Support for Reverse Engineering of PCBs in the Altium Designer CAM Editor

CAM 데이터를 CAM 문서로 가져온 후에는 현재 CAM Editor 모드(NC)에 관계없이 Export to PCB 옵션이 현재 CAM 에디터 모드(CAM 또는 NC)에 관계없이 회색으로 표시되는 것을 볼 수 있습니다. 이 명령을 사용하면 CAM 파일에서 직접 PCB 레이아웃을 리버스 엔지니어링할 수 있습니다. 이 명령은 일반적인 내보내기/가져오기 프로세스를 따르지 않고 데이터를 PCB 에디터로 직접 로드합니다.

다음 섹션에서는 CAM 문서로의 초기 가져오기부터 필요한 사전 내보내기 준비, 그리고 최종적으로 설계 데이터를 PCB 에디터로 내보내기까지 CAM 데이터에서 PCB 설계를 리버스 엔지니어링하기 위해 수행해야 하는 단계에 대해 자세히 설명합니다.

데이터 가져오기

데이터 가져오기 Preferences 대화 상자

전체 프로세스의 시작은 ODB++ 또는 Gerber 및 NC Drill 파일을 새 CAM 문서로 로드하는 것입니다. IPC 넷리스트가 있는 경우, Gerber 및 NC Drill 데이터를 가져올 때 이 넷리스트도 함께 가져와야 합니다. ODB++를 가져올 때는 Netlist가 ODB++ 디렉터리에 없는 경우에만 IPC 파일을 가져옵니다. IPC 넷리스트를 사용하면 추출된 넷을 원래 이름으로 업데이트하고 스루홀 비아와 비구성품 패드를 구Split 수 있습니다.

그리고 File » Import 하위 메뉴는 지정된 폴더 내에서 특정 확장자를 가진 파일을 모두 검색하도록 명령합니다. 예를 들어 드릴 파일을 가져올 때 지정된 디렉터리에서 확장자가 .DR*, .ROU, .RTE, *.NC*및 *.TX* 확장자를 가진 파일을 필터링합니다. 이 목록과 다른 확장자를 가진 드릴 파일을 수신한 경우 CAM Editor - 기타 페이지에서 이 목록을 확장할 수 있습니다 Preferences 대화 상자에서 확장할 수 있습니다. 여기에서 Gerber, Aperture, HPGL 및 Netlist 파일과 관련된 기본 확장자 목록도 변경할 수 있습니다.

대화상자의 Preferences 대화상자

CAM Editor - Import/Export 페이지의 Preferences 대화상자에서 거버 파일의 기본 가져오기 및 내보내기 설정을 변경할 수 있습니다. 예를 들어, P-CAD를 사용하여 생성된 CAM 데이터를 정기적으로 수신하는 경우 좌표 정밀도 형식을 2:3(Altium Designer 기본값)에서 4:4(P-CAD 기본값)로 변경할 수 있습니다. 그렇지 않은 경우에도 작업을 가져올 때마다 이러한 설정을 기본 상태에서 변경할 수 있습니다.

레이어 유형 할당

레이어 유형 할당 Layer Table Detection Template 대화 상자

개별 거버 및 드릴 파일은 모두 개별 레이어에 할당됩니다. 또한 CAM Editor는 가져올 때 이름을 확인하고 각 파일에 레이어 유형을 할당하려고 시도합니다. 이 작업은 대화 상자의 정보에 따라 수행되며 Layer Types Detection Template 대화 상자의 정보에 따라 이 작업을 수행합니다 Tables » Layer Type Detection 를 선택하여 액세스하는 대화 상자의 정보에 따라 이 작업을 수행합니다. 이 대화상자는 개별 파일을 Signal, 음면, 테두리, 드릴 및 임시 레이어(기계적)와 같은 레이어 유형으로 식별하는 파일 이름(확장자, 키워드 또는 둘 다)의 일부를 포함하는 완전히 사용자 정의할 수 있는 대화상자입니다.

