Support for Panelization

Tradizionalmente, gli ingegneri progettisti hanno utilizzato gli strumenti CAM solo per la verifica, controllando visivamente gli output Gerber e Drill prima di inoltrare questi file alla fabbrica di produzione. I progettisti più esperti possono riconoscere l'importanza del lavoro post-progettazione necessario affinché le schede funzionanti vengano restituite in modo affidabile. Questo lavoro richiede una comunicazione precisa e trasparente con i reparti di fabbricazione e assemblaggio.

Il CAM Editor di Altium Designer mette a disposizione dei progettisti tutto ciò di cui hanno bisogno per favorire questa comunicazione, inclusi non solo strumenti di verifica affidabili, ma anche l'intero set di strumenti CAM disponibile per i produttori di schede e le aziende di assemblaggio. Questo include strumenti per pannellizzare la scheda e definire i bordi di instradamento.

Molti progettisti di schede si chiederanno perché questi strumenti siano inclusi. La nostra risposta è che per noi è difficile stabilire con precisione dove finisca il vostro lavoro come progettisti. Alcuni di voi saranno felici di rivedere i propri progetti e lasciare che sia la fabbrica a preoccuparsi di massimizzare lo spazio disponibile sui propri pannelli, purché riceviate ciò che avete ordinato. Altri potrebbero voler essere più coinvolti. Potreste, ad esempio, volere pannelli che si adattino al meglio non solo alla fabbrica, ma anche alla casa di assemblaggio.

Pannellizzazione

La finestra di dialogo Panelization

Un pannello viene creato tramite un processo automatizzato, nel quale si determina la dimensione del pannello e come le copie multiple dei dati della scheda verranno disposte all'interno dello spazio del pannello. È anche possibile indicare come i dati verranno memorizzati. Consigliamo vivamente di utilizzare uno dei codici di offset disponibili perché mantengono i file piccoli e gestibili. Le informazioni di immagine e foratura verranno definite una sola volta nel pannello, seguite da una serie di istruzioni step.

Strumenti di posizionamento

La pannellizzazione segue il modello generale di modifica del CAM Editor. Per iniziare, è possibile impartire il comando Tools » Panelize PCB, quindi selezionare gli oggetti che si desidera includere nel pannello (oppure usare le scorciatoie da tastiera E, S, L per selezionare tutto), quindi eseguire il comando facendo clic con il tasto destro o usando la scorciatoia da tastiera Shift+9. Questa sequenza aprirà la finestra di dialogo Panelization.

La finestra di dialogo Panelization

La finestra di dialogo Panelization che appare inizialmente contiene informazioni calcolate in base agli ingombri della scheda che si sta pannellizzando (definiti dagli oggetti selezionati). Nella parte superiore della finestra di dialogo, gli ingombri orizzontali e verticali degli oggetti selezionati sono riportati nei campi Image Size . Successivamente, vengono mostrati i valori di Panel Size, Spacing e Parts Count.

Tutti questi campi operano dinamicamente. Se l'opzione Calculate è abilitata, verrà mostrato il numero massimo di colonne e righe che possono essere contenute per qualsiasi dimensione del pannello e valori di spaziatura immessi. Potrebbe essere possibile aumentare il numero di colonne e/o righe sul pannello avvicinando maggiormente le schede tra loro o prevedendo un bordo più piccolo attorno ai margini del pannello. È anche possibile inserire più schede aumentando la dimensione del pannello.Disattivando l'opzione Calculate è possibile usare questo sistema al contrario; ciò significa che ora si può inserire il numero di colonne e righe che si desidera collocare sul pannello, e la dimensione risultante del pannello verrà mostrata in base ai valori immessi sia nei campi Parts Count sia Spacing . Poiché la dimensione risultante del pannello avrà valori irregolari, questo metodo verrà probabilmente usato solo per determinare i requisiti minimi del pannello, dopodiché sarà opportuno riattivare l'opzione Calculate e inserire una dimensione del pannello supportata dalla fabbrica e dalla casa di assemblaggio.

L'array di schede può essere centrato all'interno del pannello oppure posizionato nell'angolo inferiore sinistro.

Facendo clic sul pulsante Show Preview si aprirà una finestra di anteprima all'interno della finestra di dialogo, dalla quale sarà possibile vedere come appariranno i pannelli sul foglio. Le modifiche alla spaziatura del pannello verranno aggiornate nella finestra di anteprima, consentendo di ottenere la spaziatura richiesta prima di procedere.Dopo aver definito tutte le opzioni come richiesto, facendo clic su OK  verrà eseguita la pannellizzazione e l'array di pannelli apparirà nell'area di lavoro principale del progetto. L'array inizia con gli oggetti originali selezionati e viene posizionato verso l'alto e verso sinistra.

Passi nella giusta direzione

È logico pensare che, se si stampano otto copie complete della propria scheda su un unico pannello, il file risultante sarà almeno otto volte più grande. Questo è vero ovunque i dati siano exploded, cioè completamente riscritti nel file di descrizione per ogni nuova posizione. Di solito, il vero peso di un file del genere non deriva dalle sue dimensioni, ma piuttosto dal fatto che ogni ridisegno dello schermo richiede otto volte più tempo.Il CAM Editor offre due tipi di codici di offset per aiutare a evitare che i file crescano fino a dimensioni ingestibili durante la pannellizzazione: i tradizionali comandi 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 del pannello: come riquadri vuoti che mostrano gli ingombri verticali e orizzontali dei dati copiati. Questi riquadri appaiono su ogni layer che contiene informazioni Step & Repeat.

