Support for Apertures

Warstwy PCB są tworzone przy użyciu naświetlonej kliszy fotograficznej. Apertury to fizyczne otwory, przez które światło pada na kliszę. Dane CAM obejmują definicje apertur (rozmiar i kształt), a także instrukcje określające, gdzie naświetlać kliszę błyskiem światła przez apertury oraz gdzie rysować na niej linie, przemieszczając włączoną wiązkę światła między punktami. Pola lutownicze o różnych rozmiarach powstają przez naświetlanie kliszy przez różne apertury; grubsze lub cieńsze ścieżki są rysowane na kliszy przez przesuwanie po niej wiązki światła przechodzącej przez większe lub mniejsze apertury.

Wraz z rozwojem technologii fizyczne apertury mogą całkowicie zniknąć z procesu produkcji PCB. Już teraz wiele nowoczesnych fotoploterów laserowych nie wymaga fizycznych apertur w układzie optycznym — odpowiednie kształty są odwzorowywane na kliszy za pomocą operacji rastrowych.

Jak dotąd postęp ten nie zmienił sposobu, w jaki opisujemy obrazy CAM. Każdy plik CAM wymaga listy apertur, niezależnie od tego, czy obrazy te będą kiedykolwiek rzeczywiście przenoszone na kliszę przez fizyczne apertury. Każdy nowo utworzony dokument CAM zawiera pustą tabelę apertur. Tabela ta jest wypełniana automatycznie podczas importowania danych CAM z osadzonymi definicjami apertur, takich jak pliki Gerber w formacie RS-274-X lub dane ODB++. Jeśli importowany format nie zawiera definicji apertur, jak w przypadku formatu Gerber RS-274-D, należy dodatkowo dołączyć listę apertur.

Listy apertur

Formaty Gerber są ustandaryzowane, ale listy apertur już nie. Każde narzędzie do eksportu CAM ma własny format słów kluczowych i specyfikatorów apertur, co może utrudniać importowanie ich list. Edytor CAM ułatwia to zadanie, udostępniając dziesiątki kreatorów list apertur obsługujących popularne formaty, a także wiele starszych formatów, z którymi można się spotkać. Jeśli któryś z tych kreatorów wymaga dostosowania do zwykle otrzymywanych danych lub chcesz utworzyć nowy kreator od podstaw, możesz to zrobić, edytując formaty poszczególnych wierszy.

Podczas importowania list apertur można włączyć automatyczne wykrywanie, które przeszuka wszystkie zdefiniowane kreatory apertur w poszukiwaniu takiego, który zaimportuje plik bez błędów. Edytor CAM zapewnia pełny dostęp do wszystkich tych kreatorów, umożliwiając wprowadzanie niezbędnych zmian.

Wszystkie kreatory list apertur zawierają ustawienia ogólne i instrukcje dotyczące formatu wierszy. Ustawienia ogólne obejmują takie informacje jak miejsce rozpoczęcia i zakończenia odczytywania wierszy apertur, używane jednostki i skala oraz to, czy w jednym wierszu może znajdować się więcej niż jedna definicja apertury.

Formaty poszczególnych wierszy są definiowane za pomocą znaczników i słów kluczowych dla każdego kształtu. Edytor CAM zawiera bogaty zestaw wbudowanych kształtów, w tym wszystkie obsługiwane przez format ODB++. Niektóre kształty mają te same znaczniki: romby, kształty pocisku, elipsy, prostokąty i kształty podłużne są definiowane przez szerokość i wysokość. Inne są bardziej złożone i wymagają dodatkowych parametrów. Podczas tworzenia nowych lub edytowania istniejących kreatorów apertur należy dopasować kolejność i format znaczników do wartości podanych na listach apertur przeznaczonych do importu.

Na przykład własny kreator edytora CAM rozpoczyna każdy format wiersza od znacznika kodu D: <D>. Następnie kształt jest identyfikowany przez nazwę, po której podawane są jego wymiary. Spacja między znacznikami w formacie wiersza oznacza odstęp między kolejnymi znakami, może więc odpowiadać ciągowi spacji lub separatorów tabulacji. Znacznik ciągu znaków <S> oznacza dowolny zestaw znaków wydzielony takimi odstępami.

