Support for Apertures

PCBの各レイヤーは、光を露光した写真フィルムから作成されます。アパーチャは、光がフィルムに当たる際に通過する物理的な開口部です。CAMデータには、アパーチャ定義（サイズと形状）に加え、アパーチャを通して光をフラッシュ（瞬間露光）する位置や、光ビームを点灯したまま位置間を移動してフィルム上に線を描く指示が含まれます。パッドサイズの違いは、フィルム上で異なるアパーチャをフラッシュすることで作られます。また、太い／細い配線は、より大きい／小さいアパーチャを通して光ビームをフィルム上でドラッグすることで描かれます。

技術の進化により、PCB製造プロセスから物理的なアパーチャが完全になくなる可能性もあります。実際、現在でも多くの最新レーザープロッタは物理的なレンズアパーチャを必要とせず、ラスタ処理によってフィルム上に対応する形状をシミュレートしています。

しかし、これらの進歩があっても、CAMイメージの呼び方自体はこれまでのところ変わっていません。すべてのCAMファイルには、たとえ実際に物理アパーチャを通してフィルムへ転写されることがなくても、アパーチャリストが必要です。新規に作成するCAMドキュメントには、空のAperture Tableが含まれます。このテーブルは、RS-274-X Gerber形式やODB++データのようにアパーチャが埋め込まれたCAMデータをインポートすると自動的に埋まります。GerberのRS-274-Dのようにアパーチャを埋め込まない形式をインポートする場合は、アパーチャリストも併せて用意する必要があります。

アパーチャリスト

Gerber形式は標準化されていますが、アパーチャリストは標準化されていません。CAMエクスポータごとにアパーチャのキーワードや指定子の形式が異なるため、アパーチャリストのインポートが難しくなることがあります。CAM Editorは、この負担を軽減するため、一般的な形式に対応した多数のアパーチャリストウィザード（さらに多くのレガシー形式も含む）を提供しています。これらのウィザードを、普段受け取るデータに合わせて変更したい場合や、新しいウィザードをゼロから作成したい場合は、個々の行フォーマットを編集することで対応できます。

アパーチャリストをインポートする際、検出を自動に設定すると、定義済みのすべてのアパーチャウィザードを検索し、エラーなくファイルを取り込めるものを探します。必要に応じて変更できるよう、CAM Editorではこれらすべてのウィザードに完全にアクセスできます。

アパーチャリストウィザードには、一般設定と行フォーマット指示があります。一般設定には、アパーチャ行の読み取り開始／終了位置、使用する単位とスケール、インポートファイルの1行に複数のアパーチャ定義が存在し得るかどうか、といった情報が含まれます。

個々の行フォーマットは、各形状に対するタグとキーワードで定義されます。CAM Editorには、ODB++形式でサポートされるものを含む、多数の組み込み形状が用意されています。形状によっては同じタグを持ちます。たとえば、ダイヤモンド、バレット、楕円、長方形、オブロングは、いずれも幅と高さで定義されます。一方で、より複雑で追加パラメータが必要な形状もあります。新規作成または既存のアパーチャウィザードを編集する際は、インポートしたいアパーチャリストに記載されている値に合わせて、タグの並び順とフォーマットを一致させる必要があります。

たとえば、CAM Editor自身のウィザードでは、各行フォーマットの先頭がDコードタグ <D> で始まります。次に形状が名称で識別され、その後に寸法が続きます。Line Format内でタグ間にあるスペースは、文字間のスペースとして解釈されるため、複数スペースやタブ区切りに対応する場合があります。文字列タグ <S> は、そのようなスペースで区切られた任意の文字列を指します。

アパーチャリストのインポート失敗は報告されます。リストのインポート自体は継続される場合もありますが、ベストプラクティスとしては、エラーを特定してウィザードを適切に更新し、その後アパーチャリストを再インポートすることです。

次の表は、CAM Editorが認識するタグの完全な一覧です。本記事の後半では、エディタがサポートする各形状の例と寸法を示し、これらのタグが各形状にどのように対応するかを説明します。

The Aperture Wizard ダイアログは、メインメニューから Tables » Aperture List Wizard コマンドを選択して開き、新しいアパーチャウィザードテンプレートを作成する、または既存のテンプレートを編集するために使用します。アパーチャテンプレートは、CAMtastic Editorがインポートファイルで使用されているアパーチャを認識し、正確なDCodeリストを構築するために用いられます。

このダイアログは、次の3つのタブに分かれています。

• Settings タブ – このタブでは、必要なテンプレートの名前と関連付ける拡張子を定義します。このタブの追加オプションでは、特定ファイル内のどこでアパーチャ定義を探すか、使用する単位、インポートファイルの各行で複数のアパーチャ定義を検索するかどうかを指定できます。

