Supporto per la pannellizzazione

Tradizionalmente, i progettisti elettronici hanno utilizzato gli strumenti CAM solo per la verifica, esaminando visivamente i file Gerber e di foratura prima di inoltrarli al produttore. I progettisti esperti riconoscono l'importanza delle attività successive alla progettazione, necessarie per ottenere schede funzionanti in modo affidabile. Queste attività richiedono una comunicazione precisa e aperta con i reparti di fabbricazione e assemblaggio.

L'editor CAM di Altium Designer mette a disposizione dei progettisti tutto il necessario per favorire questa comunicazione, offrendo non solo strumenti di verifica affidabili, ma anche l'intera gamma di strumenti CAM utilizzati dai produttori di schede e dagli assemblatori. Tra questi figurano gli strumenti per la pannellizzazione della scheda e la definizione dei bordi di fresatura.

Molti progettisti di schede si chiederanno perché siano inclusi questi strumenti. La nostra risposta è che è difficile stabilire dove finisca il vostro lavoro di progettisti. Alcuni di voi saranno soddisfatti di verificare i propri progetti e lasciare al produttore il compito di ottimizzare lo spazio disponibile sui pannelli, purché il risultato corrisponda a quanto ordinato. Altri potrebbero desiderare un maggiore coinvolgimento. Ad esempio, potreste volere pannelli adatti non solo alle esigenze del produttore, ma anche a quelle dell'assemblatore.

Pannellizzazione

La finestra di dialogo Panelization

Un pannello viene creato mediante un processo automatizzato, nel quale si definiscono le dimensioni del pannello e la disposizione delle diverse copie dei dati della scheda al suo interno. È inoltre possibile indicare come verranno memorizzati i dati. Consigliamo vivamente di utilizzare uno dei codici di offset disponibili, poiché consentono di mantenere i file piccoli e gestibili. Le informazioni relative all'immagine e alla foratura verranno definite una sola volta nel pannello, seguite da una serie di istruzioni di ripetizione.

Strumenti di posizionamento

La pannellizzazione segue la procedura generale di modifica dell'editor CAM. Per iniziare, potete richiamare il comando Tools » Panelize PCB, quindi selezionare gli oggetti da includere nel pannello (oppure utilizzare le scorciatoie da tastiera E, S, L per selezionare tutto), quindi eseguire il comando facendo clic con il pulsante destro del mouse o utilizzando la scorciatoia da tastiera Shift+9. Questa sequenza apre la finestra di dialogo Panelization.

La finestra di dialogo Panelization

La finestra di dialogo Panelization che appare inizialmente contiene informazioni calcolate in base all'ingombro della scheda da pannellizzare (definito dagli oggetti selezionati). Nella parte superiore della finestra di dialogo, gli ingombri orizzontale e verticale degli oggetti selezionati sono riportati nei campi Image Size . Di seguito vengono visualizzati i valori di Panel Size, Spacing e Parts Count.

Tutti questi campi vengono aggiornati dinamicamente. Se l'opzione Calculate è abilitata, viene visualizzato il numero massimo di colonne e righe che possono essere contenute nel pannello in base alle dimensioni e ai valori di spaziatura immessi. Potete aumentare il numero di colonne e/o righe sul pannello avvicinando le schede tra loro o riducendo il margine lungo i bordi del pannello. È inoltre possibile inserire più schede aumentando le dimensioni del pannello.

Disattivando l'opzione Calculate, potete procedere in senso inverso: potete immettere il numero di colonne e righe da inserire nel pannello e visualizzare le dimensioni risultanti del pannello in base ai valori immessi nei campi Parts Count e Spacing . Poiché le dimensioni risultanti del pannello avranno valori non arrotondati, questo metodo verrà probabilmente utilizzato solo per determinare i requisiti minimi del pannello; successivamente, sarà opportuno riattivare l'opzione Calculate e immettere dimensioni del pannello supportate dal produttore e dall'assemblatore.

La matrice di schede può essere centrata all'interno del pannello oppure posizionata nell'angolo inferiore sinistro.

Facendo clic sul pulsante Show Preview si apre un riquadro di anteprima all'interno della finestra di dialogo, nel quale potete vedere come appariranno i pannelli sul foglio. Le modifiche alla spaziatura dei pannelli vengono aggiornate nell'anteprima, consentendovi di ottenere la spaziatura desiderata prima di procedere.

Dopo aver impostato tutte le opzioni secondo le vostre esigenze, facendo clic su OK verrà eseguita la pannellizzazione e la matrice di pannelli apparirà nell'area di lavoro principale del progetto. La matrice parte dagli oggetti selezionati originali e si estende verso l'alto e verso sinistra.

Passi nella giusta direzione

È logico che, inserendo otto copie complete della scheda in un unico pannello, il file risultante sia almeno otto volte più grande. Questo vale ogni volta che i dati vengono exploded, ovvero riscritti integralmente nel file di descrizione per ogni nuova posizione. In genere, il vero problema di un file di questo tipo non deriva dalle sue dimensioni, ma dal fatto che ogni aggiornamento della visualizzazione richiede otto volte più tempo.

CAM Editor offre due tipi di codici di offset per evitare che, durante la pannellizzazione, i file raggiungano dimensioni ingestibili: i comandi tradizionali Step & Repeat e ODB++ Steps.

Step & Repeat

Quando l'opzione Use Step & Repeat è abilitata nella finestra di dialogo Panelization, i dati selezionati in precedenza vengono spostati nell'angolo inferiore sinistro del pannello. Tutte le altre sezioni del pannello appaiono in modo molto simile a quanto mostrato nell'anteprima: riquadri vuoti che indicano gli ingombri verticale e orizzontale dei dati copiati. Questi riquadri appaiono su ogni layer che contiene informazioni Step & Repeat.