예를 들어 Altium Designer의 PCB 에디터는 상단 레이어는 .gtl, 하단 레이어는 .gbl과 같이 확장자로 거버 레이어를 구분합니다. 다른 디자인 도구는 최상위 레이어에 .top 파일을, 하단(솔더) 레이어에 .sol 파일을 내보낼 수 있습니다. P-CAD와 같은 일부 도구에서는 사용자가 직접 거버 출력 이름을 지정할 수 있습니다.

CAM 파일 그룹을 임포트한 후 다음을 열 수 있습니다 Layers Table 대화 상자를 열고 자동으로 수행된 유형 할당을 검토할 수 있습니다. 유형에 대한 드롭다운 목록을 열고 모든 할당을 수정할 수 있습니다. 예를 들어, 모든 드릴 파일이 자동으로 드릴 탑 유형으로 설정되어 있음을 알 수 있습니다. 이 시점에서 상단, 하단 및 내부 드릴 세트를 구분하고 싶을 수도 있습니다. 하지만 반드시 그럴 필요는 없습니다.

드릴 세트의 Layer Table 대화 상자

레이어 유형에 자동으로 올바르게 할당되지 않는 거버 또는 드릴 파일을 관례적으로 받는 경우 파일 이름에서 구별할 수 있는 특징이 있는지 살펴보고 CAM Editor 로 식별할 수 있는 특징이 있는지 살펴보고 Layer Types Detection Template 대화 상자에 추가해야 합니다. ODB++는 Layer Types Detection Template 대화 상자를 사용할 필요가 없습니다. 각 레이어를 식별하는 데 필요한 모든 정보가 매트릭스 파일에 저장되어 있기 때문입니다. 그러나 로딩 프로세스가 끝난 후 레이어 유형 할당을 확인하는 것이 좋습니다.

보드 스택업 및 드릴 세트

보드 스택업 및 드릴 세트 Create/Update Layers Order 대화 상자

Signal 유형(상단, 하단 또는 내부) 또는 Plane으로 할당된 레이어는 이제 Signal 유형(상단, 하단 또는 내부) 또는 Plane을 선택하여 액세스하는 Create/Update Layers Order 대화 상자에 나타나며, 이 대화 상자는 Tables » Layers Order 을 선택하여 액세스할 수 있습니다. 대부분의 경우 CAM Editor 는 제공된 CAM 데이터에서 스택업을 결정할 수 있지만, 경우에 따라 논리적 순서(레이어를 가져온 순서)만 제공될 수도 있습니다. 열의 정보가 올바른지 확인하는 것이 가장 좋습니다 Layer Physical Order 열의 정보가 올바른지 확인하는 것이 가장 좋습니다. 서로 다른 레이어에 동일한 순서 번호를 지정하지 않도록 주의하세요. 유효한 스택업을 지정하면 이 대화 상자가 다시 열릴 때 물리적 순서 열이 논리적 목록보다 우선하며 제안된 스택업에 나열된 레이어를 볼 수 있습니다.

이 동일한 물리적 순서가 이 대화 상자의 Create/Update Layers Sets 대화 상자 액세스 Tables » Layers Sets 을 선택하면 드릴 파일을 레이어 세트에 일치시킬 수 있습니다. 블라인드 비아와 매립 비아가 모두 있는 6레이어 보드(4Signal, 2Plane)를 예로 들어 보겠습니다. 디자인에는 4개의 개별 드릴 파일이 포함될 수 있습니다:

• 하나는 상단-하단 Pair(스루홀)을 위한 파일입니다
• 상단-내부 Plane1 Pair용 1개
• midLayer1-MidLayer2 Pair을 위한 하나
• 하나는 Bottom-InternalPlane2 Pair에 사용됩니다.

