Программа САМ350. Урок 6. Команды меню Utilities

Все статьи цикла.

Преобразование линий в площадки

Для корректной работы многих команд необходимо, чтобы все площадки проекта были выполнены в виде объектов типа Flash. Как правило, так и происходит, гербер-файлы, полученные из различных систем проектирования, содержат информацию по площадкам и проводникам. При загрузке их в программу провод-ники представлены в виде Line, а площадки — в виде Flash. Но в некоторых случаях бывает, что площадки созданы в виде полигонов (планарные площадки, выполненные под углом 45°) или в виде проводников (старые версии PCADов). В этих случаях данные площадки нужно преобразовать в объекты типа Flash. Для этих целей применяются команды Draw To Custom и Draws To Flash. Команда Draw To Custom используется для быстрого создания апертуры нестандартной формы, на основе существующего или построенного объекта. При этом сам объект остается неизменным, формируется только новая пользовательская апертура, которую можно использовать в данном проекте. Рассмотрим пример работы данной команды.

1. Определяем или строим нужный объект. Объект может состоять из проводников и площадок.
2. Запускаем команду Utilities/Draw To Custom.
3. Выделяем прямоугольным окном наш объект.
4. Появляется окно, в котором мы может задать имя пользовательской апертуры и номер Д‑кода (по умолчанию присваивается первый свободный Д‑код).
5. Нажимаем ОК. В таблице апертур появляется новая пользовательская апертура.
6. В качестве проверки добавляем площадку, используя вновь созданную апертуру (рис. 1).

Рис. 1. Пример создания пользовательской апертуры

Для конвертации в площадки существующих объектов предусмотрены команды из меню Draws To Flash. Для выборочной конвертации применяем команду Draws To Flash/Interactive.

Преобразуем планары, выполненные в виде линий, в объекты типа Flash (рис. 2, слева).

Рис. 2. Планарные площадки до и после преобразования

1. Включаем только те слои, на которых будем преобразовывать площадки. Для того чтобы сразу визуально оценить результат конвертации, устанавливаем разные цвета для проводников и площадок слоя.
2. Запускаем команду Utilities/Draws To Flash/Interactive.
3. В появившемся окне задаем параметры работы команды (рис. 3).

• • Tolerance — задается допуск преобразования. Например, если задать допуск 0,05 мм и в качестве эталона выбрать объект размером 1 мм, то будут преобразованы все объекты размером 0,95–1,05 мм.
  • Rotated Patterns — если включаем эту опцию, то также конвертируются объекты, которые расположены под углом 90° к эталонному объекту.
  • Use Solder Mask to Control Replacement — при включенной опции преобразовываются только те объекты, которые открываются от маски.
  • Dcode Filter — можно задать Д‑код объектов, которые должны быть преобразованы.
  • Conversion View Options (опция просмотра процесса преобразования):
    • Maintain View — после преобразования остается та же область просмотра;
    • View All — после преобразования программа переходит в режим просмотра всего слоя.
      

      Рис. 3. Информационное окно Draws -> Flash

4. Нажимаем ОК и приближаемся максимально близко к объекту.
5. Выделяем прямоугольным окном эталонный объект.
6. Появляется информационное окно для выбора формы и размера площадки. Выбранный объект подсвечивается белым цветом. Необходимо внимательно следить за правильностью выбора объекта (при выборе можно случайно захватить лишнее). Для повторного выбора объекта нужно нажать кнопку Cancel и еще раз выбрать объект.
7. Определяем размер и форму площадки. Это можно сделать несколькими способами.

• • Define By Size and Shape of Dcode — размер будущей площадки определяется автоматически (можно корректировать), а форма выбирается из круга, прямоугольника и овала;
  • Define By Selecting Dcode — выбираем существующую апертуру, форма и размер площадки будут как у выбранной апертуры;
  • Define By Creating a Custom Aperture — автоматически создается пользовательская апертура, и все объекты будут выполнены этой апертурой. Используется в случае нестандартной формы объекта.

8. В данном примере выбираем преобразование в прямоугольник и вводим его размеры.
9. Нажимаем ОК. Все подобные объекты автоматически преобразуются в прямоугольную площадку (рис. 2, справа).

Если команда Draws To Flash/Interactive выполняет только выборочную конвертацию и под контролем пользователя (пользователь сам выбирает объект и может изменять размер будущей площадки), то команда Draws To Flash/Automatic проводит автоматическую конвертацию всех объектов на включенных слоях с учетом заданных параметров.