Poiché i dati memorizzati in ogni ripetizione vengono fissati al momento della pannellizzazione, è consigliabile rimandare l'utilizzo dei codici Step & Repeat finché non siete assolutamente certi che i dati originali non cambieranno. Questo è, naturalmente, lo scenario ideale, poiché la pannellizzazione viene in genere eseguita dopo aver completato la verifica. Ma cosa succede se scoprite che sono necessarie piccole modifiche dopo aver pannellizzato la scheda?

È possibile modificare i dati Step & Repeat , anche se non è semplice. È possibile aggiungere nuovi flash, tracciati o testi ai dati visibili nella sezione in basso a sinistra del pannello. Questi oggetti aggiuntivi possono quindi essere aggiunti alle sezioni rimanenti (ripetute) del pannello utilizzando il comando Edit » Step/Repeat » Add Objects. Dopo aver avviato il comando, il cursore assume la forma di un quadrato e si accede alla modalità di aggiunta degli oggetti. La procedura prevede la seguente sequenza di azioni:

1. Fare clic sugli oggetti da aggiungere per selezionarli. Facendo clic in un punto privo di oggetti, è possibile trascinare un'area di selezione per includere più oggetti. La selezione è cumulativa.
2. Una volta selezionati tutti gli oggetti necessari, fare clic con il pulsante destro del mouse.
3. Selezionare quindi la matrice Step & Repeat alla quale si desidera aggiungere gli oggetti selezionati. È sufficiente posizionare il cursore su un qualsiasi oggetto incluso nella selezione della matrice, all'interno del riquadro originale (in basso a sinistra), e fare clic. I riquadri della matrice verranno ridimensionati per contenere sia gli oggetti aggiunti sia quelli originali. Solo il riquadro originale della matrice (in basso a sinistra) conterrà gli oggetti visibili; tutti gli altri riquadri rimarranno vuoti.
4. Continuare a selezionare oggetti da aggiungere ad altre matrici Step & Repeat oppure fare clic con il pulsante destro del mouse o premere Esc per uscire.

L'aggiunta di oggetti potrebbe causare la sovrapposizione dei riquadri della matrice. È possibile modificare la distanza (o lo spazio) tra i riquadri utilizzando la finestra di dialogo Modify Step_Repeat. A tale scopo, scegliere il comando Edit » Step/Repeat » Modify dai menu principali. Dopo aver avviato il comando, il cursore assume la forma di un quadrato e si accede alla modalità di modifica della matrice. Per modificare una matrice, eseguire la seguente sequenza di azioni:

1. Selezionare la matrice Step & Repeat da modificare. È sufficiente posizionare il cursore su un qualsiasi oggetto incluso nella selezione della matrice, all'interno del riquadro originale (in basso a sinistra), e fare clic: viene visualizzata la finestra di dialogo Modify Step_Repeat. Utilizzare la finestra di dialogo per modificare il numero di righe e colonne della matrice e la relativa spaziatura, mediante uno dei due metodi:

   • Distance - questo metodo consente di specificare la spaziatura tra righe e colonne in relazione alle dimensioni dell'immagine (ovvero della selezione di oggetti). Quando si specifica un valore in un campo Distance , è necessario sommare la spaziatura desiderata al valore del campo Image Size e inserire il risultato come distanza. Ad esempio, se la dimensione dell'immagine è di 0,5 pollici e si desidera una spaziatura di 200 mil, occorre inserire 0.7 nel campo Distance corrispondente.
   • Gap - questo metodo consente di specificare direttamente la spaziatura tra righe e colonne, indipendentemente dalle dimensioni dell'immagine. Ad esempio, se si desidera una spaziatura di 200 mil, occorre inserire 0.2 nel campo Gap corrispondente.
   Fare clic sul pulsante Show Preview per espandere la finestra di dialogo e visualizzare la finestra di anteprima della matrice, nella quale è possibile vedere come apparirà la matrice dopo la modifica. L'anteprima si aggiorna man mano che si modificano le impostazioni della matrice.
2. Dopo aver apportato le modifiche desiderate alla matrice, fare clic su OK: la matrice Step & Repeat verrà aggiornata in base alle modifiche specificate.
3. Continuare a selezionare e modificare altre matrici Step & Repeat oppure fare clic con il pulsante destro del mouse o premere Esc per uscire.

La procedura di eliminazione è leggermente più complessa e richiede di rimuovere gli oggetti dalle sezioni ripetute (non visibili) del pannello utilizzando il comando Edit » Step/Repeat » Remove Objects, prima di eliminare gli stessi oggetti dalla sezione visibile del pannello mediante il comando Edit » Clear. Dopo aver avviato il comando Edit » Step/Repeat » Remove Objects, il cursore assume la forma di un quadrato e si accede alla modalità di rimozione degli oggetti. Per rimuovere gli oggetti, eseguire la seguente sequenza di azioni:

1. Selezionare gli oggetti da rimuovere all'interno del riquadro originale (in basso a sinistra) della matrice Step & Repeat interessata. È sufficiente posizionare il cursore su un oggetto esistente che si desidera includere nella selezione e fare clic. In alternativa, facendo clic in un punto privo di oggetti, è possibile trascinare un'area di selezione per includere più oggetti. La selezione è cumulativa.
2. Una volta selezionati tutti gli oggetti necessari, fare clic con il pulsante destro del mouse. Gli oggetti verranno rimossi dalla matrice e i riquadri verranno ridimensionati in base agli oggetti rimanenti.
3. Continuare a selezionare oggetti da rimuovere da altre matrici Step & Repeat oppure fare clic con il pulsante destro del mouse o premere Esc per uscire.