Poiché i dati memorizzati in ogni step sono fissi al momento della pannellizzazione, è meglio rimandare qualsiasi uso dei codici Step & Repeat finché non si è assolutamente certi che i dati originali non cambieranno. Questo è, naturalmente, lo scenario ideale, poiché la pannellizzazione viene tipicamente eseguita dopo il completamento della verifica. Ma cosa succede se si scoprono piccole modifiche da apportare dopo aver già pannellizzato la scheda?È possibile modificare i dati Step & Repeat , anche se non è semplice. Nuovi flash, draw o testi possono essere aggiunti ai dati visibili nella sezione inferiore sinistra del pannello. Questi oggetti aggiuntivi possono poi essere aggiunti alle restanti sezioni (ripetute) del pannello usando il comando Edit » Step/Repeat » Add Objects. Dopo aver avviato il comando, il cursore cambierà in un quadrato ed entrerete nella modalità di aggiunta oggetti. La procedura prevede la seguente sequenza di azioni:

1. Fare clic sugli oggetti da aggiungere per selezionarli. Facendo clic lontano da un oggetto è possibile trascinare un'area di selezione per includere più oggetti nella selezione. La selezione è cumulativa.
2. Una volta selezionati tutti gli oggetti richiesti, fare clic con il tasto destro.
3. Ora selezionare lo specifico array Step & Repeat al quale si desidera aggiungere gli oggetti selezionati. È sufficiente posizionare il cursore sopra qualsiasi oggetto incluso come parte della selezione dell'array nella cornice originale dell'array (in basso a sinistra) e fare clic. Le cornici nell'array verranno modificate nelle dimensioni per adattarsi agli oggetti aggiunti, oltre che agli oggetti originali. Solo la cornice originale (in basso a sinistra) dell'array conterrà gli oggetti visibili: tutte le altre cornici rimarranno vuote.
4. Continuare a selezionare oggetti da aggiungere ad altri array Step & Repeat, oppure fare clic con il tasto destro o premere Esc per uscire.L'aggiunta di oggetti può facilmente causare la sovrapposizione delle cornici nell'array. È possibile modificare la distanza (o gap) tra le cornici usando la finestra di dialogo Modify Step_Repeat. Per farlo, scegliere il comando Edit » Step/Repeat » Modify dai menu principali. Dopo aver avviato il comando, il cursore cambierà in un quadrato ed entrerete nella modalità di modifica dell'array. Un array viene modificato eseguendo la seguente sequenza di azioni:

   1. Selezionare lo specifico array Step & Repeat da modificare. È sufficiente posizionare il cursore sopra qualsiasi oggetto incluso come parte della selezione dell'array nella cornice originale dell'array (in basso a sinistra) e fare clic: apparirà la finestra di dialogo Modify Step_Repeat. Usare la finestra di dialogo per modificare il numero di righe e colonne nell'array e anche la spaziatura dell'array, utilizzando uno dei due metodi seguenti:- questo metodo consente di specificare la spaziatura tra righe e colonne in relazione alla dimensione dell'immagine (cioè la selezione di oggetti). Quando si specifica un valore in un campo Distance , è necessario aggiungere la spaziatura richiesta al valore nel campo Image Size e inserire questo valore combinato come distanza. Ad esempio, se la dimensione dell'immagine è 0.5 pollici e si richiede una spaziatura di 200mil, sarà necessario inserire 0.7 nel corrispondente campo Distance .

   2. Gap - questo metodo consente di specificare la spaziatura diretta tra righe e colonne e quindi non dipende dalle dimensioni dell’immagine. Ad esempio, se è richiesta una spaziatura di 200 mil, sarà necessario 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 dell’array, dove è possibile vedere come apparirà l’array dopo la modifica. L’anteprima si aggiornerà man mano che si apportano modifiche alle impostazioni dell’array.
5. Dopo aver apportato le modifiche richieste all’array, fare clic su OK - l’array Step & Repeat verrà modificato in base alle modifiche specificate.
6. Continuare a selezionare e modificare altri array Step & Repeat oppure fare clic con il pulsante destro del mouse, o premere Esc, per uscire.

