使用 CAM 编辑器检查制造数据
概览
- 学习如何在 CAM 编辑器中选择、执行、重复和取消命令。
- 了解 CAM 和 NC 模式在显示制造图形、钻孔点和铣削路径方面的差异。
- 探索如何通过 CAMtastic 面板管理图层可见性、选择当前图层以及访问图层命令。
Altium Designer 的 CAMtastic 编辑器(CAM)提供了多种工具,其中最基本的工具用于查看和编辑 CAM 数据。导入图像文件和钻孔文件后,即可在 CAM 编辑器中指定层类型和叠层结构,随后便可提取网表,并将其与原始 PCB 设计软件生成的 IPC 网表进行比较。这些网表不仅支持通孔元件,还支持盲孔和埋孔。CAM 编辑器还提供设计规则检查、拼板以及 NC 铣槽(包括铣削)工具。
CAM 操作基础
CAM 编辑器环境中执行操作和流程的方法,可能与您习惯的方法略有不同。
先选操作,再选对象
对于习惯于先选择对象before再告诉程序如何处理这些对象的新用户来说,CAM 编辑器中的操作方式可能显得有些颠倒。与其他 CAM 工具类似,CAM 编辑器将这一流程反了过来:首先选择操作,然后选择要操作的对象,最后发出执行命令。
如果您不习惯这种工作方式,可以借助一些提示来逐步适应。首先,观察光标。当光标在设计工作区中显示为十字准星时,表示当前不处于选择模式(选择模式下显示的是方形拾取框光标)。所有选择按钮均呈灰色,也是在提醒您尚未选择操作,或者至少尚未选择需要常规对象选择的操作。在执行多步骤流程时,如果您不明白为什么没有任何反应,主编辑窗口底部的状态栏会特别有帮助;状态栏会提示 CAM 编辑器正在等待您执行什么操作。
右键执行
首先选择命令,然后选择一组对象。此后,CAM 编辑器会等待执行命令。这样,您就可以从不同的层和对象组中仔细选择所需对象。发送执行命令的基本方法是右键单击。 Status Bar 中的提示会指出何时可以通过右键单击来执行。在选定当前功能所需的所有对象后,您也可以使用 Shift+F9 键盘快捷键执行该功能。
您可能会注意到,执行某项功能后,光标并未返回非活动状态。相反,选择拾取框仍然存在,状态栏会提示您再次开始选择。这是因为启用了 Preferences 对话框中 CAM Editor - General 页面上的 Auto Repeat Functions 选项。
鼠标右键有时也可用于取消当前流程。当您尚未完成某个必要步骤(例如选择对象)时,便可使用这种方法。不过,一般而言,按 Esc 键取消操作更为稳妥。
编辑模式
CAM 编辑器支持两种编辑模式:CAM 和 NC(铣槽)。从主菜单选择 View » CAM Editor 或 View » NC Editor 时,可使用相应的 CAM 编辑器和 NC 编辑器命令启用对应模式。您也可以直接通过 CAMtastic 面板中的下拉列表设置编辑模式。这两种模式的主要区别在于数据的显示方式。CAM Editor 模式会显示图像在照相底片上绘制或闪绘后的实际效果,该底片将用于 PCB 制造。NC Editor 模式则会为钻孔和铣槽路径添加标记。
NC 编辑器模式下显示的铣槽路径。
CAM Editor 始终处于这两种编辑模式之一。在 CAM Editor 模式下,菜单中的铣槽工具将呈灰色。同样,启用 NC Editor 模式时,常规 CAM 编辑工具将被禁用。启用 CAM Editor 模式时,您可以通过 CAMtastic 面板中的下拉列表快速访问光圈列表中定义的 D 码。启用 NC Editor 模式时,此下拉列表则会显示用于钻孔、铣槽和铣削的刀具组。最重要的是,设计空间的显示会与当前编辑模式保持一致。NC Editor 模式使用特殊标记表示钻孔点和铣槽路径:每个钻孔点都用 X 标记,而铣槽路径则包含下刀点和退刀点,必要时还会包含方向标记。在 CAM Editor 模式下工作时,这些指令标记不可见。
CAMtastic 面板
只要 CAM 文档处于活动状态,就可以使用此面板。该面板包含此 CAM 文档的关键信息,包括层、当前 D 码或刀具、栅格/单位设置,以及光标在设计空间中的绝对位置。您还可以在面板的 Info、DRC、Nets 和 Steps 区域之间切换,以查看其他设计相关信息。
Layers 区域显示所有已创建/导入的层及其可见性状态。当前层对应的色块上会有一个白色的 X ,该层也会显示在此区域顶部。双击其他层的名称,即可将其设为当前层。