Poiché lo stesso gruppo di oggetti deve essere selezionato due volte per due comandi diversi, la possibilità di errore è elevata; tuttavia, l'editor CAM consente di ripristinare una selezione precedente. Questa difficoltà è accentuata dal fatto che i riquadri Step & Repeat disposti nella matrice rimangono vuoti, senza fornire alcuna indicazione sul loro contenuto finché i dati non vengono esplosi in primitive utilizzando il comando Edit » Step/Repeat » Explode. Dopo aver avviato il comando, il cursore assume la forma di un quadrato e viene richiesto di selezionare la matrice Step & Repeat da esplodere. È sufficiente posizionare il cursore su un qualsiasi oggetto incluso nella selezione della matrice, all'interno del riquadro originale (in basso a sinistra), e fare clic. Tutti i riquadri della matrice verranno riempiti con le informazioni copiate dall'originale e i bordi dei riquadri verranno rimossi. Continuare a esplodere altre matrici Step & Repeat oppure fare clic con il pulsante destro del mouse o premere Esc per uscire.

Gli step ODB++

ODB++ risolvono i problemi riscontrati nei codici Step & Repeat. Ogni step creato diventa una nuova colonna corrispondente alle righe dei layer correnti. Più step si aggiungono, più si espande la matrice in cui è possibile memorizzare i dati. Uno step può essere inserito una o più volte all'interno di un altro step: è esattamente ciò che accade quando si esegue la pannellizzazione con l'opzione Create ODB++ Step abilitata. Quando si utilizza l'opzione Create ODB++ Step, vengono creati due nuovi step oltre a quello predefinito per l'area di progettazione (cam_work):

• uno per i dati selezionati per la pannellizzazione (campcb)
• uno per il pannello stesso (campanel).
  È possibile visualizzare il contenuto di ogni step facendo doppio clic sul relativo nome nella scheda Steps del pannello CAM.
  Lo step contenente i dati selezionati viene inserito automaticamente come sotto-step dello step del pannello e appare nel formato:
  [n]: NomeStep (Righe, Colonne),
  dove [n] è il successivo numero disponibile assegnato allo step inserito, a partire da 1, mentre Rows e Columns vengono ricavati dall'area Parts Count della finestra di dialogo Panelization.

Quando si visualizza il contenuto dello step del pannello nell'area di progettazione, lo step inserito (contenente i dati) appare come una serie di rettangoli bianchi vuoti disposti in Righe×Colonne. A differenza di un array Step & Repeat , i dati degli oggetti non sono visibili in nessuna delle sezioni dell'array. Per ogni istanza dello step inserito viene visualizzata una croce bianca, che indica dove verranno inseriti i dati qualora si scelga di esplorare l'array di step.

Prima di terminare il lavoro, è opportuno fare clic con il pulsante destro del mouse sullo step del pannello e scegliere Refresh Inserts. In questo modo, gli step inseriti nel pannello rispecchieranno lo stato corrente dei dati di origine, garantendo che tutte le modifiche apportate dopo la pannellizzazione siano riportate nel pannello finito.

Per accedere alla finestra di dialogo Steps Table, dalla quale è possibile visualizzare le informazioni sugli step ODB++ del documento corrente, scegliere il comando Tables » Steps dai menu principali. Facendo clic su OK  nella finestra di dialogo Steps Table, la scheda Steps  del pannello CAMtastic  verrà aggiornata. Da questa scheda è possibile aggiungere o modificare gli step facendo clic con il pulsante destro del mouse e scegliendo il comando appropriato dal menu contestuale. La finestra di dialogo Steps Table viene visualizzata automaticamente quando si importano file ODB++ nell'editor CAMtastic.

Ulteriori strategie di pannellizzazione

Gli strumenti automatici possono aiutare a massimizzare il numero di schede identiche sul pannello, ma cosa fare se i requisiti del pannello sono più complessi? Come si possono aggiungere al pannello provini di foratura o fori di attrezzaggio? E se si desidera disporre i dati con la tecnica step-and-turn, creando un pannello identico comunque lo si ribalti, così da poter montare i componenti su entrambi i lati facendo passare il pannello due volte nella stessa macchina pick-and-place? Oppure, come si può ottimizzare lo spazio disponendo schede diverse sullo stesso pannello?

Tutti questi requisiti possono essere soddisfatti utilizzando gli step ODB++ nel CAM Editor. Il punto di partenza è la procedura di pannellizzazione automatica, poiché è l'unico modo per creare il contorno di un pannello utilizzando l'opzione Create ODB++ Step anziché l'opzione Use Step & Repeat.

Inserimento degli step

Le finestre di dialogo Enter Value e Add Insert to ODB Step

È possibile inserire ulteriori step accanto all'array di schede sul pannello. Un produttore di schede, ad esempio, potrebbe posizionare un provino di foratura su uno dei bordi rimovibili per confrontare visivamente le dimensioni previste dei fori con quelle dei fori nelle schede prodotte. I fori di attrezzaggio, utilizzati per fissare il pannello durante la foratura e la fresatura dei suoi strati, potrebbero essere necessari in altre zone del pannello, anziché all'interno delle istanze delle schede.

Per prima cosa, occorre creare un nuovo step. A tale scopo, utilizzare il comando Add Step, accessibile dal menu contestuale della scheda Steps del pannello CAM. Il nuovo step contiene gli stessi layer, ma saranno tutti vuoti. È possibile copiare o spostare dati tra gli step utilizzando lo stesso menu contestuale. In alternativa, quando il nuovo step è quello corrente, è possibile posizionare nuovi oggetti sui layer esistenti: questi oggetti esisteranno solo per quello step.

Ad esempio, per creare un provino di foratura, si potrebbe creare un nuovo step e quindi eseguire un flash in sequenza, sul layer di foratura, per ciascuno degli utensili utilizzati nel progetto. Sul layer serigrafico superiore si possono posizionare testi o altri contrassegni identificativi per ciascun diametro di foratura.

