Апертуры

Слои печатной платы формируются с помощью фотоплёнки, экспонированной светом. Апертуры — это физические отверстия, через которые свет попадает на плёнку. CAM-данные включают определения апертур (размер и форму), а также инструкции о том, где выполнять засветку через апертуры и где рисовать линии на плёнке, перемещаясь между точками с включённым световым лучом. Контактные площадки разных размеров создаются путём засветки плёнки через разные апертуры; более толстые или тонкие дорожки рисуются на плёнке перемещением светового луча через апертуры большего или меньшего размера.

По мере развития технологий физические апертуры могут полностью исчезнуть из процесса изготовления печатных плат. Уже сейчас многие современные лазерные фотоплоттеры обходятся без физических апертур объектива, воспроизводя соответствующие фигуры на плёнке с помощью растровых операций.

Пока эти достижения не изменили терминологию, используемую при работе с CAM-изображениями. Для каждого CAM-файла требуется список апертур независимо от того, будут ли эти изображения когда-либо переноситься на плёнку через физические апертуры. Каждый создаваемый CAM-документ содержит пустую таблицу апертур. Эта таблица заполняется автоматически при импорте CAM-данных со встроенными определениями апертур, например файлов Gerber формата RS-274-X или данных ODB++. Если вы импортируете данные в формате, который не содержит определений апертур, например Gerber RS-274-D, потребуется также предоставить список апертур.

Списки апертур

Форматы Gerber стандартизированы, а списки апертур — нет. Каждое средство экспорта CAM-данных использует собственный формат ключевых слов и спецификаторов апертур, что может затруднять импорт списков апертур. Редактор CAM упрощает эту задачу, предоставляя десятки мастеров импорта списков апертур для распространённых форматов, а также для многих устаревших форматов, с которыми вы можете столкнуться. Если какой-либо из этих мастеров требуется адаптировать к обычно получаемым данным или если вы хотите создать новый мастер с нуля, это можно сделать, отредактировав форматы отдельных строк.

При импорте списков апертур можно включить автоматическое определение формата. В этом случае среди всех заданных мастеров импорта апертур будет выполняться поиск того, который сможет импортировать файл без ошибок. Редактор CAM предоставляет полный доступ ко всем этим мастерам, позволяя при необходимости вносить изменения.

Все мастера импорта списков апертур содержат общие настройки и инструкции по формату строк. Общие настройки определяют, в частности, где начинать и заканчивать чтение строк апертур, какие единицы измерения и масштаб использовать и может ли одна строка содержать несколько определений апертур.

Форматы отдельных строк задаются тегами и ключевыми словами для каждой фигуры. Редактор CAM содержит обширный набор встроенных фигур, включая все фигуры, поддерживаемые форматом ODB++. Для некоторых фигур используются одинаковые теги: ромбы, пулевидные фигуры, эллипсы, прямоугольники и продолговатые фигуры задаются шириной и высотой. Другие фигуры сложнее и требуют дополнительных параметров. При создании новых или редактировании существующих мастеров импорта апертур последовательность и формат тегов должны соответствовать значениям в списках апертур, которые вы хотите импортировать.

Например, в собственном мастере редактора CAM каждый формат строки начинается с тега D-кода: <D>. Затем указывается название фигуры, а после него — её размеры. Пробел между тегами в формате строки обозначает промежуток между символами, поэтому ему может соответствовать последовательность пробелов или символов табуляции. Строковый тег <S> обозначает любой набор символов, отделённый такими промежутками.

При сбоях импорта списка апертур выводятся сообщения об ошибках. Хотя импорт списка может продолжаться, рекомендуется определить причины ошибок, соответствующим образом изменить мастер, а затем повторно импортировать список апертур.

В следующей таблице приведён полный список тегов, распознаваемых редактором CAM. В заключительной части этой статьи приведены примеры всех фигур, поддерживаемых редактором, и размеры, показывающие, как эти теги соотносятся с каждой фигурой.

Диалоговое окно Aperture Wizard, открываемое выбором команды Tables » Aperture List Wizard в главном меню, используется для создания нового шаблона мастера импорта апертур или редактирования существующего. Редактор CAMtastic использует шаблон апертур для распознавания апертур в импортируемых файлах и формирования корректного списка D-кодов.

Диалоговое окно содержит следующие три вкладки:

• Settings — на этой вкладке задаются имя и соответствующее расширение для требуемого шаблона. Дополнительные параметры позволяют указать, где искать определения апертур в конкретном файле, какие единицы измерения использовать и следует ли искать несколько определений апертур в каждой строке импортируемого файла.