Błędy importu listy apertur są zgłaszane. Chociaż importowanie listy może być kontynuowane, zaleca się zidentyfikowanie błędów, odpowiednie zaktualizowanie kreatora, a następnie ponowne zaimportowanie listy apertur.

Poniższa tabela zawiera pełną listę znaczników rozpoznawanych przez edytor CAM. W dalszej części tego artykułu przedstawiono przykłady wszystkich kształtów obsługiwanych przez edytor oraz wymiary pokazujące, jak te znaczniki odnoszą się do poszczególnych kształtów.

Okno dialogowe Aperture Wizard, dostępne po wybraniu polecenia Tables » Aperture List Wizard z menu głównego, służy do tworzenia nowego szablonu kreatora apertur lub edytowania istniejącego. Szablon apertur jest używany przez edytor CAMtastic do rozpoznawania apertur użytych w importowanych plikach, a tym samym do tworzenia prawidłowej listy kodów D.

Okno dialogowe jest podzielone na następujące trzy karty:

• Settings — na tej karcie można zdefiniować nazwę i powiązane rozszerzenie wymaganego szablonu. Dodatkowe opcje na tej karcie pozwalają określić, gdzie szukać definicji apertur w danym pliku, jakie jednostki mają być używane oraz czy w każdym wierszu importowanego pliku ma być wyszukiwana więcej niż jedna definicja apertury.

• Line Formats — na tej karcie można zdefiniować wszystkie kształty i sekwencje danych, które szablon będzie w stanie rozpoznać. W polu Shape wybierz odpowiedni kształt z listy rozwijanej. W polu Line Format wprowadź sekwencję danych dla wybranego kształtu. Dla każdego określonego kształtu format wiersza musi zawierać następujące elementy:

  • Specyfikator typu pozycji apertury (np. <A> lub <D>).
  • Opis kształtu (np. "ROUND", "RECTANGULAR", "OCTAGONAL" itd.).
  • Co najmniej jeden specyfikator typu wymiaru (np. <W>szerokość, <H>wysokość itd.).

  Najprostszym sposobem utworzenia formatu wiersza dla określonego kształtu jest wklejenie wiersza informacji o tym kształcie z pliku apertur do pola Line Format, a następnie zastąpienie w nim rzeczywistych danych odpowiednimi specyfikatorami typu wybranymi z listy rozwijanej specyfikatorów typu (po prawej stronie przycisku Shape ).

  Użyj przycisku Shape , aby wprowadzić wpis szablonu kształtu — "MyShape" — w polu Line Format. Następnie zastąp go nazwą wymaganego kształtu.
• Parse Errors — ta karta służy do wyświetlania błędów znalezionych podczas próby zapisania szablonu w informacjach wprowadzonych na kartach Settings lub Line Formats.

Po zdefiniowaniu szablonu kreatora zgodnie z wymaganiami kliknij przycisk Save . Jeśli wszystkie wprowadzone informacje są poprawne, plik szablonu zostanie utworzony (<WizardName>.awr) i zapisany w folderze System\aptwiz instalacji oprogramowania. Jeśli występują błędy, zostaną one wyświetlone na karcie Parse Errors okna dialogowego. Skorzystaj z podanych tam informacji, aby usunąć błędy, a następnie ponownie kliknij przycisk Save .

Tabela apertur

Tabela apertur (wyświetlana w oknie dialogowym Edit Apertures, dostępnym po wybraniu polecenia Tables » Apertures z menu głównego lub użyciu skrótu klawiaturowego Shift+A) zawiera w jednym miejscu wszystkie apertury aktualnie zdefiniowane dla bieżącego dokumentu. Każda apertura ma przypisany kod D. Na przykład podczas rysowania obiektów w obszarze roboczym kod D służy do wskazania apertury używanej do rysowania. Dla każdej tworzonej apertury należy zdefiniować kształt i rozmiar. Niektórym kształtom można przypisać dodatkowe atrybuty specjalne. W tym oknie dialogowym można edytować definicje istniejących apertur lub tworzyć nowe.

Żadne znaczniki nie są wspólne dla wszystkich kształtów apertur. Zamiast tego tabela apertur zawiera kolumnę Rozmiar (X:Y), która tylko w niektórych przypadkach odpowiada wymiarom poziomym i pionowym. W przypadku kształtów określanych tylko jednym wymiarem, takich jak kwadrat i koło, wartość Y wprowadzona w tej tabeli zostanie zignorowana i zastąpiona wartością X.