È inoltre necessario disegnare una polilinea chiusa attorno ai dati sul layer designato come tipo Border nella tabella Layers, selezionando Tables » Layers dal menu principale. Questa verrà utilizzata per generare un profile per ODB++, un file che consente di inserire gli step l'uno all'interno dell'altro senza che i pattern di venting ne invadano i contorni.

È possibile creare un altro step per ogni provino o oggetto da aggiungere al pannello. Ciascuno di essi può essere inserito in una posizione definita all'interno dello step padre del pannello, ad esempio campanel, mantenendo lo step del pannello come corrente. A tale scopo, utilizzare il comando Add Insert dal menu contestuale. Se durante la creazione iniziale del pannello è stato applicato un pattern di venting, occorre rimuoverlo e poi applicarlo nuovamente. In questo modo, il pattern di venting rispetterà il contorno del profilo di ciascuno step.

Step-and-turn

La pannellizzazione step-and-turn è una tecnica che semplifica le procedure di assemblaggio. Normalmente, le schede con componenti sui lati superiore e inferiore richiedono due macchine pick-and-place: una per i componenti sul lato superiore del pannello e un'altra per quelli sul lato inferiore. Se, invece, il lato superiore e quello inferiore del pannello risultassero identici dopo il ribaltamento, il pannello potrebbe passare due volte nella stessa macchina di assemblaggio.

È importante distinguere tra il lato superiore della scheda e quello del pannello, poiché questa tecnica richiede che le schede sul lato destro del pannello siano uguali a quelle sul lato sinistro, ma capovolte. Richiede inoltre che lo stackup dei tipi di layer sia simmetrico. Metà del lato superiore del pannello conterrà le immagini del lato superiore della scheda e l'altra metà conterrà le immagini speculari del lato inferiore della scheda.

Per ottenere questo risultato nel CAM Editor, è necessario prima copiare tutti i dati della scheda in un nuovo step. È possibile utilizzare la funzione Swap Layers Data selezionando Edit » Layers » Swap Layers Data dal menu principale per stabilire dove verranno posizionati i dati dei layer ribaltati. Il risultato è che il layer superiore conterrà sia le immagini del layer superiore sia quelle del layer inferiore, ma queste immagini rimarranno in step separati.

Se non è ancora stato creato un pannello dal progetto originale, è possibile farlo ora, assicurandosi che il numero di colonne o righe sia pari e che queste siano centrate nel pannello. Fare clic sul segno più accanto allo step campanel generato, quindi fare clic con il pulsante destro del mouse sullo step inserito per modificarlo. Modificare il numero di righe o colonne in modo da far scomparire metà delle schede. Ora inserire il nuovo step creato, pannellizzandolo nello stesso modo, ma utilizzando un punto base calcolato in modo da posizionare il nuovo array nella stessa posizione degli step eliminati in precedenza. Assicurarsi che l'opzione Mirror sia abilitata per questo step.

La finestra di dialogo Modify Insert in ODB Step

Schede diverse sullo stesso pannello

Il ribaltamento delle schede su un pannello è in realtà un'applicazione molto limitata delle potenzialità degli step ODB. Le schede possono essere ribaltate perché lo stesso layer può contenere dati diversi in ciascuno dei suoi step, che possono poi essere affiancati nella stessa area di progettazione. Questa libertà di base solleva una domanda: perché un pannello dovrebbe contenere un array della stessa scheda? La risposta è che nel CAM Editor non esiste alcun vincolo di questo tipo.

Le ragioni per voler disporre schede diverse sullo stesso pannello sono molteplici. Un produttore sarà interessato a massimizzare la superficie utilizzata del pannello, ma più grande è la scheda, più difficile diventa farlo. Schede di piccole dimensioni, anche se provenienti da una fonte diversa, potrebbero riempire lo spazio disponibile e ridurre i costi di produzione. Viceversa, un singolo prodotto può essere composto da più schede, che il progettista potrebbe preferire produrre insieme su un unico pannello.

Naturalmente, esistono alcuni vincoli. È possibile pannellizzare solo schede che condividono lo stesso stackup di layer di segnale e piani interni. Sono inoltre necessari set di layer di foratura compatibili.

Il comportamento predefinito di CAM Editor prevede la creazione di nuovi layer quando vengono caricate nuove immagini o nuovi file di foratura. Questo metodo non è sufficiente per pannellizzare insieme schede diverse, poiché i dati delle diverse schede devono trovarsi sullo stesso layer, ma in step differenti. Per facilitare questa operazione, nella pagina CAM Editor - Import/Export della finestra di dialogo Preferences è disponibile un'opzione che consente di importare ulteriori file Gerber/di foratura nei layer esistenti.

Con questa opzione abilitata, verrà visualizzata una finestra di dialogo di mappatura ogni volta che si importano ulteriori file di dati Gerber, di foratura o IPC dopo che tali layer sono già stati importati.

La finestra di dialogo Map Layers to Import to Existing Layers

La finestra di dialogo Maps Layers to Import to Existing Layers contiene i nuovi file a sinistra e i layer esistenti a destra. In base alle estensioni e a Layer Types Detection Template, accessibile selezionando Tables » Layer Type Detection dal menu principale, il CAM Editor proporrà delle corrispondenze, che potrai modificare secondo necessità. Per i file che non desideri mappare ai layer esistenti, puoi scegliere di creare un nuovo layer oppure di escluderli completamente dal processo di importazione.

Prima di procedere con questo processo di mappatura, è necessario creare un nuovo step ODB e renderlo corrente. In caso contrario, tutti i dati dei layer verrebbero sovrapposti, senza alcuna possibilità di separare i dati di una scheda da quelli delle altre.

Venting

Le finestre di dialogo Venting e Edit Pattern - Venting

Puoi aggiungere un motivo di venting alle porzioni inutilizzate del pannello, per favorire una distribuzione uniforme dell'agente chimico di incisione su tutto il pannello. La pannellizzazione automatica del CAM Editor riempirà tutto lo spazio tra il bordo del pannello e le istanze delle schede con un motivo di venting a tua scelta.