L’eliminazione è leggermente più complessa e comporta la rimozione degli oggetti dalle sezioni ripetute (non visibili) del pannello utilizzando il comando Edit » Step/Repeat » Remove Objects prima di eliminare quegli stessi oggetti dalla sezione visibile del pannello quando si utilizza il comando Edit » Clear. Dopo aver avviato il comando Edit » Step/Repeat » Remove Objects, il cursore cambierà in un quadrato ed entrerai nella modalità di rimozione degli oggetti. La rimozione viene eseguita tramite la seguente sequenza di azioni:

1. Selezionare gli oggetti da rimuovere all’interno del frame originale (in basso a sinistra) dell’array Step & Repeat di destinazione. Questo può essere fatto semplicemente posizionando il cursore su un oggetto esistente che si desidera includere nella selezione e facendo clic. In alternativa, facendo clic lontano da un oggetto è possibile trascinare un’area di selezione per includere più oggetti nella selezione. La selezione è cumulativa.
2. Una volta selezionati tutti gli oggetti richiesti, fare clic con il pulsante destro del mouse. Gli oggetti verranno rimossi dall’array e i frame dell’array verranno ridimensionati in relazione agli oggetti rimasti.
3. Continuare a selezionare gli oggetti da rimuovere da altri array 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 diverse, per due comandi diversi, la possibilità di errore è elevata, ma il CAM Editor offre la possibilità di riselezionare una selezione precedente. Questa difficoltà è aggravata dal fatto che i riquadri dell’array Step & Repeat rimangono vuoti, senza fornire alcun indizio sul loro contenuto finché i dati non vengono esplosi in informazioni primitive utilizzando il comando Edit » Step/Repeat » Explode. Dopo aver avviato il comando, il cursore cambierà in un quadrato e verrà richiesto di selezionare lo specifico array Step & Repeat da esplodere. È sufficiente posizionare il cursore su qualsiasi oggetto incluso come parte della selezione dell’array nel frame originale dell’array (in basso a sinistra) e fare clic. Tutti i frame dell’array verranno riempiti con informazioni copiate dall’originale e i bordi del frame verranno rimossi. Continuare a esplodere altri array Step & Repeat oppure fare clic con il pulsante destro del mouse, o premere Esc, per uscire.

Passi ODB++

ODB++ risolve i problemi riscontrati nei codici Step & Repeat. Ogni passo creato diventa una nuova colonna corrispondente alle righe del layer corrente. Più passi si aggiungono, più grande diventa la matrice in cui i dati possono essere memorizzati. Un passo può essere inserito una volta o più volte all’interno di un altro passo, che è esattamente ciò che accade quando si pannellizza con l’opzione Create ODB++ Step abilitata. Quando si utilizza l’opzione Create ODB++ Step vengono creati due nuovi passi oltre al passo predefinito per lo spazio di progettazione (cam_work):

• uno per i dati selezionati per la pannellizzazione (campcb)
• uno per il pannello stesso (campanel).
  È possibile vedere il contenuto di ciascun passo facendo doppio clic sul relativo nome nella scheda Steps del pannello CAM.
  Il passo contenente i dati selezionati viene inserito automaticamente come sotto-passo del passo del pannello, nel formato:
  [n]: StepName (Rows, Columns),
  dove [n] è il numero successivo disponibile assegnato al passo inserito, a partire da 1, e Rows e Columns sono presi dalla regione Parts Count della finestra di dialogo Panelization.

Quando si visualizza il contenuto del passo del pannello nello spazio di progettazione, il passo inserito (dati) apparirà come RowsxColumns rettangoli bianchi vuoti. A differenza di un array Step & Repeat , i dati degli oggetti non sono visibili in nessuna delle sezioni dell’array. Per ogni istanza del passo inserito viene visualizzata una croce bianca, che definisce dove verrà inserito il contenuto dei dati, qualora si scelga di esplorare l’array di passi.

Prima di terminare il lavoro, è necessario fare clic con il pulsante destro del mouse sul passo del pannello e scegliere Refresh Inserts. Questo garantisce che i passi inseriti nel pannello riflettano lo stato corrente dei dati sorgente, assicurando che eventuali modifiche apportate dopo la pannellizzazione siano riportate nel pannello finale.

Per accedere alla finestra di dialogo Steps Table, da cui è possibile visualizzare le informazioni sui passi ODB++ per il documento corrente, scegliere il comando Tables » Steps dai menu principali. Quando si fa clic su OK  nella finestra di dialogo Steps Table, la scheda Steps  del pannello CAMtastic  verrà aggiornata. È possibile aggiungere/modificare i passi da questa scheda facendo clic con il pulsante destro del mouse e scegliendo il comando appropriato dal menu contestuale. La finestra di dialogo Steps Table apparirà automaticamente durante l’importazione di file ODB++ nel CAMtastic Editor.

Strategie di pannellizzazione aggiuntive

Gli strumenti automatici possono aiutarti a massimizzare il numero di schede identiche sul pannello, ma cosa succede se i requisiti del pannello sono più complessi? Come si possono aggiungere coupon di foratura o fori di tooling al pannello? E se si desidera eseguire uno step-and-turn dei dati, creando un pannello uguale indipendentemente da come lo si capovolge, consentendo di montare componenti su entrambi i lati facendo passare il pannello due volte nella stessa macchina pick-and-place? Oppure, cosa succede se si desidera ottimizzare lo spazio del pannello disponendo schede diverse sullo stesso pannello?

Tutti questi requisiti possono essere soddisfatti utilizzando i passi ODB++ nel CAM Editor. Il punto di partenza è la routine di pannellizzazione automatica perché è l’unico modo per creare un contorno del pannello utilizzando l’opzione Create ODB++ Step invece dell’opzione Use Step & Repeat.