W przypadku wszystkich pozostałych kształtów wartość X oznacza wymiar poziomy lub inny wymiar główny, a wartość Y — wymiar pionowy lub inny wymiar drugorzędny. Na przykład pierścień ma dwa wymiary: średnicę wewnętrzną i zewnętrzną. Wartość X oznacza średnicę zewnętrzną, ponieważ ogranicza ona średnicę wewnętrzną. Wszelkie dodatkowe znaczniki odpowiadają polom w oknie dialogowym Aperture Data, dostępnym dla złożonych kształtów, takich jak mora, po kliknięciu odpowiedniej komórki w kolumnie Parametry. W przypadku złożonych kształtów dostępna może być również lista rozwijana Rotation (deg), na której można wybrać żądany kąt obrotu.

Po najechaniu kursorem myszy na pola Size lub Parameters w tabeli apertur w oknie dialogowym Edit Apertures zostanie wyświetlona podpowiedź, w której wartości są powiązane z odpowiednimi znacznikami dla danego kształtu, jak pokazano.

Obsługiwane kształty apertur

Poniżej znajduje się lista kształtów apertur obsługiwanych przez edytor CAM. Dla każdego kształtu pokazano również powiązane znaczniki służące do definiowania jego właściwości.

Konwertowanie rysowanych padów na błyski apertur

Aby przekonwertować wybrane rysowane pady na błyski apertur oraz automatycznie utworzyć i przypisać nowe apertury odpowiednio do reprezentowanego obiektu, wybierz polecenie Edit » Groups » Automatic z menu głównego. Po uruchomieniu polecenia kursor zmieni się w mały kwadrat i zostanie włączony tryb konwersji. Procedura obejmuje następujące czynności:

1. Kliknij rysowane pady, które chcesz przekonwertować na pady utworzone przez błysk, aby je zaznaczyć.
2. Po zaznaczeniu wszystkich wymaganych padów kliknij prawym przyciskiem myszy. Pojawi się okno dialogowe Draw Flash (Auto-Detect). Okno to oferuje następujące możliwości:
   • W obszarze Shape/Dcode for New Flashes okna dialogowego można przypisać istniejący kod D do zaznaczonych padów lub utworzyć nowy. Jeśli wybierzesz opcję Create New Dcode, kształt wybrany w polu Shape zostanie zastosowany do wszystkich zaznaczonych padów, a jego rozmiar będzie automatycznie dostosowywany do reprezentowanego pada. Edytor CAMtastic wykryje wymagane rozmiary i automatycznie przypisze kody D do każdego nowego wariantu, zaczynając od pierwszego dostępnego (pustego) kodu D.
   • Jeśli wybierzesz opcję Use Dcode, ten sam kod D zostanie zastosowany do wszystkich zaznaczonych padów, niezależnie od różnic między nimi.
   • Możesz wybrać, czy wynikowe błyski mają zostać umieszczone na tej samej warstwie, na nowej warstwie czy na dowolnej istniejącej warstwie bieżącego dokumentu.
   • W oknie dialogowym dostępne są także inne opcje konwersji, w tym możliwość ustawienia tolerancji błysku — używanej przy dopasowywaniu identycznych padów w zaznaczeniu — oraz określenia, czy stare pady mają zostać zachowane, czy całkowicie usunięte.
3. Po odpowiednim ustawieniu opcji kliknięcie OK spowoduje wykonanie konwersji i zastąpienie wszystkich zaznaczonych padów odpowiednimi błyskami apertur.
4. Kontynuuj konwertowanie innych rysowanych padów na błyski apertur albo kliknij prawym przyciskiem myszy lub naciśnij Esc, aby zakończyć.

Aby wyszukać wszystkie wystąpienia pasujące do wybranego rysowanego pada i zastąpić je błyskiem apertury zdefiniowanej przez użytkownika, wybierz polecenie Edit » Groups » Selective z menu głównego. Po uruchomieniu polecenia kursor zmieni się w mały kwadrat i zostanie włączony tryb konwersji. Procedura obejmuje następujące czynności:

1. Kliknij rysowany pad, którego chcesz użyć do konwersji, aby go zaznaczyć.
2. Po zaznaczeniu wzorcowego rysowanego pada kliknij prawym przyciskiem myszy. Pojawi się okno dialogowe Draw Flash (Selective). Okno to oferuje następujące możliwości:
   • W obszarze Shape/Dcode for New Flashes okna dialogowego można wybrać istniejący kod D lub utworzyć nowy. Jeśli wybierzesz opcję Create New Dcode, będzie można określić zarówno kształt, jak i rozmiar nowej apertury. Edytor CAMtastic automatycznie przypisze tę nową aperturę do następnego dostępnego (pustego) kodu D.
   • Możesz wybrać, czy wynikowe błyski mają zostać umieszczone na tej samej warstwie, na nowej warstwie czy na dowolnej istniejącej warstwie bieżącego dokumentu.
   • W oknie dialogowym dostępne są także inne opcje konwersji, w tym możliwość ustawienia tolerancji błysku — używanej podczas wyszukiwania padów pasujących do początkowo zaznaczonego pada — oraz określenia, czy stare pady mają zostać zachowane, czy całkowicie usunięte.
3. Po odpowiednim ustawieniu opcji kliknięcie OK spowoduje powrót do obszaru projektowego i wyświetlenie monitu o zaznaczenie całego obszaru, w którym mają zostać utworzone błyski. Wystarczy przeciągnąć ramkę zaznaczenia wokół całego projektu, a po zaznaczeniu obszaru kliknąć prawym przyciskiem myszy. Zaznaczone obiekty zostaną porównane z początkowo wybranym padem, a wszystkie znalezione dopasowania zostaną przekonwertowane na błyski zdefiniowanej apertury.
4. Kontynuuj wybiórcze przekształcanie pozostałych rysowanych padów w apertury błyskowe albo kliknij prawym przyciskiem myszy lub naciśnij Esc, aby zakończyć.

Tworzenie apertur niestandardowych

Nową aperturę niestandardową można utworzyć z jednego lub większej liczby zaznaczonych obiektów rysunkowych w bieżącym dokumencie. W tym celu wybierz polecenie Edit » Groups » Draw to Custom Aperture z menu głównego. Po uruchomieniu polecenia kursor przyjmie postać małego kwadratu i zostanie włączony tryb tworzenia apertur niestandardowych. Procedura obejmuje następujące czynności:

1. Kliknij obiekty rysunkowe, które mają zostać uwzględnione w konwersji, aby je zaznaczyć.
2. Po zaznaczeniu wszystkich wymaganych obiektów rysunkowych kliknij prawym przyciskiem myszy. Pojawi się okno dialogowe Enter Value, w którym można wprowadzić nazwę apertury niestandardowej.
3. Po określeniu nazwy i kliknięciu OK zaznaczone obiekty rysunkowe zostaną usunięte z dokumentu, a utworzona z nich nowa apertura niestandardowa zostanie dodana do okna dialogowego Edit Apertures (Tables » Apertures). Aperturze zostanie przypisany następny dostępny (pusty) kod D, jej kształt zostanie ustawiony na Custom, a podana nazwa pojawi się w polu Parameters .
4. Kontynuuj przekształcanie kolejnych zaznaczonych obiektów w apertury niestandardowe albo kliknij prawym przyciskiem myszy lub naciśnij Esc, aby zakończyć.

Aby rozbić obiekt apertury niestandardowej na składowe obiekty podstawowe, wybierz polecenie Edit » Explode » Custom Apertures z menu głównego. Po uruchomieniu polecenia kursor przyjmie postać kwadratu i zostanie włączony tryb rozbijania apertur niestandardowych. Procedura obejmuje następujące czynności:

1. Zaznacz obiekty apertur niestandardowych, które mają zostać rozbite. Wystarczy umieścić kursor nad obiektem apertury niestandardowej, który chcesz zaznaczyć, i kliknąć. Kliknięcie poza obiektem umożliwia przeciągnięcie obszaru zaznaczenia w celu zaznaczenia wielu obiektów. Kolejne zaznaczenia są dodawane do poprzednich.
2. Po zaznaczeniu wszystkich obiektów apertur niestandardowych kliknij prawym przyciskiem myszy. Zaznaczone obiekty apertur niestandardowych zostaną przekształcone w składowe obiekty podstawowe.
3. Kontynuuj zaznaczanie kolejnych obiektów apertur niestandardowych do rozbicia albo kliknij prawym przyciskiem myszy lub naciśnij Esc, aby wyjść z trybu rozbijania apertur niestandardowych.