Questo motivo può essere raster, vettoriale, pieno o basato su forme. Puoi scegliere tra forme generiche con dimensioni definite dall'utente oppure selezionare un DCode esistente come base per il motivo di venting. Questo motivo verrà applicato solo ai layer di segnale e dei piani, definiti nella colonna Layers Table in the Types .

Se hai creato il venting durante la pannellizzazione iniziale dei dati e successivamente hai aggiunto step ODB++, come coupon, fori di attrezzaggio o persino schede capovolte o alternative, è consigliabile aggiornare il motivo di venting. Per farlo, rimuovi il venting e aggiungilo nuovamente. I relativi comandi vengono visualizzati facendo clic con il pulsante destro del mouse sulla voce dello step del pannello (campanel), nella scheda Steps del pannello CAM. Ricorda di rendere corrente lo step del pannello affinché questi comandi siano attivi.

Per aggiungere un motivo di venting al PCB attualmente pannellizzato, scegli il comando Tools » Venting dai menu principali. L'utilizzo di questo comando dipende dal fatto che tu abbia mantenuto o meno il layer vent_border durante la pannellizzazione del PCB.

• With a vent_border layer present – dopo aver avviato il comando, verrà visualizzata la finestra di dialogo Venting . Per impostazione predefinita, tutti i layer di segnale e dei piani saranno selezionati per il venting. Per deselezionare un layer, è sufficiente fare clic sulla relativa voce.

  Il lato sinistro della finestra di dialogo mostra il motivo di venting attualmente definito che verrà applicato. Fai clic sul pulsante Edit Pattern per aprire la finestra di dialogo Edit Pattern - Venting, da cui puoi definire il motivo di venting specifico che desideri utilizzare.

  Dopo aver definito il motivo di venting e i layer a cui applicarlo secondo necessità, fai clic su OK per applicare il motivo al pannello, in tutte le aree esterne a vent_border.

• With no vent_border layer present – senza un layer vent_border, il bordo del pannello sarà comunque presente, ma i singoli PCB sul pannello non avranno un contorno in base al quale calcolare l'area per il venting. Dovrai quindi aggiungere dei contorni a ciascun PCB sul pannello, creando di fatto un tuo layer vent_border. Uno dei modi più rapidi per farlo consiste nell'aggiungere un nuovo layer e utilizzare il comando polilinea per tracciare i contorni attorno a ciascun PCB sul pannello.

  Dopo aver avviato il comando, il cursore assumerà la forma di un piccolo quadrato e ti verrà chiesto di selezionare i contorni del pannello e dei PCB. È sufficiente trascinare un riquadro di selezione attorno all'intero pannello. Verranno così selezionati tutti i contorni dei PCB e il bordo del pannello. Fai clic con il pulsante destro del mouse: verrà visualizzata la finestra di dialogo Venting. Definisci il motivo di venting e i layer a cui applicarlo secondo necessità, quindi fai clic su OK. Il motivo di venting verrà applicato al pannello, nell'area compresa tra il bordo del pannello e i contorni dei PCB.

Procedura guidata per la pellicola

Per pannellizzare i layer Gerber selezionati all'interno di un unico riquadro di pellicola, consentendo di produrre i layer Gerber su pellicola per il documento corrente, utilizza il comando Tools » Film Wizard dai menu principali.

Per prima cosa, assicurati che siano attivati solo i layer Gerber che desideri includere nel pannello.

Dopo aver avviato il comando, verrà visualizzata la finestra di dialogo Film Wizard . Utilizza questa finestra di dialogo per definire le dimensioni della pellicola e la disposizione in matrice dei layer sulla stessa. Puoi selezionare una delle configurazioni predefinite di dimensioni/matrice dal campo a discesa Film Description oppure inserirne una personalizzata.

La sezione Individual Film Size della finestra di dialogo mostra la porzione di pellicola disponibile per ciascuna immagine nella matrice, in base alle impostazioni di dimensioni/matrice specificate.

Facendo clic sul pulsante Neg/Mirror si aprirà la finestra di dialogo Film Wizard - Select Layers . Utilizza questa finestra di dialogo per scegliere quali layer desideri specchiare o rendere negativi sulla pellicola.

Dopo aver definito le opzioni della pellicola, facendo clic su OK  nella finestra di dialogo Film Wizard verranno creati i layer della pellicola. Verrà visualizzata una finestra di dialogo che ti chiederà se desideri eliminare gli oggetti precedenti. Se scegli Yes, verrà creato il pannello su pellicola e i layer originali verranno eliminati. Se scegli No, verrà creato il pannello su pellicola e tutti i layer originali verranno mantenuti, ma saranno disattivati.

Bordi delle schede

Il modo in cui le schede verranno separate dal pannello è un aspetto da considerare sia per i produttori di PCB sia per gli assemblatori. Ad esempio, un assemblatore potrebbe preferire mantenere intatti i pannelli fino al completamento del montaggio dei componenti sulle schede. Ciò presuppone che i pannelli siano sufficientemente robusti da rimanere uniti durante l'assemblaggio, ma perforati quanto basta per consentire di staccare successivamente le schede dal pannello senza difficoltà.

Incisione a V

L'incisione a V è una soluzione valida che prevede la realizzazione di una scanalatura a forma di V tra le sezioni delle schede, sia sul lato superiore sia su quello inferiore del pannello, lasciando un sottile spessore di materiale di collegamento. Tutti i dettagli di questo processo, come l'angolo della lama, lo spessore residuo e l'eventuale utilizzo di incisioni intermittenti (zone in cui la scanalatura viene interrotta per rendere il pannello più robusto), devono essere comunicati all'operatore della macchina di incisione.