Inserimento dei passi

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

È possibile inserire passi aggiuntivi accanto all’array di schede sul pannello. Un produttore di schede, ad esempio, può essere utilizzato per posizionare un coupon di foratura su uno dei binari di separazione per verificare visivamente le dimensioni previste dei fori rispetto a quelle delle schede fabbricate. I fori di tooling, utilizzati per mantenere fermo il pannello mentre i layer del pannello vengono forati e fresati, possono essere richiesti in altre aree del pannello, anziché all’interno delle istanze della scheda.

Per prima cosa, è necessario creare un nuovo passo. Questo viene fatto utilizzando il comando Add Step, accessibile dal menu del clic destro nella scheda Steps del pannello CAM. Il nuovo passo ha tutti gli stessi layer, ma per il nuovo passo saranno tutti vuoti. È possibile copiare o spostare dati tra i passi tramite questo stesso menu del clic destro. In alternativa, è possibile posizionare nuovi oggetti sui layer esistenti quando il nuovo passo è corrente, e questi oggetti esisteranno solo per quel passo.

Ad esempio, per creare un coupon di foratura, si potrebbe creare un nuovo passo e poi eseguire il flash di ciascuno degli utensili utilizzati nel progetto sul layer di foratura in una riga. Sul layer serigrafico superiore, si potrebbe inserire del testo o altri marcatori identificativi per ciascuna dimensione di foratura.

È inoltre necessario disegnare una polilinea chiusa attorno ai dati sul layer che è stato designato come tipo Border nella tabella Layers selezionando Tables » Layers dal menu principale. Questa verrà utilizzata per generare un profile per ODB++, che è un file che consente di inserire passi uno dentro l’altro senza che le loro estensioni vengano violate dai pattern di sfiato.

È possibile creare un altro passo per ciascun coupon o oggetto che si desidera aggiungere al pannello. È possibile inserirli ciascuno in una posizione misurata nel passo padre del pannello, ad esempio campanel, con il passo del pannello corrente. Per farlo, utilizzare il comando Add Insert dal menu del clic destro. Se è stato applicato un pattern di sfiato quando questo pannello è stato originariamente creato, è necessario rimuoverlo e poi applicarlo nuovamente. In questo modo, il pattern di sfiato rispetterà il bordo del profilo di ciascun passo.

Step and Turn

La pannellizzazione step-and-turn è una tecnica che semplifica le procedure della linea di assemblaggio. Normalmente, le schede con componenti sul lato 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. Supponiamo però che il lato superiore e quello inferiore del pannello siano identici una volta capovolti: in tal caso, il pannello potrebbe passare due volte attraverso la stessa macchina di assemblaggio.

È importante distinguere tra il lato superiore della scheda e il lato superiore del pannello, poiché ciò richiede che le schede sul lato destro del pannello siano uguali a quelle sul lato sinistro, salvo essere capovolte. Richiede inoltre che lo stackup dei tipi di layer sia simmetrico. Metà del lato superiore del pannello includerà le immagini del lato superiore della scheda e l’altra metà includerà le immagini del lato inferiore della scheda in formato speculare.

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

Se non hai già creato un pannello a partire dal progetto originale, puoi farlo ora, assicurandoti di avere un numero pari di colonne o righe centrate nel pannello. Fai clic sul segno più accanto allo step campanel generato, quindi fai clic con il pulsante destro sullo step inserito per modificarlo. Modifica il valore di righe o colonne in modo che metà delle schede scompaia. Ora inserisci il nuovo step che hai creato, pannellizzandolo nello stesso identico modo, ma utilizzando un punto base calcolato che posizionerà il nuovo array nella stessa posizione degli step che hai precedentemente eliminato. Assicurati 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 specifica della potenza 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 posizionati affiancati nello stesso spazio di progetto. Questa libertà di fondo porta a chiedersi: perché un pannello dovrebbe essere disposto in array con la stessa scheda? La risposta è che tale vincolo non esiste nel CAM Editor.

I motivi per voler avere schede diverse sullo stesso pannello sono vari. Una casa di fabbricazione sarà interessata a massimizzare le porzioni utilizzate del pannello, ma più grande è la scheda, più difficile diventa farlo. Schede piccole, anche se provenienti da una fonte diversa, potrebbero riempire lo spazio disponibile e ridurre i costi di produzione. Al contrario, un singolo prodotto può essere composto da più schede, che un progettista preferirebbe fabbricare insieme su un unico pannello.

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

Il comportamento predefinito di CAM Editor consiste nel creare nuovi layer quando vengono caricati nuovi file immagine o di foratura. Questo metodo non è sufficiente per pannellizzare insieme schede diverse, perché hai bisogno che dati di schede diverse esistano sullo stesso layer, ma in step differenti. Per agevolare questo processo, è disponibile un'opzione nella pagina CAM Editor - Import/Export della finestra di dialogo Preferences, che consente di importare file Gerber/Drill aggiuntivi in layer esistenti.

Con questa opzione abilitata, vedrai una finestra di dialogo di mappatura ogni volta che importerai file dati Gerber, drill o IPC aggiuntivi 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 al Layer Types Detection Template, a cui si accede selezionando Tables » Layer Type Detection dal menu principale, il CAM Editor proporrà delle corrispondenze, ma puoi modificarle secondo necessità. Tutti i file che non desideri mappare su layer esistenti possono essere impostati in modo da creare un nuovo layer oppure da essere completamente esclusi dal processo di importazione.