• Line Formats タブ – このタブでは、テンプレートが認識できるすべての形状とデータシーケンスを定義します。Shape フィールドで、ドロップダウンリストから該当する形状を選択します。Line Format フィールドで、選択した形状のデータシーケンスを入力します。指定する各形状について、Line Formatには次の内容を含める必要があります。

  • アパーチャ位置の型キャスト（例：<A> または <D>）。
  • 形状の説明（例："ROUND"、"RECTANGULAR"、"OCTAGONAL" など）。
  • 少なくとも1つのサイズ型キャスト（例：<W>idth、<H>eight など）。

  特定形状のLine Formatを作成する最も簡単な方法は、アパーチャファイルからその形状に対応する情報行を Line Format フィールドに貼り付け、行を順に確認しながら、実データを適切な型キャストに置き換えていくことです。型キャストは、型キャストのドロップダウンリスト（Shape ボタンの右側）から選択します。

  Shape ボタンを使用して、形状テンプレートのエントリ（"MyShape"）を Line Format フィールドに挿入します。あとはこれを、必要な形状名に変更するだけです。
• Parse Errors タブ – このタブは、テンプレートを保存しようとした際に Settings または Line Formats タブに入力された情報から見つかったエラーを一覧表示するために使用します。

必要に応じてウィザードテンプレートを定義したら、Save ボタンをクリックします。入力情報にエラーがなければ、テンプレートファイル（<WizardName>.awr）が作成され、ソフトウェアインストール先の System\aptwiz フォルダに保存されます。エラーが存在する場合は、ダイアログの Parse Errors タブに一覧表示されます。そこに記載されたエラー情報を手掛かりに問題を解決し、再度 Save ボタンをクリックしてください。

Aperture Table

Aperture Table（メインメニューから Tables » Apertures コマンドを選択して開く Edit Apertures ダイアログ、または Shift+A キーボードショートカットで表示）には、現在のドキュメントで定義されているすべてのアパーチャを1つの表に一覧化する役割があります。各アパーチャにはDCodeが割り当てられます。たとえばワークスペースでオブジェクトを描画する際、DCodeは描画に使用する関連アパーチャを指定するために使われます。作成される各アパーチャには、形状とサイズの定義が必要です。特定の形状には、さらに特殊な属性を割り当てることもできます。このダイアログを使用して、既存アパーチャの定義を編集したり、新規作成したりできます。

すべてのアパーチャ形状に共通するタグはありません。代わりに、アパーチャテーブルには Size (X:Y) 列があり、これは水平／垂直の寸法に対応する場合もあれば、そうでない場合もあります。正方形や円形のように寸法が1つしかない形状では、このテーブルに入力したY値は無視され、X値で上書きされます。

それ以外の形状では、X値が水平方向または支配的な寸法となり、Y値が垂直方向または副次的な値になります。たとえばDonutには内径と外径の2つの寸法があります。X値は内径を制約する外径となります。追加のタグは、Moireのような複雑形状で利用できる Aperture Data ダイアログ内のフィールドに対応しており、関連するParameters列内をクリックすることで開けます。複雑形状では、 Rotation (deg) ドロップダウンにアクセスして、希望する回転値を選択することもできます。

Size または Parameters ダイアログのアパーチャテーブル内にある Edit Apertures フィールドにマウスカーソルを合わせると、ツールチップ情報が表示されます。そこでは、値がその形状に対応するタグに関連付けられており、図のように表示されます。

サポートされるアパーチャ形状

以下は、CAM Editor がサポートするアパーチャ形状の一覧です。各形状について、その形状のプロパティを定義するために使用される関連タグも併せて示します。

描画パッドをフラッシュアパーチャに変換

選択した描画パッドをフラッシュアパーチャに変換し、表現されるオブジェクトに応じて新しいアパーチャを自動作成して割り当てるには、メインメニューから Edit » Groups » Automatic コマンドを選択します。コマンドを起動するとカーソルが小さな四角に変わり、変換モードに入ります。手順は次のとおりです。