存在层时,在此区域内任意位置右键单击,即可快速访问层命令,包括锁定、重命名或添加层。如果您创建了新文档并希望开始添加层,请使用 Edit » Layers » Add 命令添加第一个层。
您可以高亮选中此列表中的任意层,然后使用键盘上的 Up Arrow 和 Down Arrow 键,以单层模式逐层浏览 CAM 数据。Right Arrow 键可使所有层可见,而 Left Arrow 键则仅显示高亮选中的层。使用标准的 Shift+Click 和 Ctrl+Click 功能可以选择多个层,从而一次显示、隐藏或删除多个层。您可以使用数字小键盘上的 +/- 键和 * 键,分别在所有可见层之间或仅在信号层/平面层之间循环切换。
可以从面板中删除层,但此操作不可撤销。Edit 菜单中的 Undo 命令无法恢复已删除的层。
您可以使用 Shift+F5 键盘快捷键,在 CAMtastic 面板与活动 CAM 文档之间来回切换。按 F4 键可切换所有浮动面板的显示状态。
CAMtastic 面板的内容与使用
面板功能
面板顶部的下拉列表可用于在 CAM 编辑器与 NC 编辑器模式之间快速切换。此字段正下方的区域列出了当前 CAM 文档(*.cam)中所有可用的层。各层的排列顺序与 Layers Table 对话框中的顺序相同;从主菜单中选择 Tables » Layers 即可打开该对话框。
列表中的每一层都显示其名称和编号,并提供用于控制层可见性的选项(即打开或关闭该层)。此外,还提供了一个色块,用于显示当前分配给该层的颜色。单击该色块可打开 Change Layer Color 对话框,其中提供了多种颜色供您选择。
层列表顶部会显示当前层的名称。当前层是用于放置新对象的层,例如直线、折线和钻孔点。当前层对应条目的色块中还会显示一个白色十字标记,以便区分。要将某一层设为当前层,请双击该层在列表中的条目。
右键单击列表中的单个层条目,会弹出一个包含以下层相关命令的菜单:
- Type - 使用此命令可显示在 Layers Table 对话框中为该层指定的层类型。
- ON - 用于切换该层的可见性。当该层打开时(即在设计空间中可见),命令左侧会出现一个勾选标记,同时该层对应的可见性选项也会被选中。
- Current - 用于将所选层设为当前层。命令左侧会出现一个勾选标记,该层的名称会显示在 Current Layer 字段中(位于层列表顶部),并且该层对应的色块中会出现一个白色十字标记。
- Lock / Lock Selected - 用于锁定所选层,防止在其上执行任何绘制操作。启用后,命令左侧会出现一个勾选标记。
- RESCan / RESCan Selected - 用于比较活动 CAM 文档中所选层的现有数据(Gerber/ODB++ 特征)与最近一次从同一源 PCB 文档生成的数据的日期。如果最近生成的数据比现有数据更新,则会启用 Reload 命令。
- Reload / Reload Selected - 用于为经 Rescan 过程检测到已发生变化的所选层重新生成数据。该层的所有更改都会导入活动 CAM 文档,以便与源 PCB 文档重新同步。
- All On - 用于使所有层在设计空间中可见(打开)。
- All Off - 用于使所有层在设计空间中不可见(关闭)。
- Isolate - 用于使所选层在设计空间中可见(打开),而所有其他层均不可见(关闭)。
- Scroll Up - 用于从当前所选层开始,向上逐层浏览列表。每选中一层,该层就会被设为当前层,所有其他层在设计空间中均变为不可见。
- Scroll Down - 用于从当前所选层开始,向下逐层浏览列表。每选中一层,该层就会被设为当前层,所有其他层在设计空间中均变为不可见。
- Compare - 用于打开 Compare Layers 对话框,您可以在其中比较两个层、更改层公差以及调整映射层分辨率。
- Compress Layers - 用于将在层表中指定为相同类型的层合并为单个层。此操作仅适用于每个设计中应只有一个的层(例如顶层、底层、阻焊层、丝印层、顶层钻孔层、底层钻孔层)。
- Rename - 用于重命名当前所选层。执行此命令后,将显示 Enter Value 对话框。输入该层的新名称(仅限小写),然后单击 OK,新名称将替换旧名称。
-
Add Layer - 用于创建新层并将其添加到列表中。执行此命令后,将显示 Enter Value 对话框。输入新层的名称(仅限小写),然后单击 OK,该层将添加到列表末尾。