Рассмотрим параметры команды (рис. 4):

• Maximum Draw Size — задается максимальная ширина и высота объектов, которые должны конвертироваться.
• Min Width — минимальная ширина объектов.
• Tolerance — задается допуск преобразования.
• Process Entire Layer — преобразование будет осуществляться на всем слое.
• Window Area to Process — пользователь сам выбирает область преобразования.
• Maintain View — после преобразования остается та же область просмотра.
• View All — после преобразования программа переходит в режим просмотра всего слоя.
• Exclude Existing Flashes — исключаются из преобразования существующие площадки.
• Ignore Single Stroked Lines — исключаются из процесса преобразования одиночные линии.
• Dcode Filter — можно задать Д‑код объектов, которые необходимо включить или исключить из процесса преобразования.

Рис. 4. Информационное окно Automatic Draws To Flash

Если результат конвертации не удовлетворяет требованиям, его можно отменить командой Edit/Undo (горячая клавиша U).

Корректировка слоя маркировки

Очень часто маркировочные символы, наносимые краской, близко расположены или попадают на контактные площадки. Подобные места нужно выявлять и исправлять либо подрезанием, либо смещением элементов маркировки. Команда Clear Silkscreen позволяет подрезать часть маркировки, которая близко подходит или попадает на площадку.

Рассмотрим параметры этой команды (рис. 5):

• Silkscreen Layer — можно выбрать слой маркировки, который необходимо проверить и скорректировать.
• Solder Mask Layer — задается слой, на площадки которого не должна попадать маркировка (по умолчанию выбирается слой маски, но можно выбрать слой Тор или Bottom).
• Dcode Filter — задаются Д‑коды, которые нужно исключить из проверки или, наоборот, только их включить в проверку. Например, когда переходные отверстия закрыты маской, допускается, чтобы маркировка попадала на площадки переходных отверстий.
• Clearance — задается зазор, на который маркировка должна отступать от площадок. Вся маркировка, находящаяся в пределах этого зазора, подрезается.
• Min Stub Length — после обрезки слоя маркировки между контактными площадками могут оставаться небольшие части маркировки, которые иногда не имеет смысла оставлять. В этой опции задается величина, меньше которой все подобные части маркировки будут удалены.

Рис. 5. Информационное окно Clear Silkscreen

После завершения работы команды будет создан слой с новой маркировкой. Эти два слоя старой и новой маркировки можно наложить друг на друга и визуально оценить результаты работы команды. При оценке следует обратить внимание, что в некоторых случаях вместо подрезки лучше использовать команду перемещения объектов и немного сместить элемент.

Оптимизация данных

Команды из меню Data Optimization оптимизируют файл за счет удаления объектов, которые перекрывают и накладываются друг на друга. С помощью команды Remove Covered Data можно удалить или переместить на отдельный слой (для дальнейшего анализа) перекрывающиеся объекты. Это позволяет существенно уменьшить размер гербер-файлов и соответственно сократить время обработки данных, например установкой для изготовления фотошаблонов.

Параметры команды (рис. 6):

• Tolerance — задается величина допуска. Если объекты перекрываются на величину, меньшую заданного допуска, то это место будет обрабатываться программой.
• Delete Pads Covered By Graphics — будут удалены площадки, попадающие на проводники или полигоны. Если галочку не ставить, то будут удалены только те площадки, которые попадают на другие площадки.
• Delete Graphics Covered By Pads — будут удалены части проводников, которые попадают на площадки.

Рис. 6. Информационное окно Remove Covered Data

С лишними данными можно поступить двумя способами: либо их сразу удалить, либо перенести на другой слой для последующего анализа.

• Move To New Layer — все обнаруженные данные будут перемещены на вновь созданный слой.
• Delete — все обнаруженные данные будут удалены.

Как и в других командах меню Utilities, данная команда может обрабатывать как весь слой сразу (опция Process Entire Layer), так и выбранную часть слоя (опция Window Area to Process).

• Команда Remove Isolated Pads удаляет изолированные контактные площадки. Например, данной командой можно удалить все несвязанные площадки на внутренних слоях многослойной платы.

Удаляются все площадки, к которым не подходит проводник и которые не касаются полигона.

Можно использовать Dcode Filter, регулируя тем самым удаление тех или иных площадок.

• Команда Remove Redundant Pads убирает лишние площадки, когда одна площадка наложена на другую.
• Tolerance — если смещение наложенных площадок меньше заданной здесь величины, то одна из площадок будет удалена.
• Dcode Filter — задаются Д‑коды, которые нужно, например, исключить из проверки или, наоборот, только их включить в проверку.

Каплевидное сглаживание соединения проводника и площадки

Команду Teardrop используют для усиления соединения проводника и контактной площадки, а также для исключения разрыва гарантийного пояска. С помощью этой команды можно также удалить существующие сглаживания.

Добавим сглаживание для площадок (рис. 7, слева).

