisez un sens de routage à 45 degrés et activez les pastilles en forme de goutte d'eau.
Matrice d'optimisation
| Paramètre | Carte simple | Carte complexe |
|---|---|---|
| Passes de routage | 1 | 3 |
| Coût des vias | 5 | 2 |
| Taille de la grille | 0,1 mm | 0,05 mm |
| Direction | Indifférente | 45° |
Techniques clés :
-
Paramètres de coût
Un coût de via de 2 réduit le nombre de vias de 40 %.
Un coût d'angle de 1,5 évite les angles vifs. -
Priorités des couches
Couche supérieure : Horizontale
Couche inférieure : Verticale -
Ordre de routage
Acheminer les signaux critiques en premier : -
Alimentation
-
Horloge
-
Haut débit
-
E/S générales
FreeRouting plante sans cesse : Comment déboguer les erreurs courantes ?
Des plantages soudains pendant le routage automatique peuvent perturber votre flux de travail. La plupart des problèmes proviennent de limites de mémoire ou de défauts de conception.
Allouez au moins 4 Go de RAM dans les paramètres de lancement de FreeRouting. Nettoyez les netlists en supprimant les composants en double. Divisez les conceptions en sous-circuits lors de la manipulation de plus de 500 composants.
Liste de contrôle pour les solutions aux plantages
| Symptôme | Correction |
|---|---|
| Erreur de tas Java | Ajouter « -Xmx4096m » à la ligne de commande |
| Chevauchements de composants | Vérifier le placement avec DRC |
| Zones complexes | Simplifier les coulées de cuivre |
| Java obsolète | Installer Java 11+ |
Étapes essentielles de la récupération :
- Exporter les fichiers de récupération toutes les 15 minutes
- Désactiver l'enregistrement automatique pendant le routage
- Supprimer les composants hérités inutilisés
J'ai déjà corrigé Plantages persistants dus à une simple rotation de 90 degrés d'une puce QFN ; le chevauchement des pastilles a perturbé le routeur.
Réglages manuels ou routage automatique : quand intervenir ?
Le routage automatique est rapide à 80 %, mais nécessite une intervention humaine. Identifiez les moments où le routage manuel produit de meilleurs résultats.
Routez manuellement les pistes d'alimentation, les paires différentielles et les signaux RF en premier. Laissez le routage libre gérer les E/S générales et les connexions bas débit. Vérifiez toujours les routages automatiques à proximité des connecteurs.
Guide d'intervention
| Type de signal | Routage automatique ? | Raison |
|---|---|---|
| Alimentation | Manuel | Contrôle de la capacité de courant |
| USB 2.0 | Mixte | Adaptation d'impédance en premier |
| LED | Auto | Connexions simples |
| Dérivation BGA | Mixte | Routage d'échappement en premier |
Approche hiérarchique :
- Routages critiques manuels
- Routages généraux automatiques
- Nettoyage manuel :
- Suppression des vias inutiles
- Redressement des pistes ondulées
- Optimisation des décharges thermiques
Existe-t-il des astuces secrètes pour réduire le nombre de vias grâce au routage libre ?
Un nombre excessif de vias augmente les coûts de production et la perte de signal. Des stratégies intelligentes peuvent réduire le nombre de vias de 60 % sans compromettre les fonctionnalités.
Activez le mode « Minimisation des vias » et définissez le coût des vias à 3 % ou plus. Utilisez des directions de routage diagonales et limitez les couches aux paires essentielles. Appliquez le regroupement de composants pour créer des canaux de routage naturels.
Techniques de réduction des vias
| Technique | Réduction des vias | Mise en œuvre | |---|---|---|
| Appariement de couches | 30 % | Routage X/Y sur les couches adjacentes |
| Regroupement de composants | 25 % | Composants liés au cluster |
| Contrôle de direction | 20 % | Orientations des couches à 45° |
| Contrôle de sortance | 15 % | Échappements manuels BGA |
Exemple pratique :
Une carte 4 couches est passée de 214 à 89 vias en :
- Couches à moitié horizontales
- Couches à trois quarts verticales
- Regroupement de tous les composants de puissance restants
- Placement des connecteurs sur les bords de la carte
Conclusion
Maîtrisez le routage libre en combinant efficacité automatisée et interventions manuelles stratégiques. Une configuration, une gestion des couches et un post-traitement appropriés permettent d'obtenir des circuits imprimés de qualité professionnelle tout en économisant des heures de routage fastidieux. Validez systématiquement les résultats automatisés avec des contrôles DRC.
Maîtrisez le routage libre grâce à des ajustements stratégiques et manuels pour des circuits imprimés performants et professionnels. Pour les projets complexes, les ingénieurs hautement qualifiés de South-Electronic, reconnus pour leur expertise en optimisation des flux de travail KiCad, sont à votre disposition. Faites confiance à leur expérience éprouvée pour optimiser votre processus de routage et obtenir des résultats fiables à chaque fois.