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

Venting

Venting e la finestra di dialogo Edit Pattern - Venting

Puoi aggiungere un pattern di venting alle porzioni inutilizzate del pannello, il che può aiutare a distribuire uniformemente l'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 della scheda con un pattern di venting a tua scelta.

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

Se hai creato il venting quando hai originariamente pannellizzato i dati, quindi hai aggiunto step ODB++ come coupon, fori di tooling o persino schede ribaltate o alternative, è consigliabile aggiornare il pattern di venting. Questo si ottiene rimuovendo il venting e aggiungendolo nuovamente. I relativi comandi appariranno quando fai clic con il pulsante destro sulla voce dello step del pannello (campanel), che si trova nella scheda Steps del pannello CAM. È consigliabile ricordarsi di rendere corrente lo step del pannello affinché questi comandi diventino attivi.

Per aggiungere un pattern di venting al PCB pannellizzato corrente, scegli il comando Tools » Venting dai menu principali. L'uso di questo comando dipenderà dal fatto che tu abbia o meno mantenuto il layer vent_border quando il PCB è stato pannellizzato.

• With a vent_border layer present – dopo aver avviato il comando, apparirà la finestra di dialogo Venting . Per impostazione predefinita, tutti i layer di segnale e di piano saranno selezionati per il venting. Per deselezionare un layer, fai semplicemente clic sulla sua voce.

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

  Dopo aver definito il pattern di venting e i layer da sottoporre a venting secondo necessità, facendo clic su OK il pattern di venting verrà applicato 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 esisterà comunque, ma i singoli PCB sul pannello non avranno alcun contorno in base al quale calcolare l'area per il venting. Dovrai quindi aggiungere bordi a ciascuno dei PCB sul pannello, creando essenzialmente il tuo layer vent_border. Aggiungere un nuovo layer e utilizzare il comando polyline per disegnare i contorni attorno a ciascun PCB sul pannello è uno dei modi più rapidi per ottenere questo risultato.

  Dopo aver avviato il comando, il cursore cambierà in un piccolo quadrato e ti verrà chiesto di selezionare i bordi del pannello e dei PCB. Trascina semplicemente un riquadro di selezione attorno all'intero pannello. Tutti i bordi dei PCB e il bordo del pannello saranno ora selezionati. Fai clic con il pulsante destro: apparirà la finestra di dialogo Venting. Definisci il pattern di venting e i layer da sottoporre a venting secondo necessità, quindi fai clic su OK. Il pattern di venting verrà applicato al pannello, nell'area definita tra il pannello e i bordi dei PCB.

Film Wizard

Per pannellizzare layer Gerber selezionati all'interno di un singolo riquadro film, consentendoti di produrre layer Gerber su film per il documento corrente, usa 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, apparirà la finestra di dialogo Film Wizard. Usa questa finestra di dialogo per definire la dimensione del film e l'array dei layer su di esso. Puoi selezionare una delle definizioni predefinite di dimensione/array dal campo a discesa Film Description, oppure inserirne una tua.

L'area Individual Film Size della finestra di dialogo mostra la quantità di film disponibile per ciascuna immagine nell'array, in base alle impostazioni di dimensione/array specificate.

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

Dopo aver definito le opzioni del film, facendo clic su OK  nella finestra di dialogo Film Wizard verrà creata la/e layer del film. Apparirà una finestra di dialogo che ti chiederà se desideri o meno eliminare i vecchi oggetti. Se scegli Yes, il pannello film verrà creato e i layer originali verranno eliminati. Se scegli No, il pannello film verrà creato e tutti i layer originali rimarranno, ma verranno disattivati.

Bordi della scheda

Il modo in cui le schede verranno separate dal pannello è un aspetto da considerare sia per le aziende di fabbricazione sia per quelle di assemblaggio. Ad esempio, un’azienda di assemblaggio potrebbe preferire mantenere i pannelli intatti fino a quando le schede non sono state popolate, il che presuppone che i pannelli siano sufficientemente robusti da restare uniti durante l’assemblaggio, ma perforati in misura tale da poter essere successivamente staccati dal pannello senza difficoltà.

Scanalatura a V

La scanalatura a V è una soluzione valida, che applica una scanalatura a forma di V tra le sezioni della scheda sia sul lato superiore sia su quello inferiore del pannello, lasciando una sottile anima di collegamento. Tutti i dettagli di questo processo, come l’angolo della lama e lo spessore dell’anima, nonché l’eventuale applicazione del jump-scoring (aree in cui la scanalatura è interrotta, rendendo il pannello più robusto), devono essere comunicati all’operatore della macchina di scoring.

Attualmente, le macchine di scoring richiedono una programmazione. Spesso questa viene ricavata da moduli non CAD che si compilano indicando i punti dati e le linee all’interno della configurazione del pannello. Alcune aziende di scoring saranno tuttavia in grado di estrarre informazioni su fori e linee dai file Gerber; in tal caso, sarà possibile progettare le linee di scoring nel CAM Editor esattamente come desiderato. In ogni caso, posizionare le linee di scoring sul layer serigrafico superiore fornirà indicazioni visive all’operatore della macchina, che verranno utilizzate insieme alle informazioni estratte ed esplicite fornite.