넷리스트 추출

이 단계는 다음을 선택하여 액세스할 수 있습니다 Tools » Netlist » Extract 을 선택하여 액세스할 수 있는 이 단계는 이전 단계의 정확도에 따라 달라집니다. 보드의 모든 레이어에 레이어 유형을 할당하지 않으면 이 작업을 수행할 수 없습니다(기계식 레이어를 임시로 설정해야 합니다). 명령을 실행하면 네트 리스트 정보가 추출되고 네트 목록이 보드의 Nets 탭에 네트 목록이 나타납니다 CAMtastic 패널의 탭에 나타납니다. 각 네트는 전체 길이를 기준으로 나열됩니다. 패널에서 네트 항목을 클릭하면 해당 네트가 선택되고 디자인 공간에서 확대됩니다.

CAM 에디터는 한 레이어에서 다른 레이어로의 연결을 추적하고 NC 드릴 파일을 참조하여 레이어와 레이어를 연결합니다. 따라서 레이어 스택업에서 정의한 레이어 스택업과 Create/Update Layers Order 대화 상자에서 정의한 레이어 스택과 Create/Update Layers Sets 대화 상자에서 선택한 드릴 Pair은 CAM 데이터에서 정확한 넷리스트를 추출하는 데 중요한 전제 조건입니다.

가져온 거버 및 NC 드릴 파일에 IPC-D-356 Netlist 파일을 포함했다면 다음을 선택하여 원래의 의미 있는 네트 이름을 복원할 수 있습니다 Tools » Netlist » Rename Nets 을 선택하여 복원할 수 있습니다. 명령을 실행하면 현재 문서에서 추출한 네트웍이 비교되고 IPC 네트웍 목록 파일의 네트웍 이름을 사용하여 이름이 변경됩니다. 업데이트된 이름은 문서의 Nets 탭에 표시됩니다 CAMtastic 패널의 탭에 표시됩니다.

IPC-D-356 넷리스트 정보가 내보내기에 필수적인 것은 아니지만, 이 정보가 있는 것이 좋습니다. 이 정보가 있으면 캠타스틱 에디터가 패드와 비아를 분리하는 데 도움이 되므로 설계에서 블라인드 또는 매립된 비아에 대해 패드 대신 비아를 올바르게 생성할 수 있습니다. 그러나 훨씬 더 중요한 것은 IPC 넷리스트가 추출된 넷리스트를 선택할 때 비교할 수 있는 참조를 제공한다는 점입니다 Tools » Netlist » Compare 를 선택할 때 비교할 수 있는 참조를 제공합니다. 명령을 실행하면 비교가 수행되고 보고서가 생성됩니다, Netlist-Compare.rpt라는 보고서가 생성되어 기본 디자인 창에서 활성 문서로 열립니다. 보고서에는 가져온 넷리스트에서는 발견되었지만 추출한 넷리스트에서는 누락된 각 넷이 나열됩니다.

IPC Netlist를 올바르게 가져온 경우 레이어 목록에 두 개의 레이어가 추가된 것을 볼 수 있습니다 CAMtastic 패널에 .ipc_t 과 .ipc_b와 같이 상단 및 하단 Signal 레이어에 대한 Netlist 정보를 반영하는 레이어가 표시됩니다. (세 번째 레이어인 .ipc_in는 PCB 디자인에 내부 Signal 레이어가 있는 경우 나타납니다. 이러한 레이어와 관련된 블라인드 및/또는 매립 비아가 없는 한, 이 세 번째 레이어는 비어 있으며 레이어 목록에서 그대로 두거나 삭제할 수 있습니다.)

PCB 에디터에서 생성된 IPC 네트 리스트의 경우, CAM 에디터의 비교 기능에서 일반적으로 이름이 없는 일련의 '누락된 네트'를 발견할 수 있습니다. 이는 PCB 에디터의 IPC 형식에 단일 핀 네트가 포함되어 있기 때문입니다. 반면, CAM 에디터는 네트 리스트에 관한 한 구리 연결이 없는 패드는 무시합니다. 실제로 DRC에는 기능이 없는 패드를 제거할 수 있는 옵션이 있습니다.