Attualmente, le macchine di incisione richiedono una programmazione. Questa viene spesso ricavata da moduli non CAD da compilare indicando i punti e le linee della configurazione del pannello. Alcune aziende che eseguono incisioni sono tuttavia in grado di estrarre le informazioni su fori e linee dai file Gerber; in questo caso, potresti progettare le linee di incisione in CAM Editor esattamente come desideri. In ogni caso, posizionare le linee di incisione sul layer serigrafico superiore fornirà riferimenti visivi all'operatore della macchina, che li utilizzerà insieme alle informazioni estratte e a quelle fornite esplicitamente.

Fresatura NC

Il metodo tradizionale per realizzare i bordi delle schede prevede invece l'utilizzo di frese. È possibile creare bordi lisci facendo penetrare una fresa nella scheda in punti specifici, spostandola lungo un percorso prestabilito e quindi ritraendola.

Durante la preparazione delle informazioni di fresatura è importante considerare diversi aspetti, tra cui le dimensioni e la forma dell'utensile, il percorso di fresatura e i relativi punti di ingresso e di retrazione.

Per generare e verificare queste istruzioni, CAM Editor deve essere configurato in modalità di fresatura NC, accessibile dal menu View o dal pannello CAM. In questa modalità, puoi creare nuovi utensili per la tabella utensili selezionando Tables » NC Tools dal menu principale, sulla base dei flash selezionati nel progetto. Dopo aver avviato il comando, verrà visualizzata la finestra di dialogo Tool Table. Per impostazione predefinita, la tabella conterrà un elenco di utensili basato su eventuali file NC Drill importati; in caso contrario, sarà vuota. Usa la tabella per aggiungere o modificare le definizioni degli utensili. È possibile definire fino a 99 utensili, ciascuno con un Dcode univoco, a partire da D9500. Usa i pulsanti Save e Open per salvare la definizione corrente della tabella utensili o caricare una definizione salvata in precedenza, rispettivamente. I dati degli utensili vengono memorizzati in un file di impostazioni della tabella di fresatura (Mill/Rout Table Settings) (*.mts). Passando il puntatore sulle varie colonne della griglia della tabella, verrà visualizzata una descrizione con ulteriori informazioni sulla voce corrispondente.

Puoi quindi utilizzare i comandi disponibili nel menu Rout per definire i percorsi di fresatura con questi utensili o con altri già esistenti.

Creazione di percorsi di fresatura

Per creare percorsi di fresatura a partire dalle tracce selezionate nel documento corrente, scegli il comando Rout » Create Rout Path(s) dai menu principali. 

Innanzitutto, assicurati che siano stati definiti gli utensili di foratura. Se hai caricato in precedenza un file NC Drill, gli utensili per il progetto saranno stati caricati automaticamente e compariranno nella finestra di dialogo Tool Table (Tables » NC Tools). Se al momento non è definito alcun utensile, quando tenterai di avviare il comando verrà visualizzata una finestra di dialogo che segnala questa condizione e dovrai definire gli utensili importando un file di foratura o inserendoli manualmente.

Una volta definiti gli utensili necessari, l'avvio del comando aprirà Select Mill/Drill Tool finestra di dialogo. La finestra di dialogo fornisce un elenco a discesa di tutti gli utensili di foratura attualmente definiti per il progetto. Seleziona l'utensile che desideri utilizzare per la fresatura e fai clic su OK. Il cursore assumerà la forma di un piccolo quadrato e ti verrà richiesto di selezionare gli oggetti da fresare. Posiziona il cursore sui singoli oggetti e fai clic per aggiungerli alla selezione, oppure utilizza uno dei numerosi strumenti di selezione disponibili. Dopo aver selezionato tutti gli oggetti desiderati, fai clic con il pulsante destro del mouse.

Gli oggetti selezionati verranno fresati e verrà creato un layer di fresatura, che sarà aggiunto all'elenco dei layer nel pannello CAMtastic . Verrà visualizzata la finestra di dialogo Create Rout Path(s), dalla quale puoi modificare l'utensile utilizzato per la fresatura e il relativo offset. Puoi anche invertire la direzione dei percorsi di fresatura: i punti di affondamento diventeranno punti di retrazione e viceversa. Queste modifiche sono virtuali e verranno applicate in modo permanente solo facendo clic sul pulsante OK .

Modifica dei percorsi di fresatura

Per modificare i percorsi di fresatura selezionati nel documento corrente, scegli il comando Rout » Modify Rout Path(s) dai menu principali.

Innanzitutto, assicurati che il layer di fresatura sia l'unico layer attivato e sia visibile nell'area di progettazione.

Dopo aver avviato il comando, il cursore assumerà la forma di un piccolo quadrato e ti verrà richiesto di selezionare i percorsi di fresatura da modificare. Posiziona il cursore sui singoli oggetti e fai clic per aggiungerli alla selezione, oppure utilizza uno dei numerosi strumenti di selezione disponibili. Dopo aver selezionato tutti gli oggetti desiderati, fai clic con il pulsante destro del mouse.

Verrà visualizzata la finestra di dialogo Modify Rout Path(s), dalla quale puoi modificare l'utensile utilizzato per la fresatura e il relativo offset. Puoi anche invertire la direzione dei percorsi di fresatura: i punti di affondamento diventeranno punti di retrazione e viceversa. Queste modifiche sono virtuali e verranno applicate in modo permanente solo facendo clic sul pulsante OK .

Opzioni di fresatura dei pad

Dalla finestra di dialogo Rout Pads Options puoi definire le opzioni da applicare quando si incontrano pad lungo un percorso di fresatura. Per accedere alla finestra di dialogo, scegli il comando Rout » Rout Pads Options dai menu principali. Configura le opzioni disponibili secondo necessità.