Fresatura NC

Il metodo tradizionale per la bordatura della scheda, tuttavia, viene eseguito con frese. È possibile creare bordi lisci della scheda affondando una fresa nella scheda in posizioni specifiche, trascinandola lungo un percorso prestabilito e quindi ritraendola.

Quando si preparano le informazioni di fresatura, sono importanti diverse considerazioni. Tra queste rientrano la dimensione e la forma dell’utensile di foratura e il percorso di fresatura, insieme ai suoi punti di affondo e di ritrazione.

Per generare e rivedere queste istruzioni, il CAM Editor deve essere configurato in modalità NC Routing, accessibile dal menu View oppure dal pannello CAM. In questa modalità, è possibile creare nuove punte per la Tool Table selezionando Tables » NC Tools dal menu principale, in base ai 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 apparirà vuota. Utilizzare la tabella per aggiungere/modificare le definizioni degli utensili. È possibile definire fino a 99 utensili, ciascuno con un Dcode univoco, a partire da D9500. Utilizzare i pulsanti Save e Open per salvare la definizione corrente della tabella utensili o caricare, rispettivamente, una definizione salvata in precedenza. I dati degli utensili vengono memorizzati in un file di impostazioni Mill/Rout Table (*.mts). Passando il puntatore sulle varie colonne della griglia della tabella verrà visualizzato un suggerimento con ulteriori informazioni su quella voce.

È quindi possibile utilizzare i comandi disponibili nel menu Rout per definire i percorsi di fresatura con queste o altre punte utensile esistenti.

Crea percorso/i di fresatura

Per creare percorsi di fresatura dalle tracce selezionate nel documento corrente, scegliere il comando Rout » Create Rout Path(s) dal menu principale. 

Per prima cosa, assicurarsi che gli utensili di foratura siano stati definiti. Se in precedenza è stato caricato un file NC Drill, gli utensili per il progetto saranno stati caricati automaticamente e appariranno nella finestra di dialogo Tool Table (Tables » NC Tools). Se al momento non è definito alcun utensile, quando si tenterà di avviare il comando verrà visualizzata una finestra di dialogo che segnalerà questo fatto, e sarà necessario definire gli utensili importando un file di foratura oppure inserendoli manualmente.

Una volta definiti gli utensili come richiesto, l’avvio del comando aprirà la finestra di dialogo Select Mill/Drill Tool. La finestra di dialogo fornisce un elenco a discesa di tutti gli utensili di foratura attualmente definiti per il progetto. Selezionare l’utensile che si desidera utilizzare per la fresatura e fare clic su OK. Il cursore diventerà un piccolo quadrato e verrà richiesto di selezionare gli oggetti che si desidera fresare. È sufficiente posizionare il cursore sui singoli oggetti e fare clic per aggiungerli alla selezione, oppure utilizzare uno dei numerosi strumenti di selezione disponibili. Quando tutti gli oggetti sono stati selezionati come richiesto, fare clic con il pulsante destro del mouse.

Gli oggetti selezionati verranno fresati e verrà creato un layer di fresatura che sarà aggiunto all’elenco Layers nel pannello CAMtastic . Verrà visualizzata la finestra di dialogo Create Rout Path(s), dalla quale è possibile modificare l’utensile utilizzato per la fresatura e il relativo offset. È inoltre possibile invertire la direzione del/dei percorso/i di fresatura: i punti di affondo diventeranno punti di ritrazione e viceversa. Queste modifiche sono virtuali e verranno applicate in modo permanente solo quando si farà clic sul pulsante OK .

Modifica percorso/i di fresatura

Per modificare i percorsi di fresatura selezionati nel documento corrente, scegliere il comando Rout » Modify Rout Path(s) dal menu principale.

Per prima cosa, assicurarsi che il layer di fresatura sia l’unico layer attivato e che sia visibile nell’area di progettazione.

Dopo aver avviato il comando, il cursore diventerà un piccolo quadrato e verrà richiesto di selezionare il/i percorso/i di fresatura che si desidera modificare. È sufficiente posizionare il cursore sui singoli oggetti e fare clic per aggiungerli alla selezione, oppure utilizzare uno dei numerosi strumenti di selezione disponibili. Quando tutti gli oggetti sono stati selezionati come richiesto, fare clic con il pulsante destro del mouse.

Verrà visualizzata la finestra di dialogo Modify Rout Path(s), dalla quale è possibile modificare l’utensile utilizzato per la fresatura e il relativo offset. È inoltre possibile invertire la direzione del/dei percorso/i di fresatura: i punti di affondo diventeranno punti di ritrazione e viceversa. Queste modifiche sono virtuali e verranno applicate in modo permanente solo quando si farà clic sul pulsante OK .

Opzioni dei pad di fresatura

Dalla finestra di dialogo Rout Pads Options puoi definire le opzioni da applicare quando vengono incontrati dei pad lungo un percorso di fresatura. Per accedere alla finestra di dialogo, scegli il comando Rout » Rout Pads Options dal menu principale. Configura le opzioni disponibili secondo necessità.