如果在列表中选择了多个层,菜单中的“类型”条目将显示“多选”,且以下命令将不可用:打开、当前层、锁定、向上浏览、向下浏览和添加层。 - Turn On / Turn On Selected - 用于使所有所选层在设计空间中可见(打开)。仅当所选层中至少有一层当前处于关闭状态时,此命令才可用。
- Turn Off / Turn Off Selected - 用于使所有所选层在设计空间中不可见(关闭)。仅当所选层中至少有一层当前处于打开状态时,此命令才可用。
- Lock / Lock Selected - 用于锁定所选层,防止在其上执行任何绘制操作。层锁定后,命令右侧会显示一个勾选标记,表示该层已锁定。要解锁,请再次单击已锁定的层。
- Delete / Delete Selected - 用于从 CAM 文档中删除所选层。
信息选项卡
Info 选项卡
运行任一查询类命令(对象、组、网络、最小环宽)后,Info 选项卡会显示相关信息。这些命令可从 Analysis 菜单中访问。
DRC 选项卡
DRC 选项卡
DRC 选项卡列出了对当前文档运行设计规则检查 (DRC) 后存在的违规项。如果存在违规项,将列出对应设计检查的顶层文件夹,其下包含各个违规对象的子文件夹。单击子文件夹将在设计编辑器窗口中选中、缩放并居中显示相应的违规对象。
如果 DRC 错误可以通过自动修复功能修复,您可以右键单击该错误的子文件夹,然后从弹出菜单中选择“修复 DRC 错误”。
网络选项卡
Nets 选项卡
Nets 选项卡显示通过选择 Tools » Netlist » Extract 命令提取网表后,设计中包含的网络。每个条目还会列出网络总长度。单击网络条目将在设计编辑器窗口中选中、缩放并居中显示与该网络关联的所有对象。
Step 选项卡
Steps 选项卡
Steps 选项卡显示当前为文档定义的 ODB Step。当前 Step 的名称显示在选项卡顶部。双击某个 Step 条目会将其设为当前 Step。
右键单击选项卡中的 Step 条目,可打开包含以下命令的弹出菜单:
- Current - 用于将所选 Step 设为当前 Step。该命令条目的左侧将显示一个勾选符号。
- Delete - 用于从设计文档中删除所选 Step。当前 Step 无法删除,已插入其他 Step 的 Step 也无法删除。
- Rename - 用于重命名所选 Step。启动此命令后,将显示 Enter Value 对话框。输入 Step 的新名称(仅限小写),然后单击 OK,所有使用当前名称的位置都将替换为该 Step 的新名称。
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Add Insert - 用于将一个 Step 插入另一个 Step 中。此时将显示 Add Insert to ODB Step 对话框。在此对话框中,从可用 Step 列表中选择要插入的 Step,并定义位置、阵列大小和方向信息。单击 OK 后,插入项将作为指定父 Step 的子 Step 添加到选项卡中,显示格式为:n: StepName (Rows, Columns),其中 [n] 是分配给插入 Step 的下一个可用编号,从 1 开始。
在设计编辑器窗口中,插入的 Step 将显示为若干个白色空心矩形,其数量由 Add Insert to ODB Step 对话框中所选的阵列大小决定。同时还会显示白色十字标记,阵列中的每个 Step 对应一个,其中左下角的十字标记位于所选的基点坐标处,该坐标同样在对话框中定义。这些十字标记定义了展开 Step 阵列时,插入 Step 的对象内容所在的位置。右键单击选项卡中的子 Step 条目,即可找到用于分解 Step 阵列的命令。随后显示的弹出菜单还包含用于修改和删除所插入 Step 阵列的命令。 - Add Step - 用于创建新的 Step。此时将显示 Enter Value 对话框。输入新 Step 的名称(仅限小写),然后单击 OK,该 Step 将添加到列表底部,并设为当前 Step。
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Move Objects - 用于将对象从一个 Step 移动到另一个 Step。仅当移动操作的源 Step 为当前 Step 时,此命令才可用。
启动此命令后,光标将变为一个小方块,并提示您选择要移动的对象。将光标置于各个对象上并单击以选择,或使用可用的多种选择工具之一。