Border 및 Plane

을 클릭하면 CAM Editor 을 클릭하여 PCB 파일을 PCB 에디터로 내보내면 보드 윤곽선이 자동으로 생성됩니다. 이 작업을 지능적으로 수행하려면 테두리 유형 레이어에 닫힌 폴리라인이 있어야 합니다. 이 레이어에서 닫힌 폴리라인을 찾을 수 없거나 여러 레이어가 테두리로 지정되어 있는 경우 Layers Table 대화 상자에서 여러 레이어가 테두리로 지정된 경우 원하는 보드 모양을 얻지 못할 수 있습니다.

내부 Plane의 모든 Split도 닫힌 폴리라인으로 정의해야 합니다. 폴리라인이 닫혀 있는지 확인하려면 폴리라인을 쿼리(Q 바로 가기). 전체 폴리라인이 강조 표시되고 닫힌 폴리라인으로 보고되는지 여부는 폴리라인의 Info 탭에서 CAM 패널에서 확인할 수 있습니다. 그렇지 않은 경우 패널의 탭에 있는 Join 명령을 사용하여 닫힌 폴리라인으로 변환할 수 있습니다 Edit » Objects 하위 메뉴의 명령을 사용하여 닫힌 폴리라인으로 변환할 수 있습니다.

Split Plane 섹션은 각 Split마다 고유한 "버블" 인클로저가 필요하므로 약간의 추가 작업이 필요할 수 있습니다. 섬 면은 위에서 설명한 대로 결합할 수 있지만, 다른 Split 면이나 테두리 폴리라인과 윤곽선을 공유하는 Split 면은 다시 그려야 합니다. 닫힌 폴리라인을 직접 그리려면 최종 꼭지점을 선택한 후 마우스 오른쪽 단추로 클릭한 다음 Close.

중첩된 Plane(Split Plane 내의 섬)은 현재 지원되지 않습니다.

Polygon 내보내기

폴리곤 내보내기 CAM Editor - Import/Export 페이지의 Preferences 대화 상자의 페이지에는 CAM 문서의 Polygon을 PCB 문서로 내보내는 방법을 처리하는 추가 옵션이 있습니다. Polygon의 모양이 직사각형인 경우 PCB 문서에서 채우기로 만들 수 있습니다. 직사각형이 아닌 Polygon의 경우, PCB Editor에서 해치 또는 솔리드 Polygon 채우기를 만들 수 있습니다. 이 두 가지 Polygon 채우기 유형에 대한 옵션 대화 상자가 제공되므로 내보낸 Polygon이 PCB 측에서 처리되는 방식을 더 잘 제어할 수 있습니다.

옵션을 활성화하면 Create Hatched Polygons옵션을 활성화하면 CAM Editor 는 단일 그리드 크기와 단일 트랙 너비를 사용하여 파일의 모든 폴리곤을 채웁니다. CAM 데이터에 매우 작은 폴리곤이 포함된 경우 내보내기 옵션이 해당 수준으로 보정되었는지 확인해야 합니다.

대화 상자의 Polygon Options 대화 상자에서 연결된 Hatched Polygon Options 버튼을 클릭하여 액세스할 수 있는 대화 상자에서 Polygon의 그리드 크기, 트랙 너비 및 최소 기본 길이를 수정할 수 있습니다. Polygon을 높은 정확도로 완전히 채우려면 이러한 값을 모두 보드의 최소 요구 사항을 중심으로 좁은 범위 내에 유지해야 합니다. 그렇지 않으면 폴리곤 내에 빈 공간이 생기거나, 완전히 채워지지 않고 해칭 패턴이 생기거나, 내보낼 때 전체 폴리곤이 누락될 위험이 있습니다.