Instradamento automatico del bordo

I percorsi di fresatura possono essere definiti manualmente, ma gli strumenti automatici dovrebbero essere utilizzati ogni volta che è possibile. Unire i segmenti del contorno della scheda in un'unica polilinea chiusa richiede molto meno lavoro rispetto al tentativo di posizionare manualmente un percorso di fresatura con precisione, soprattutto quando il contorno della scheda contiene archi.

Per prima cosa, assicurati che il bordo del PCB sia un unico contorno chiuso. Potrebbe essere necessario usare il comando Join command per ottenere questo risultato.

Usa il comando Auto-Rout PCB Border dal menu Rout per creare un percorso di fresatura attorno all'intera scheda, utilizzando il bordo del PCB. Dopo aver avviato il comando, il cursore cambierà in un piccolo quadrato e ti verrà chiesto di selezionare l'angolo del bordo in cui posizionare i punti di immersione e di risalita del percorso. Posiziona semplicemente il cursore sopra il bordo e fai clic: l'angolo selezionato sarà quello più vicino alla posizione in cui fai clic. Ancora una volta, se a questo punto non riesci a selezionare alcun vertice del contorno del PCB, assicurati che il bordo sia un oggetto polilinea chiuso.

Ti verrà quindi chiesto di scegliere la direzione di fresatura. Viene fornita una linea guida relativa all'angolo del bordo selezionato, per aiutarti. Posiziona il cursore nella direzione generale in cui desideri fresare e fai clic: verrà visualizzata la finestra di dialogo Auto Rout PCB. Usa questa finestra di dialogo per selezionare l'utensile che desideri usare per fresare il bordo e specificare anche le estensioni dei punti di immersione e di risalita.

Dopo aver definito le opzioni di fresatura come richiesto, 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 che scegli come inizio del percorso di fresatura dovrebbe trovarsi nell'angolo inferiore sinistro del progetto; in caso contrario, le linee di estensione, se scegli di usarle, potrebbero effettivamente tagliare la scheda. Puoi seguire le istruzioni nella barra di stato e fare clic su una seconda posizione del contorno, con la quale determini la direzione del percorso di fresatura. Facendo clic con il pulsante destro per terminare verrà visualizzata la finestra di dialogo Auto Rout PCB, in cui puoi selezionare l'utensile di foratura e i valori di estensione per i punti di immersione e di risalita.

Se non hai definito un valore di offset di compensazione utensile per l'utensile selezionato (nella Tool Table), può esserne generato automaticamente uno. Verrà creato un nuovo layer (*.rte) contenente il percorso di fresatura per il contorno del PCB.
Puoi quindi procedere ad aggiungere linguette lungo il percorso di fresatura, operazione che ritrae la punta dal pannello e la sposta in avanti lungo il percorso di una distanza specificata prima di immergerla nuovamente. Il posizionamento delle linguette di fresatura è analogo ai segmenti di jump-scoring: lasciano le schede completamente collegate al pannello in determinati punti, pronte per essere separate in un secondo momento.

Strumenti di fresatura manuale

I cerchi possono essere creati come entità in senso orario o antiorario che ti consentono di determinare il raggio. Il punto di immersione sarà al centro del cerchio e l'utensile si ritirerà quando il cerchio sarà completamente fresato. Le asole sono meno automatiche perché devi assicurarti di iniziare dal punto di immersione e di ritornarvi quando vuoi posizionare il punto di risalita facendo clic con il pulsante destro, se vuoi che l'asola sia completa. Le fresature di testo sono simili alle fresature di asole con percorsi predefiniti per ogni lettera (inclusi i punti di immersione e di risalita); devi semplicemente fornire un messaggio e indicare quanto alte vuoi che siano le lettere.

Le istruzioni di fresatura, naturalmente, non sono necessariamente caratteristiche successive alla pannellizzazione. Qualsiasi oggetto di fresatura definito all'interno di una scheda, come ad esempio asole interne, che includi per la pannellizzazione verrà incluso insieme a tutti gli altri dati pannellizzati.

Per posizionare manualmente percorsi di fresatura nel documento corrente, scegli il comando Rout » Manual Rout dal menu principale. Il comando si basa sul posizionamento di polilinee. Le polilinee sono utili se devi chiudere la linea o inserire archi come parte della linea, entrambe operazioni che non possono essere ottenute usando linee standard. 

Dopo aver avviato il comando, verrà visualizzata la finestra di dialogo Select Mill/Drill Tool. Scegli dall'elenco degli utensili disponibili quello che desideri usare per la fresatura. Dopo aver fatto clic su OK, entrerai nella modalità di posizionamento della polilinea e apparirà sul cursore un cerchio pieno, che rappresenta la dimensione dell'utensile selezionato. Il posizionamento avviene eseguendo la seguente sequenza di azioni:

1. Posiziona il cursore nella posizione desiderata dell'area di lavoro e fai clic per ancorare il punto iniziale della polilinea.
2. Sposta il cursore e fai nuovamente clic per posizionare il punto di vertice successivo nella polilinea.
3. Continua a posizionare ulteriori vertici, facendo clic ogni volta, finché non ottieni la forma desiderata per la polilinea.