1. フラッシュパッドに変換したい描画パッドをクリックして選択します。
2. 必要なパッドをすべて選択したら右クリックします。Draw Flash (Auto-Detect) ダイアログが表示されます。ダイアログでは次の操作が可能です。
   • ダイアログの Shape/Dcode for New Flashes 領域で、選択したパッドに既存の Dcode を割り当てるか、新規作成するかを選択できます。Create New Dcode オプションを選択した場合、Shape  フィールドで選んだ形状が選択内のすべてのパッドに適用され、表現されるパッドに応じてサイズは自動的に変化します。CAMtastic Editor が必要なサイズを検出し、最初に利用可能な（空の）Dcode から順に、新しいインスタンスごとに Dcode を自動割り当てします。
   • Use Dcode オプションを選択した場合、差異の有無にかかわらず、選択内のすべてのパッドに同一の Dcode が適用されます。
   • 生成されるフラッシュを、同一レイヤー、新規レイヤー、または現在のドキュメント内の既存レイヤーのいずれかに描画するよう選択できます。
   • ダイアログには他にもさまざまな変換オプションがあり、選択内で同一のパッドを照合する際のフラッシュ許容差の設定や、古いパッドを保持するか完全に削除するかの指定などが可能です。
3. 必要に応じてオプションを定義した後、OK  をクリックすると変換が実行され、選択内のすべてのパッドが適切なフラッシュアパーチャに置き換えられます。
4. 他の描画パッドのフラッシュアパーチャへの変換を続けるか、右クリックするか、Esc を押して終了します。

選択した描画パッドに一致するすべてのインスタンスを検索して、ユーザー定義のフラッシュアパーチャに置換するには、メインメニューから Edit » Groups » Selective コマンドを選択します。コマンドを起動するとカーソルが小さな四角に変わり、変換モードに入ります。手順は次のとおりです。

1. 変換に使用したい描画パッドをクリックして選択します。
2. テンプレートとなる描画パッドを選択した状態で右クリックします。Draw Flash (Selective) ダイアログが表示されます。ダイアログでは次の操作が可能です。
   • ダイアログの Shape/Dcode for New Flashes 領域で、使用する既存の Dcode を割り当てるか、新規作成するかを選択できます。Create New Dcode オプションを選択した場合、新しいアパーチャの形状とサイズの両方を指定できます。CAMtastic Editor は、この新しいアパーチャを次に利用可能な（空の）Dcode に自動的に割り当てます。
   • 生成されるフラッシュを、同一レイヤー、新規レイヤー、または現在のドキュメント内の既存レイヤーのいずれかに描画するよう選択できます。
   • ダイアログには他にもさまざまな変換オプションがあり、最初に選択したパッドに一致するものを検索する際のフラッシュ許容差の設定や、古いパッドを保持するか完全に削除するかの指定などが可能です。
3. 必要に応じてオプションを定義した後、OK  をクリックするとデザイン領域に戻り、フラッシュ対象となる全領域の選択を求められます。デザイン全体を囲むように選択ボックスをドラッグし、領域が選択されたら右クリックします。選択されたオブジェクトが最初に選択したパッドと比較され、一致したものはすべて定義したアパーチャに変換されます。
4. 他の描画パッドのフラッシュアパーチャへの選択的な変換を続けるか、右クリックするか、Esc を押して終了します。

カスタムアパーチャの作成

現在のドキュメントで選択した 1 つ以上の描画オブジェクトから、新しいカスタムアパーチャを作成できます。作成するには、メインメニューから Edit » Groups » Draw to Custom Aperture コマンドを選択します。コマンドを起動するとカーソルが小さな四角に変わり、カスタムアパーチャ作成モードに入ります。手順は次のとおりです。

1. 変換に含める描画オブジェクトをクリックして選択します。
2. 必要な描画オブジェクトをすべて選択したら右クリックします。Enter Value ダイアログが表示され、ここでカスタムアパーチャの名前を入力できます。
3. 名前を定義して OK をクリックすると、選択した描画オブジェクトはドキュメントから削除され、生成された新しいカスタムアパーチャが Edit Apertures ダイアログ（Tables » Apertures）に追加されます。アパーチャには次に利用可能な（空の）Dcode が割り当てられ、形状は Custom に設定され、指定した名前が Parameters フィールドに表示されます。
4. 他の選択オブジェクトのカスタムアパーチャへの変換を続けるか、右クリックするか、Esc を押して終了します。

カスタムアパーチャオブジェクトを、その構成要素である基本オブジェクトに分解するには、メインメニューから Edit » Explode » Custom Apertures コマンドを選択します。コマンドを起動するとカーソルが四角に変わり、カスタムアパーチャ分解モードに入ります。手順は次のとおりです。

1. 分解に含めるカスタムアパーチャオブジェクトを選択します。選択に含めたいカスタムアパーチャオブジェクトの上にカーソルを置いてクリックするだけです。オブジェクトから離れた場所をクリックすると、選択範囲をドラッグして複数オブジェクトを選択に含めることができます。選択は累積されます。
2. すべてのカスタムアパーチャオブジェクトを選択したら右クリックします。選択したカスタムアパーチャオブジェクトは、その構成要素である基本オブジェクトに変換されます。
3. さらにカスタムアパーチャオブジェクトの分解選択を続けるか、右クリックするか、Esc を押してカスタムアパーチャ分解モードを終了します。