• Line Formats — на этой вкладке задаются все фигуры и последовательности данных, которые сможет распознавать шаблон. В поле Shape выберите нужную фигуру из раскрывающегося списка. В поле Line Format введите последовательность данных для выбранной фигуры. Для каждой заданной фигуры формат строки должен включать следующее:

  • Спецификатор позиции апертуры (например, <A> или <D>).
  • Описание фигуры (например, "ROUND", "RECTANGULAR", "OCTAGONAL" и т. д.).
  • Как минимум один спецификатор размера (например, <W> — ширина, <H> — высота и т. д.).

  Самый простой способ создать формат строки для конкретной фигуры — вставить строку с данными этой фигуры из файла апертур в поле Line Format, а затем последовательно заменить фактические данные соответствующими спецификаторами, выбирая их из раскрывающегося списка спецификаторов справа от кнопки Shape .

  С помощью кнопки Shape вставьте шаблон описания фигуры — "MyShape" — в поле Line Format. Просто замените его названием нужной фигуры.
• Parse Errors — на этой вкладке отображаются все ошибки, обнаруженные в данных, введённых на вкладках Settings или Line Formats, при попытке сохранить шаблон.

Задав необходимые настройки шаблона мастера, нажмите кнопку Save . Если все данные введены без ошибок, будет создан файл шаблона (<WizardName>.awr), который сохранится в папке System\aptwiz установленного программного обеспечения. Если обнаружены ошибки, они будут перечислены на вкладке Parse Errors диалогового окна. Исправьте ошибки, руководствуясь приведёнными сведениями, и снова нажмите кнопку Save .

Таблица апертур

Таблица апертур отображается в диалоговом окне Edit Apertures, открываемом выбором команды Tables » Apertures в главном меню или с помощью Shift+A (сочетание клавиш), и содержит в единой таблице все апертуры, заданные для текущего документа. Каждой апертуре присваивается D-код. Например, при рисовании объектов в рабочей области D-код определяет апертуру, используемую для рисования. Для каждой создаваемой апертуры необходимо задать форму и размер. Некоторым фигурам можно назначить дополнительные специальные атрибуты. Используйте это диалоговое окно для редактирования определений существующих апертур или создания новых.

Нет тегов, общих для всех форм апертур. Вместо этого в таблице апертур предусмотрен столбец Size (X:Y), значения в котором лишь иногда соответствуют горизонтальному и вертикальному размерам. Для фигур, задаваемых одним размером, например квадрата и круга, введенное в этой таблице значение Y игнорируется и заменяется значением X.

Для всех остальных фигур значение X задает горизонтальный или иной основной размер, а значение Y — вертикальный или иной второстепенный размер. Например, кольцевая апертура (Donut) имеет два размера: внутренний и наружный диаметры. Значение X задает наружный диаметр, поскольку он ограничивает внутренний. Все дополнительные теги соответствуют полям диалогового окна Aperture Data, которое доступно для сложных фигур, например Moire, при щелчке в соответствующей ячейке столбца Parameters. Для сложных фигур также может быть доступен раскрывающийся список Rotation (deg), в котором можно выбрать нужный угол поворота.

При наведении указателя мыши на поля Size или Parameters в таблице апертур диалогового окна Edit Apertures появляется всплывающая подсказка, в которой значения сопоставлены с соответствующими тегами для данной фигуры, как показано на рисунке.

Поддерживаемые формы апертур

Ниже приведен список форм апертур, поддерживаемых редактором CAM. Для каждой формы также показаны теги, используемые для задания ее свойств.

Преобразование нарисованных контактных площадок во вспышки апертур

Чтобы преобразовать выбранные нарисованные контактные площадки во вспышки апертур с автоматическим созданием и назначением новых апертур в зависимости от представляемого объекта, выберите команду Edit » Groups » Automatic в главном меню. После запуска команды указатель примет вид небольшого квадрата и включится режим преобразования. Выполните следующие действия:

1. Щелкните по нарисованным контактным площадкам, которые требуется преобразовать во вспышки, чтобы выбрать их.
2. Выбрав все нужные площадки, щелкните правой кнопкой мыши. Откроется диалоговое окно Draw Flash (Auto-Detect). В нем доступны следующие возможности:
   • В области Shape/Dcode for New Flashes диалогового окна можно назначить выбранным площадкам существующий D-код или создать новый. Если выбрать вариант Create New Dcode, форма, выбранная в поле Shape , будет применена ко всем выбранным площадкам, а размер будет автоматически изменяться в соответствии с представляемой площадкой. Редактор CAMtastic определит необходимые размеры и автоматически назначит D-коды для каждого нового варианта, начиная с первого доступного (пустого) D-кода.
   • Если выбрать вариант Use Dcode, ко всем выбранным площадкам будет применен один и тот же D-код независимо от различий между ними.
   • Созданные вспышки можно разместить на том же слое, на новом слое или на любом из существующих слоев текущего документа.
   • В диалоговом окне доступны и другие параметры преобразования, в том числе допуск для вспышек при сопоставлении одинаковых площадок в выбранном наборе, а также возможность сохранить исходные площадки или полностью удалить их.
3. Задав необходимые параметры, нажмите OK , чтобы выполнить преобразование: все выбранные площадки будут заменены соответствующими вспышками апертур.
4. Продолжайте преобразование других нарисованных площадок во вспышки апертур либо щелкните правой кнопкой мыши или нажмите Esc, чтобы выйти из режима.