폴리곤의 Polygon Options 대화 상자

반면에 이러한 값은 내보낸 모든 Polygon에 적용되므로 값이 매우 작으면 내보낸 파일과 관련된 부피 및 관련 관리 문제(다시 그리기 속도 등)가 증가합니다. 따라서 보드의 모든 Polygon에 필요한 정확도를 얻을 수 있는 가능한 가장 큰 값을 사용하는 것이 가장 좋습니다.

옵션을 활성화하면 Create Solid Polygons옵션을 활성화하면 각 Polygon이 하나 이상의 솔리드 구리 영역으로 채워집니다. 사용되는 구리 영역의 수는 트랙 및 패드와 같은 기존 그물 개체에 의해 Polygon 내부에 생성된 개별 영역의 수에 따라 달라집니다.

폴리곤의 Solid Polygon Options 대화 상자

대화 상자 Solid Polygon Options 대화상자는 연결된 Solid Polygon Options 버튼을 클릭하면 액세스되는 대화 상자에서 구리 섬과 좁은 구리 그물을 처리하는 방법과 구리 부어와 같은 그물에 속한 그물 오브젝트 위에 부어질 때의 부어 동작을 결정할 수 있습니다:

• Pour Over All Same Net Objects - Polygon 붓기가 붓기와 동일한 그물에 있는 모든 개체에 자동으로 연결되도록 하려면 이 옵션을 선택합니다

• Pour Over Same Net Polygons Only - Polygon 붓기가 동일한 그물에 연결된 경계 안의 Polygon 붓기 개체에만 자동으로 연결되도록 하려면 이 옵션(기본값)을 선택합니다

• Don't Pour Over Same Net Objects - Polygon 붓기가 다른 그물 개체에 연결되지 않도록 하려면 이 옵션을 선택합니다. 처음 두 옵션 중 하나를 선택하고 폴리곤 부어넣기를 No Net에 할당된 경우, 그물망 할당에 관계없이 모든 오브젝트 주위에 부어집니다.

PCB로 내보내기

CAM 데이터에서 넷리스트가 추출된 후에는 File » Export » Export to PCB 명령이 활성화됩니다. 필요한 모든 단계를 수행한 후 이 명령을 실행하면 원본과 매우 흡사한 보드 디자인이 포함된 PCB 문서가 생성됩니다.

명령을 실행하면 새 PCB 문서가 생성되고(.PcbDoc)이 생성되고 디자인 스페이스에서 활성 문서로 열립니다. CAM 문서와 PCB 문서 간 정보 전송의 실제 이벤트 순서는 다음과 같습니다:

1. PCB 문서는 CAM 문서의 현재 보드 크기를 기반으로 한 보드 윤곽선으로 생성됩니다.

2. CAM 문서에서 추출한 순 정보를 사용하여 PCB 문서에 순 개체가 생성됩니다.

3. 레이어 스택업은 CAM 문서에 정의된 물리적 레이어 순서에 따라 생성됩니다(Create/Update Layers Order 대화 상자를 통해 액세스 Tables » Layers Order).

4. 네트는 모든 내부 Plane에 할당됩니다.

5. 네트는 존재하는 모든 Split Plane에 할당됩니다. 다음과 같습니다

6. 간격, 너비 및 전원면 연결 스타일 디자인 규칙이 생성됩니다. 릴리프 연결은 각 Plane 그물에 대해 생성됩니다.

7. 패드 스택은 CAM 데이터에서 구축됩니다(Signal/면 레이어에 패드를 물리적 순서대로 사용한 다음 드릴, 마스크, 붙여넣기 등). 패드 스택이 PCB에 로드되고 필요한 스타일이 정의됩니다(단순 또는 전체 패드 스택).

8. PCB 트랙이 생성됩니다.

9. 전체 보드에 대해 DRC 검사가 수행됩니다.