4. Fai clic con il pulsante destro per aprire un menu che offre una varietà di comandi applicabili durante la modalità di posizionamento della polilinea. Dal menu sono disponibili i seguenti comandi:

   • End - termina il posizionamento di questa specifica polilinea senza chiuderla.
   • Close - chiude la linea tracciando una linea dall'ultimo punto posizionato al punto iniziale e termina il posizionamento di questa specifica polilinea.
   • Change to Line - cambia la modalità di posizionamento in linee rette.
   • Change to Arc - cambia la modalità di posizionamento in archi.
   • Draw Arc Clockwise - disegna un arco dal vertice precedente in senso orario.
   • Draw Arc C-Clockwise - disegna un arco dal vertice precedente in senso antiorario.
   • Undo Polyline Changes - elimina la polilinea corrente, rimanendo nella modalità di posizionamento della polilinea.
   • Snap Change - abilita/disabilita la modalità snap durante il posizionamento della polilinea.
   • Cancel Action - elimina la polilinea corrente ed esce dalla modalità di posizionamento della polilinea.

5. Se termini o chiudi la polilinea, oppure annulli le modifiche, rimarrai in modalità di posizionamento. Continua a posizionare ulteriori oggetti polilinea oppure premi Esc per uscire dalla modalità di posizionamento della polilinea. In alternativa, fai clic con il pulsante destro e seleziona Cancel Action dal menu a comparsa.

Aggiunta di una linguetta al percorso di fresatura selezionato

Per aggiungere una linguetta lungo il percorso di fresatura selezionato nel documento corrente, scegli il comando Rout » Add Tabs dal menu principale. Dopo aver avviato il comando, verrà visualizzata la finestra di dialogo Enter Value . Usa questa finestra di dialogo per inserire un valore per la dimensione della linguetta, nelle unità dell'area di lavoro attualmente selezionate (pollici o mm). Dopo aver fatto clic su OK, tornerai alla finestra principale di progettazione, il cursore cambierà in un piccolo quadrato e ti verrà chiesto di selezionare una posizione per la linguetta. Posiziona semplicemente il cursore nel punto richiesto lungo il percorso di fresatura in cui desideri inserire la linguetta e fai clic.

La linguetta verrà inserita, spezzando di fatto il percorso di fresatura in due segmenti, a ciascuno dei quali verranno assegnati i propri punti di immersione e di risalita.

Continua ad aggiungere ulteriori linguette lungo i percorsi di fresatura, oppure fai clic con il pulsante destro o premi Esc, per uscire.

Conversione di linee in arco

Per convertire linee in un arco per un percorso di fresatura specificato nel documento corrente, scegli il comando Rout » Convert Lines to Arc dal menu principale. Dopo aver avviato il comando, entrerai in modalità di conversione, che prevede la seguente sequenza di azioni:

1. Seleziona il punto iniziale dell'arco. Posiziona semplicemente il cursore su un vertice del percorso di fresatura e fai 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, la cui dimensione è determinata dalla lunghezza della linea guida che collega i punti iniziale e 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 cerchio

Per convertire un percorso di fresatura con contorno chiuso in un cerchio di fresatura nel documento corrente, scegli il comando Rout » Convert Lines to Circle dal menu principale. Dopo aver avviato il comando, ti verrà richiesto di selezionare un contorno chiuso. Posiziona semplicemente 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 punto centrale è definito come il centro di un rettangolo di delimitazione che racchiuderebbe la forma del contorno chiuso, e il cui raggio è definito dalla distanza orizzontale da quel punto centrale al 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.

Mill Boundary

Un altro strumento automatico, Mill Boundary, rileva un bordo in modo simile (è ancora richiesta una polilinea chiusa), ma procede creando un motivo avanti e indietro che freserà via l'intera area, invece di tagliare attorno ad essa e lasciarla staccarsi dalla scheda o dal pannello. Scegli il comando Rout » Mill Boundary dal menu principale per creare percorsi per la fresatura di contorni chiusi nel documento corrente. Dopo aver avviato il comando, il cursore cambierà in un piccolo quadrato e ti verrà richiesto di selezionare gli oggetti con contorno chiuso per i quali desideri creare i percorsi di fresatura. Posiziona semplicemente 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.

Verrà visualizzata la finestra di dialogo Milling. Usa questa finestra di dialogo per definire su quale layer desideri posizionare i percorsi di fresatura. Puoi selezionare il layer corrente, un nuovo layer oppure uno dei layer esistenti nel documento. Usa il campo Select Tool  per scegliere quale degli utensili di foratura disponibili desideri utilizzare per fresare i percorsi. L'opzione Delete Old Objects ti consente di mantenere gli oggetti di contorno originali a scopo di confronto.

Passa dalla visualizzazione Riempimento a Contorno (Shift+F) per vedere il percorso effettivo determinato per il percorso di fresatura. La fresatura concorde si ha quando il percorso di fresatura si muove nella stessa direzione del lato concavo del dente dell'utensile; la fresatura nella direzione opposta è detta convenzionale.

La fresatura di un'area è una funzione particolarmente utile nel caso in cui tu abbia assegnato al tuo utensile di fresatura un parametro sull'asse Z inferiore allo spessore del pannello. In questo modo, puoi creare un'incavatura sulla scheda, come potrebbe essere necessario per il montaggio di componenti speciali.