Чтобы найти все экземпляры, совпадающие с выбранной нарисованной площадкой, и заменить их вспышками апертуры, заданной пользователем, выберите команду Edit » Groups » Selective в главном меню. После запуска команды указатель примет вид небольшого квадрата и включится режим преобразования. Выполните следующие действия:

1. Щелкните по нарисованной площадке, которую требуется использовать для преобразования, чтобы выбрать ее.
2. Выбрав нарисованную площадку в качестве образца, щелкните правой кнопкой мыши. Откроется диалоговое окно Draw Flash (Selective). В нем доступны следующие возможности:
   • В области Shape/Dcode for New Flashes диалогового окна можно выбрать существующий D-код или создать новый. Если выбрать вариант Create New Dcode, можно будет задать форму и размер новой апертуры. Редактор CAMtastic автоматически назначит этой апертуре следующий доступный (пустой) D-код.
   • Созданные вспышки можно разместить на том же слое, на новом слое или на любом из существующих слоев текущего документа.
   • В диалоговом окне доступны и другие параметры преобразования, в том числе допуск для вспышек при поиске площадок, совпадающих с исходной выбранной площадкой, а также возможность сохранить исходные площадки или полностью удалить их.
3. Задав необходимые параметры, нажмите OK , чтобы вернуться в рабочую область. Вам будет предложено выбрать всю область для преобразования во вспышки. Просто обведите весь проект рамкой выбора, а затем щелкните правой кнопкой мыши. Выбранные объекты будут сравнены с исходной выбранной площадкой, и все найденные совпадения будут преобразованы во вспышки заданной апертуры.
4. Продолжайте выборочно преобразовывать другие нарисованные контактные площадки в апертуры засветки либо щелкните правой кнопкой мыши или нажмите Esc, чтобы выйти.

Создание пользовательских апертур

Новую пользовательскую апертуру можно создать из одного или нескольких выбранных объектов рисования в текущем документе. Для этого выберите команду Edit » Groups » Draw to Custom Aperture в главном меню. После запуска команды курсор примет вид небольшого квадрата, и вы перейдете в режим создания пользовательской апертуры. Процедура включает следующую последовательность действий:

1. Щелкайте по объектам рисования, которые нужно включить в преобразование, чтобы выбрать их.
2. Выбрав все необходимые объекты рисования, щелкните правой кнопкой мыши. Откроется диалоговое окно Enter Value, в котором можно ввести имя пользовательской апертуры.
3. После ввода имени и нажатия OK выбранные объекты рисования будут удалены из документа, а созданная пользовательская апертура будет добавлена в диалоговое окно Edit Apertures (Tables » Apertures). Апертуре будет назначен следующий доступный (свободный) D-код, для ее формы будет установлено значение Custom, а указанное вами имя появится в поле Parameters .
4. Продолжайте преобразовывать другие выбранные объекты в пользовательские апертуры либо щелкните правой кнопкой мыши или нажмите Esc, чтобы выйти.

Чтобы разбить объект пользовательской апертуры на составляющие его базовые объекты, выберите команду Edit » Explode » Custom Apertures в главном меню. После запуска команды курсор примет вид квадрата, и вы перейдете в режим разбиения пользовательских апертур. Процедура включает следующую последовательность действий:

1. Выберите объекты пользовательских апертур, которые нужно разбить. Для этого наведите курсор на нужный объект пользовательской апертуры и щелкните. Если щелкнуть вне объекта, можно растянуть область выделения, чтобы выбрать сразу несколько объектов. Выделение накапливается.
2. Выбрав все нужные объекты пользовательских апертур, щелкните правой кнопкой мыши. Выбранные объекты пользовательских апертур будут преобразованы в составляющие их базовые объекты.
3. Продолжайте выбирать другие объекты пользовательских апертур для разбиения либо щелкните правой кнопкой мыши или нажмите Esc, чтобы выйти из режима разбиения пользовательских апертур.