分析 CAM 文档

概览

了解 Altium Designer 的 CAMtastic 编辑器中的分析工具,用于检查和处理 CAM 文档。本文介绍如何配置设计规则检查、查看违规项并应用可用的修复方法、查找无效多边形、根据钻孔层创建制造图纸,以及填充、清理或生成边界。此外,还介绍了用于检查 CAM 对象的查询命令。继续阅读,了解如何在您自己的 CAM 文档中使用这些工具。

- 学习如何设置 DRC 容差、加载适用的 PCB 设计规则,以及查看已修复和剩余的违规项。
- 了解如何查找无效多边形并处理边界,包括填充和清理边界所需满足的条件。
- 探索如何根据钻孔层生成制造图纸,以及如何查询单个对象的图层、Dcode 和对象类型等详细信息。
使用 AI 深入了解:

PCB 设计检查/修复

要对当前文档运行设计规则检查,请从主菜单中选择 Analysis » PCB Design Check/Fix 命令。启动该命令后,将显示 PCB Design Check/Fix 对话框。该对话框列出了多项尺寸和间距约束(包括最小环宽),以及各种 DFM(可制造性设计)约束,例如电源/地短路、重复钻孔和网络短路。选择要检查的约束,输入允许的公差(单位为 mil),并决定是否让 CAMtastic 编辑器尝试自动修复发现的违规项。

使用 Open 和 Save 按钮加载/保存 DRC 设置。设置存储在 CAMtastic DRC 设置文件(*.drc)中。

使用 Reset 按钮将允许的公差恢复为默认设置:除元件->元件间距为 10mil之外,所有与尺寸相关的约束均为 5mil。

按需设置 DRC 选项后,单击 OK 开始检查。如果尚未提取设计的网表,系统会发出提示,并在继续 DRC 之前提取网表。检查完成后,将显示一个信息对话框,提供违规情况摘要。对于每项规则检查,都会列出 Found、 Fixed 和 Remaining 的违规项数量。

运行 DRC 后, CAMtastic 面板中的 Drc 选项卡将被激活,并列出所有违规项(包括已修复和剩余的违规项)。单击特定 DRC 类别的子文件夹,可在主设计工作区中缩放显示并高亮显示导致该违规的对象。右键单击面板中的违规条目,可打开包含自动修复命令的右键菜单,以便在可能的情况下自动修复该违规。右键单击父文件夹,可访问用于修复该类型下所有子级错误的命令(在可修复的情况下)。

可以直接在对话框中编辑允许的公差。也可以使用 Analysis » Re-load DRC Rules from PCB 命令,从 PCB 文档本身定义的设计规则中加载相应的公差(如适用)。启动该命令后,PCB 文档中的相关设计规则公差将加载到 PCB Design Check/Fix 对话框的 Size (mils) 列中。PCB 设计规则类型与 PCB Design Check/Fix 对话框中相应 DRC 条目的映射关系如下:

已定义的 PCB 设计规则: 对应的 CAM DRC 检查:
最小环宽 最小环宽(钻孔->焊盘)
阻焊扩展 最小环宽(焊盘->阻焊)
间距 最小间距(焊盘->焊盘)
间距 最小间距(焊盘->走线)
间距 最小间距(走线->走线)
宽度 最小走线宽度
最小阻焊桥宽度 焊料桥接
最小阻焊桥宽度 丝印覆盖阻焊开窗

查找无效多边形

Analysis » Invalid Polygon Search 命令用于查找当前文档中的所有无效多边形。CAM 文档中的多边形是采用光栅填充的连续封闭边界。光栅填充的边界不支持重叠顶点或多个共用顶点。存在此类情况的多边形被视为无效多边形,如果不加以检查处理,可能会在光绘时产生不良结果。

启动该命令后,光标将变为一个小方块,并提示您“选择绘制对象”。只需拖动选择框框选设计中的多边形;更高效的方法是拖动选择框框选整个设计。完成选择后,单击鼠标右键。随后将显示一个信息对话框,提示 No Invalid Polygons were Found 或 n Invalid Polygons were Found。在后一种情况下,有问题的多边形将被分配给下一个未使用的 Dcode,并在设计空间中变为未填充状态。

您可以使用 Undo 命令恢复无效多边形。

创建制造图(基于钻孔)

要使用可用的钻孔层为当前文档创建制造图,请从主菜单中选择 Analysis » Create Fab Drawing (from Drill) 命令。启动该命令后,光标将变为一个小方块,并提示您选择 PCB 设计的封闭边框。只需选择整个边框(每次选择一条线段),然后单击鼠标右键。随后将显示 Create NC Drawing 对话框。

该对话框分为两个选项卡。PCB Information 选项卡包含 PCB 的外形尺寸(根据所选 PCB 边框自动计算),以及几个用于输入公司信息的字段。PCB Drawing Size 选项卡可用于指定要生成的制造图尺寸(标准尺寸 A-E)。