Fresatura automatica del contorno

I percorsi di fresatura possono essere definiti manualmente, ma è consigliabile utilizzare gli strumenti automatici quando possibile. Unire i segmenti del contorno della scheda in un'unica polilinea chiusa richiede molto meno lavoro rispetto al posizionamento manuale preciso di un percorso di fresatura, soprattutto quando il contorno della scheda contiene archi.

Innanzitutto, assicurati che il contorno del PCB sia un unico contorno chiuso. A tale scopo, potrebbe essere necessario utilizzare il comando Join.

Utilizza il comando Auto-Rout PCB Border dal menu Rout per creare un percorso di fresatura attorno all'intera scheda, utilizzando il contorno del PCB. Dopo aver avviato il comando, il cursore assumerà la forma di un piccolo quadrato e ti verrà richiesto di selezionare l'angolo del contorno in cui posizionare i punti di affondamento e retrazione del percorso. Posiziona il cursore sul contorno e fai clic: verrà selezionato l'angolo più vicino al punto in cui hai fatto clic. Anche in questo caso, se non riesci a selezionare alcun vertice del contorno del PCB, assicurati che il contorno sia un oggetto polilinea chiuso.

Ti verrà quindi richiesto di scegliere la direzione di fresatura. Per aiutarti, viene visualizzata una linea guida rispetto all'angolo selezionato del contorno. Posiziona il cursore nella direzione generale in cui desideri fresare e fai clic: verrà visualizzata la finestra di dialogo Auto Rout PCB. Utilizza questa finestra di dialogo per selezionare l'utensile con cui fresare il contorno e specificare le estensioni dei punti di affondamento e retrazione.

Dopo aver definito le opzioni di fresatura secondo necessità, fai clic su OK. Il percorso di fresatura verrà creato e aggiunto al layer di fresatura.

La finestra di dialogo Auto Rout PCB

Il vertice scelto come inizio del percorso di fresatura dovrebbe trovarsi nell'angolo inferiore sinistro del progetto; in caso contrario, le linee di estensione, se previste, potrebbero tagliare la scheda. Puoi seguire le istruzioni nella barra di stato e fare clic su un secondo punto del contorno per determinare la direzione del percorso di fresatura. Facendo clic con il pulsante destro del mouse per terminare, verrà visualizzata la finestra di dialogo Auto Rout PCB, nella quale puoi selezionare l'utensile di foratura e i valori di estensione per i punti di affondamento e retrazione.

Se per l'utensile selezionato non è stato definito un valore di offset per la compensazione della fresa nella tabella utensili, è possibile generarne uno automaticamente. Verrà creato un nuovo layer (*.rte) contenente il percorso di fresatura del contorno del PCB.
Puoi quindi aggiungere ponticelli lungo il percorso di fresatura: in corrispondenza di questi, l'utensile si ritrae dal pannello e avanza lungo il percorso per una distanza specificata prima di affondare nuovamente. Il posizionamento dei ponticelli di fresatura è analogo a quello dei segmenti di incisione interrotta: lasciano le schede collegate al pannello in determinati punti, pronte per essere staccate in un secondo momento.

Strumenti di fresatura manuale

I cerchi possono essere creati come entità in senso orario o antiorario, delle quali è possibile determinare il raggio. Il punto di affondamento si troverà al centro del cerchio e l'utensile si ritrarrà una volta completata la fresatura del cerchio. Le asole sono meno automatiche: per ottenere un'asola completa, è necessario assicurarsi di iniziare dal punto di affondamento e di tornare in quel punto quando si desidera posizionare il punto di retrazione facendo clic con il pulsante destro del mouse. Le fresature di testo sono simili a quelle delle asole, ma utilizzano percorsi predefiniti per ogni lettera, compresi i punti di affondamento e retrazione; è sufficiente inserire un messaggio e indicare l'altezza desiderata delle lettere.

Le istruzioni di fresatura, naturalmente, non sono necessariamente funzionalità successive alla pannellizzazione. Tutti gli oggetti di fresatura definiti all'interno di una scheda inclusa nella pannellizzazione, come le asole interne, verranno inclusi insieme a tutti gli altri dati pannellizzati.

Per posizionare manualmente i percorsi di fresatura nel documento corrente, scegliere il comando Rout » Manual Rout dai menu principali. Il comando si basa sul posizionamento di polilinee. Le polilinee sono utili quando è necessario chiudere la linea o inserire archi come parte della linea, due operazioni che non possono essere eseguite utilizzando linee standard. 

Dopo aver avviato il comando, verrà visualizzata la finestra di dialogo Select Mill/Drill Tool. Scegliere l'utensile da utilizzare per la fresatura dall'elenco degli utensili disponibili. Dopo aver fatto clic su OK, si passerà alla modalità di posizionamento delle polilinee e sul cursore apparirà un cerchio pieno che rappresenta la dimensione dell'utensile selezionato. Il posizionamento avviene eseguendo la seguente sequenza di azioni:

1. Posizionare il cursore nel punto desiderato dell'area di lavoro e fare clic per fissare il punto iniziale della polilinea.
2. Spostare il cursore e fare nuovamente clic per posizionare il vertice successivo della polilinea.
3. Continuare a posizionare altri vertici, facendo clic ogni volta, fino a ottenere la forma desiderata per la polilinea.

4. Fare clic con il pulsante destro del mouse per aprire un menu con vari comandi utilizzabili durante il posizionamento delle polilinee. Nel menu sono disponibili i seguenti comandi:

   • End - termina il posizionamento di questa specifica polilinea senza chiuderla.
   • Close - chiude la linea tracciando un segmento dall'ultimo punto posizionato al punto iniziale e termina il posizionamento di questa specifica polilinea.
   • Change to Line - passa alla modalità di posizionamento di linee rette.
   • Change to Arc - passa alla modalità di posizionamento di archi.
   • Draw Arc Clockwise - traccia un arco dal vertice precedente in senso orario.
   • Draw Arc C-Clockwise - traccia un arco dal vertice precedente in senso antiorario.
   • Undo Polyline Changes - elimina la polilinea corrente, rimanendo nella modalità di posizionamento delle polilinee.
   • Snap Change - attiva/disattiva la modalità di aggancio durante il posizionamento delle polilinee.
   • Cancel Action - elimina la polilinea corrente ed esce dalla modalità di posizionamento delle polilinee.