完成选择后,单击鼠标右键将打开 New Step for Objects 对话框。选择要将对象移入的 Step,然后单击 OK,这些对象将从当前 Step 中移除并添加到目标 Step 中。 - Copy Objects - 用于将对象从一个 Step 复制到另一个 Step。仅当复制操作的源 Step 为当前 Step 时,此命令才可用。此命令与“移动对象”命令类似,唯一区别是所选对象不会从源 Step 中移除,而只是进行复制。
- Add Venting - 用于在拼板内已拼版的 PCB 周围添加通风图案。仅当 PCB 通过 Tools » Panelize PCB 命令进行拼版,或通过加载包含拼板的 ODB++ 数据进行拼版时,此命令才可用。
- Remove Venting - 用于移除已拼版 PCB 中的所有通风图案。例如,在添加通风图案后修改了 PCB 边界时,就可以使用此命令。
- Refresh Inserts - 用于刷新可用的插入项,以反映更改。
面板底部区域包含以下字段:
- 1 - 根据当前使用的是 CAM 编辑器模式还是 NC 编辑器模式,此控件分别用于选择当前 D 码或钻孔工具。
- 2 - 此控件用于选择当前对象捕捉模式。
- 3 - 此控件用于更改当前设计空间的单位。可选择毫米或英寸。
- 4 - 面板中的此字段显示光标在主设计空间中的 X-Y 坐标,采用 3 控件中所选的单位。
有关 Step 的更多信息
- 设计中定义的每个 ODB Step 都包含相同的层列表。各个 Step 之间的区别在于这些层上所包含的对象。
- 必须为当前文档定义两个或更多 Step,才能将一个 Step 插入另一个 Step 中。
- 与普通的步进重复阵列不同,将一个 Step 插入另一个 Step 后,生成的阵列完全由轮廓条目组成。左下角的条目不会完整显示该 Step 的对象。如果单击插入 Step 的顶层条目(而不是其在所定义父 Step 下的条目),则插入 Step 中包含的对象将显示在左下角白色十字标记所指示的位置。父 Step 以及插入 Step 中的所有其他阵列元素都不会显示。
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从主菜单选择 Tables » Steps 可打开 Steps Table 对话框,每次单击该对话框中的 OK 时,Steps 选项卡都会自动刷新。
在放置绘图对象(例如直线、折线、矩形等)期间,可以更改 D 码、对象捕捉模式和设计空间单位。例如,在同一次放置操作中,可以使用不同的 D 码绘制一条线的各个线段。您也可以在绘制折线的过程中更改 D 码,完成放置后,当前 D 码将应用于整条折线。
注意事项
- 默认情况下,为某一层分配的绘制颜色和闪光颜色相同。在面板中更改所分配的层颜色时,Layers Table 对话框中的绘制颜色和闪光颜色都会随之更新。如果要单独更改绘制颜色或闪光颜色,必须在该对话框中编辑各自对应的条目。通过对话框编辑颜色时,只有绘制颜色的设置会反映在面板中。
- 在层列表中选择一个条目并按 Left Arrow 键,可关闭除该层以外的所有层。在层列表中选择一个条目并按 Right Arrow 键,可开启所有层。
- 只有在首次生成 Gerber/ODB++ 输出之前启用 Reset auto-load options after generation 选项,基于重新扫描和重新加载的命令才可用。此选项位于 Output Job Options 对话框中;当关联的输出作业文件(*.OutJob)处于活动状态时,可从 Tools 菜单访问该对话框。启用此选项后,随后从源 PCB 文档生成数据时,输出数据将不会加载到新的 CAM 文档中。
- 从当前文档包含的 Gerber 信息中提取网表后,网络将以默认名称列在面板的 Nets 选项卡中。这些名称采用 $Netn 格式(其中 n 是根据提取顺序依次分配的整数)。如果已导入从 PCB 文档生成的 IPC-D-356 格式网表,则可以将这些网络重命名为原始 PCB 设计中分配的、更有意义的名称。为此,请从主菜单中选择 Tools » Netlist » Rename Nets。
- 可以在 Nets 选项卡中选择多个网络,随后这些网络也会在设计编辑器窗口中全部被选中。
- 检查 DRC 错误时,在 DRC 选项卡中选择一个条目,将仅开启违规对象所在的层。所有其他层都将关闭。检查网络时,必须事先开启相关层,否则可能什么也看不到。