按需定义图纸选项并单击 OK 后,将创建一个新层 fablayer,并将其添加到 CAMtastic 面板的层列表中。该层将成为当前层,而之前所有处于开启状态的其他层都将关闭。

该层包含用于标记各个不同刀具尺寸的符号,以及一个图例,其中包含每种孔径的附加信息,例如数量和是否为金属化孔。

  • 如果设计中未找到钻孔层,则不会生成 fablayer,并且会显示警告对话框,提示缺少钻孔层。
  • 确保所选图纸尺寸大于 PCB 图像。
  • fablayer 上的信息将使用当前 Dcode 绘制。请确保将当前 Dcode 设置为合理的形状/尺寸,否则文字信息将难以辨认。

填充边界

要使用优化的线条填充所选的封闭边界对象,请从主菜单中选择 Analysis » Fill Boundaries 命令。启动该命令后,光标将变为一个小方块,并提示您选择要填充的封闭边界对象。只需将光标置于对象边界的某一部分上,然后单击即可。继续向选择集中添加对象,完成后单击鼠标右键。

随后将显示 Fill Boundaries 对话框。使用此对话框设置填充选项,包括选择填充所在的层、要使用的最小刀具尺寸,以及将填充过程限制为使用一种刀具还是允许使用多种刀具。

按需定义对话框中的选项后,单击 OK 继续。所有选定的边界都将向内偏移,直至无法进一步偏移(如果启用了 Use Single Internal Offset 选项,则仅偏移一次)。随后,将根据所定义的选项,使用线条图案填充这些边界。

边界必须正确闭合,才能使用此命令。如果边界是使用线段创建的,则需要使用“连接”命令使其形成正确闭合的边界。

清理边界

如果多段线对象的端点未精确相接以形成规整的闭合边界,而是相互交叉,可从主菜单中选择 Analysis » Clean Boundaries 命令来修复其边界。 启动命令后,光标将变为一个小方块,系统会提示您选择要修复的多段线对象。只需将光标置于各多段线的边界上并单击即可。

随后将显示 Join & Fix Polylines 对话框。使用此对话框设置多段线端点的连接选项。

按需设置选项后,单击 OK 以执行修复。随后将显示一个信息对话框,报告已修复(闭合)和未修复(开放)的多段线对象数量。

  • 建议仅对原本应闭合但尚未闭合,且端点相互交叉而非精确相接的多段线对象使用此命令。
  • Display Open Boundary Marker(s) 选项会在新图层(即 polyline_pro_open_markers 图层)上,为无法修复而仍保持开放的多段线端点放置标记。
  • 如果某些边界仍未闭合,可以尝试使用更大的容差设置重复此操作。

生成 轮廓

要根据当前文档中选定的对象创建轮廓边界,请从主菜单中选择 Analysis » Generate Outlines 命令。启动命令后,光标将变为一个小方块,系统会提示您选择要生成轮廓的对象。只需将光标置于各个对象上并单击,将其添加到选区,或使用任一可用的选择工具。选好所有对象后,单击鼠标右键。随后将显示 Vector to Outline 对话框。

对话框的上半部分可用于选择要创建的轮廓样式:分段、直角边缘或圆角边缘。

您可以选择将轮廓对象放置在同一图层、新图层或某个现有图层上。Delete Old Objects 选项可让您选择是否保留原始对象以供比较。

选择要用于绘制轮廓的 D 码。您可以选择当前文档中已定义的某个 D 码,也可以使用 Polygon 或默认的 0.005in (0.127mm) 形状。

按需设置选项后,单击 OK 以生成轮廓。

  • 如果以轮廓模式查看文档(关闭填充模式),则所有对象的线条看起来都具有相同的粗细,而不论其之前的显示效果如何。
  • 只有在填充模式下才能看到 D 码宽度信息。生成轮廓时会使用此 D 码宽度信息,因此,即使在轮廓模式下,使用不同光圈绘制的线条仍会呈现出差异。

查询 CAM 文档中的元素

Analysis » Query 子菜单中的命令用于获取 CAM 文档中各类元素的信息:

使用查询命令之前,请确保 CAMtastic 面板可见。
所有测量信息均使用工作区的当前单位,即英寸或毫米。可以通过 CAMtastic 面板,或在 Preferences 对话框的 CAM Editor - Drawing Modes 页面中更改单位。
  • Analysis » Query » Object (快捷键:Q)– 此命令用于获取当前文档中单个选定对象的信息。

    启动命令后,光标将变为手形指针,并进入对象查询模式。只需将光标置于要查询的对象上并单击即可。该对象的相关信息将显示在 CAMtastic 面板的 Info 选项卡上。显示的信息因所查询对象的类型而异,可包括:图层、D 码相关信息以及对象类型。