5. Quando si termina o si chiude la polilinea, oppure si annullano le modifiche, si rimane in modalità di posizionamento. Continuare a posizionare altre polilinee oppure premere Esc per uscire dalla modalità di posizionamento delle polilinee. In alternativa, fare clic con il pulsante destro del mouse e selezionare Cancel Action dal menu a comparsa.

Aggiunta di un ponticello al percorso di fresatura selezionato

Per aggiungere un ponticello lungo il percorso di fresatura selezionato nel documento corrente, scegliere il comando Rout » Add Tabs dai menu principali. Dopo aver avviato il comando, verrà visualizzata la finestra di dialogo Enter Value. Utilizzare questa finestra di dialogo per inserire un valore per la dimensione del ponticello, nelle unità attualmente selezionate per l'area di lavoro (pollici o mm). Dopo aver fatto clic su OK, si tornerà alla finestra principale di progettazione, il cursore assumerà la forma di un piccolo quadrato e verrà richiesto di selezionare una posizione per il ponticello. È sufficiente posizionare il cursore nel punto desiderato lungo il percorso di fresatura in cui si desidera inserire il ponticello e fare clic.

Il ponticello verrà inserito, dividendo di fatto il percorso di fresatura in due segmenti, ciascuno con i propri punti di affondamento e retrazione.

Continuare ad aggiungere altri ponticelli lungo i percorsi di fresatura oppure fare clic con il pulsante destro del mouse o premere Esc per uscire.

Conversione di linee in un arco

Per convertire le linee in un arco per un determinato percorso di fresatura nel documento corrente, scegliere il comando Rout » Convert Lines to Arc dai menu principali. Dopo aver avviato il comando, si passerà alla modalità di conversione, che prevede la seguente sequenza di azioni:

1. Selezionare il punto iniziale dell'arco. È sufficiente posizionare il cursore su un vertice del percorso di fresatura e fare clic per fissare questo punto.
2. Seleziona il punto finale dell'arco. Anche in questo caso, posiziona il cursore su un altro vertice del percorso di fresatura e fai clic per fissare questo secondo punto. Mentre sposti il cursore, apparirà una linea guida.
3. Seleziona un punto intermedio sull'arco. Posiziona il cursore su un terzo vertice del percorso di fresatura e fai clic: le linee verranno sostituite da un arco, le cui dimensioni sono determinate dalla lunghezza della linea guida che collega il punto iniziale a quello finale e dalla distanza del punto intermedio selezionato da questa linea.
4. Continua a convertire altre linee in archi per altri percorsi di fresatura oppure fai clic con il pulsante destro del mouse o premi Esc per uscire.

Conversione di linee in un cerchio

Per convertire un percorso di fresatura a contorno chiuso in un cerchio di fresatura nel documento corrente, scegli il comando Rout » Convert Lines to Circle dai menu principali. Dopo aver avviato il comando, ti verrà richiesto di selezionare un contorno chiuso. Posiziona il cursore su una parte del contorno del percorso di fresatura che desideri convertire in un cerchio e fai clic: il percorso di fresatura a contorno chiuso verrà sostituito da un cerchio, il cui centro corrisponde al centro del rettangolo di delimitazione che racchiuderebbe la forma del contorno chiuso e il cui raggio è definito dalla distanza orizzontale tra tale centro e il bordo del rettangolo di delimitazione.

Continua a convertire altri percorsi di fresatura a contorno chiuso in cerchi di fresatura oppure fai clic con il pulsante destro del mouse o premi Esc per uscire.

Fresatura del contorno

Un altro strumento automatico, Fresatura del contorno, rileva un bordo in modo analogo (anche in questo caso è necessaria una polilinea chiusa), ma crea un percorso di andata e ritorno che asporta tramite fresatura l'intera area, anziché tagliarne il perimetro e lasciare che la parte ritagliata si stacchi dalla scheda o dal pannello. Scegli il comando Rout » Mill Boundary dai menu principali per creare percorsi di fresatura per l'asportazione delle aree racchiuse da contorni chiusi nel documento corrente. Dopo aver avviato il comando, il cursore assumerà la forma di un quadratino e ti verrà richiesto di selezionare gli oggetti a contorno chiuso per i quali desideri creare i percorsi di fresatura. Posiziona il cursore su ciascun contorno chiuso, uno alla volta, e fai clic. Una volta selezionati tutti i contorni chiusi desiderati, fai clic con il pulsante destro del mouse.

Apparirà la finestra di dialogo Milling. Utilizza questa finestra di dialogo per definire il layer su cui desideri posizionare i percorsi di fresatura. Puoi selezionare il layer corrente, un nuovo layer o uno dei layer esistenti nel documento. Utilizza il campo Select Tool  per scegliere quale degli utensili di foratura disponibili utilizzare per fresare i percorsi. L'opzione Delete Old Objects consente di conservare gli oggetti del contorno originale per effettuare confronti.

Passa dalla vista riempita alla vista contorno (Shift+F) per visualizzare il percorso effettivo determinato per la fresatura. La fresatura è detta concorde quando il percorso di fresatura procede nella stessa direzione del lato concavo del dente dell'utensile; la fresatura nella direzione opposta è detta discorde.

La fresatura di un'area è una funzione particolarmente utile quando all'utensile di fresatura è stato assegnato un parametro dell'asse Z inferiore allo spessore del pannello. In questo modo puoi creare un incavo sulla scheda, ad esempio per il montaggio di componenti speciali.