    继续查询其他对象,或按 Esc 退出查询模式。

    显示多个图层时,不同图层上的对象通常会相互重叠。在这些对象上反复单击,可依次切换所涉及各图层上的各个对象。CAMtastic 面板中的信息也会相应更新。

  • Analysis » Query » Group – 此命令用于获取当前文档中一组选定对象的信息。

    启动命令后,光标将变为一个小方块,并进入对象查询模式。系统会提示您选择要纳入查询的对象。只需将光标置于要添加到选区的对象上并单击即可。在对象以外的位置单击后,可拖出一个选择区域,将多个对象纳入选区。选择结果会累积。

    继续将对象添加到选区,选好所有所需对象后,单击鼠标右键。

    各个对象的相关信息将显示在 CAMtastic 面板的 Info 选项卡上,分别位于不同的文件夹中。显示的信息因所查询对象的类型而异,可包括图层和 D 码相关信息。

    面板中文件夹的顺序由对象添加到选区的顺序决定。为了便于跟踪正在查询的对象,最好逐个将对象添加到选区,而不是使用选择框。

  • Analysis » Query » Net (快捷键:Shift+N)– 此命令用于获取当前文档中单个选定网络的信息。

    启动命令后,光标将变为手形指针,并进入网络查询模式。只需将光标置于所需网络中的某个对象上并单击即可。整个网络将被选中,该网络的相关信息将显示在 CAMtastic 面板的 Info 选项卡上。这些信息包括网络名称、所在图层及其类型,以及网络总长度。

    继续查询其他网络,或按 Esc 退出查询模式。

  • Analysis » Query » Minimum Annular Ring – 此命令用于查询选定焊盘的焊环。

    启动命令后,光标将变为手形指针,并进入焊环查询模式。只需将光标置于要查询焊环的焊盘上并单击即可。X 和 Y 方向的焊环宽度值将显示在 CAMtastic 面板的 Info 选项卡上。

    继续查询其他焊盘,或按 Esc 退出焊环查询模式。

测量距离

Analysis » Measure 子菜单中的命令用于测量 CAM 文档中点、网络和对象之间的距离:

使用测量命令之前,请确保 CAMtastic 面板可见。
所有测量信息均使用工作区的当前单位,即英寸或毫米。可以在 CAMtastic 面板中或 Preferences 对话框的 CAM Editor - Drawing Modes 页面中更改单位。
  • Analysis » Measure » Point to Point (快捷键:Shift+M)– 此命令用于测量并显示当前文档中任意两点之间的距离。

    启动此命令后,光标将变为一个小十字,并进入测量模式。测量操作步骤如下:

    1. 将光标置于所需的测量起点,然后单击。
    2. 将光标移至终点,然后再次单击。移动光标时,一条引导线会从起点延伸,以辅助测量。
    3. 测量信息将显示在 CAMtastic 面板的 Info 选项卡上,包括测得的点到点距离、起点和终点的坐标、X 和 Y 方向的距离,以及与水平方向的夹角。
    4. 继续测量其他点之间的距离,或按 Esc 退出测量模式。
  • Analysis » Measure » Net to Net – 此命令用于测量并显示当前文档中任意两个网络之间的最短距离。

    首先,确保设计的网表可用(位于面板的 Nets 选项卡上)。您可能需要先提取网表。

    启动此命令后,光标将变为一个小方框,并进入测量模式。测量操作步骤如下:

    1. 将光标置于所需的第一个网络中的某个对象上,然后单击。
    2. 将光标移至所需的第二个网络中的某个对象上,然后再次单击。两个网络之间距离最短的位置将显示一条可视连接线。
    3. 测量信息将显示在 CAMtastic 面板的 Info 选项卡上,包括此最短点到点距离、连接线起点和终点的坐标、X 和 Y 方向的距离,以及与水平方向的夹角。
    4. 继续测量其他网络之间的距离,或按 Esc 退出测量模式。
  • Analysis » Measure » Object to Object – 此命令用于测量并显示当前文档中任意两个对象之间的最短距离。

    首先,确保设计的网表可用(位于面板的 Nets 选项卡上)。您可能需要先提取网表。

    启动此命令后,光标将变为一个小方框,并进入测量模式。测量操作步骤如下:

    1. 将光标置于第一个对象上,然后单击。
    2. 将光标移至所需的第二个对象上,然后再次单击。两个对象之间距离最短的位置将显示一条可视连接线。
    3. 测量信息将显示在 CAMtastic 面板的 Info 选项卡上,包括此最短点到点距离、连接线起点和终点的坐标、X 和 Y 方向的距离,以及与水平方向的夹角。
    4. 继续测量其他对象之间的距离,或按 Esc 退出测量模式。
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