1. Включаем нужный слой/слои.
2. Запускаем команду Utilities/Teardrop.
3. В появившемся окне (рис. 8) выбираем вид сглаживания с помощью линий Line Teardrops или с помощью площадок Pad Teardrops. Выбираем Line Teardrops.
4. При выборе опции Apply DRC to Teardrop добавление сглаживаний будет осуществляться с учетом данных команды DRC (с помощью этой команды определяется минимальный зазор в проекте), то есть сглаживания не будут добавляться в те места, где эти значения DRC будут нарушаться. О команде DRC мы более подробно поговорим на следующих уроках. В данном примере мы снимаем галочку с этой опции.
5. В поле Line Offset Multiple задаем расстояние между площадкой и началом сглаживания. Значение 1 означает, что расстояние от края площадки до начала сглаживания равно одному диаметру Д‑кода, которым нарисован проводник. С каждым увеличением на 1 начало сглаживания будет удаляться от площадки на радиус Д‑кода, которым нарисован проводник (рис. 9). Можно также задавать дробное значение.
6. Нажимаем кнопку ОК. При необходимости через кнопку Filter исключаем из обработки площадки, на которые сглаживание добавлять не нужно.
7. Прямоугольным окном выделяем весь рисунок слоя. Подсвечиваются все площадки на слое. Для продолжения щелкаем правой кнопкой мыши.
8. В блокноте появляется список всех мест с координатами, где сглаживание добавить не удалось. В остальных местах сглаживания добавились (рис. 7, справа).

Рис. 7. Добавление каплевидного сглаживания

Рис. 8. Информационное окно Teardrop

Рис. 9. Зависимость начала сглаживания от значения Line Offset Multiple

Можно повторно запустить команду и задать меньшее значение в поле Line Offset Multiple, программа попытается добавить сглаживание в те места, где это не получилось в первый раз.

При выборе опции Delete Old Teardrops программа удалит все сглаживания на включенном слое/слоях.

Увеличение/уменьшение размеров проводящего рисунка

Команда Over/Under Size предназначена для увеличения/уменьшения размеров всех или некоторых объектов на слоях проекта. Например, с помощью этой команды на определенную величину увеличивают размеры проводящего рисунка слоя (добавление технологического припуска на подтравливание), на основе контактных площадок слоя можно создавать слой маски или трафарета. Величину увеличения/уменьшения можно задавать точным значением или же в процентном соотношении.

Рассмотрим работу команды на примере создания слоя маски на основе существующих площадок.

1. Необходимо убедиться, что все площадки на слое выполнены в виде объектов типа Flash.
2. Запускаем команду Utilities/Over/Under Size.
3. Нажимаем кнопку Template layer и выбираем нужный слой (если слой активен, то он автоматически будет выбран в качестве исходного).
4. При необходимости кнопкой Target Layer выбираем результирующий слой (по умолчанию выбирают первый свободный слой).
5. В поле Change Size By будем увеличивать на конкретную величину Amount или в процентном соотношении Percent. Выбираем Amount.
6. По умолчанию оставляем Enlarge By (будет происходить увеличение).
7. Вводим величину увеличения, например 0,2 мм (площадка будет открываться от маски на 0,1 мм с каждой стороны).
8. Нажимаем кнопку ОК и с помощью специальной панели задаем фильтр выбора нужных объектов. В нашем случае убираем галочку с Drw (мы увеличиваем только площадки) и кнопкой Filter исключаем из преобразования площадки переходных отверстий (площадки переходных отверстий должны быть закрыты маской).
9. Выделяем весь рисунок слоя. Это можно сделать либо прямоугольным окном, либо нажав кнопку SelectAll.
10. Получаем новый слой, площадки которого больше на 0,2 мм площадок исходного слоя.

Слой для создания трафарета под паяльную пасту формируется примерно таким же образом. Только в этом случае выбираем уменьшение размеров площадок (опция Reduce By) и уменьшаем в процентном соотношении от исходных площадок (опция Percent). При задании 90% в результате получаем площадки, равные 90% от размера исходных.

Автоматическое размещение слоев

Для оптимизации использования листа фотошаблона на нем можно разместить сразу несколько слоев проекта. Для автоматического размещения слоев выберем команду Panelization/AutoFilm. Для примера разместим стандартные слои проекта на одном листе.

1. Включаем слои, которые будем размещать на листе (остальные слои должны быть выключены).
2. Запускаем команду Utilities/Panelization/AutoFilm.
3. В появившемся окне задаем параметры команды:

• Panel Dimensions — задаем размер листа;
• Border Spacing — задаем минимальное расстояние, на котором могут располагаться размещаемые слои относительно края листа.

При выборе опции Center Images программа автоматически рассчитывает расстояние между слоями и размещает их строго по центру листа. В том случае, когда мы хотим задать точные зазоры между слоями, необходимо снять галочку с опции Center Images, при этом станут доступны следующие опции:

• Image Spacing — устанавливаем точное расстояние. Расстояние можно задать двумя способами:
  • Space Between — расстояние между слоями;
  • Offset — слои будут смещены относительно друг друга на расстояние, заданное в Image Spacing.

4. Кнопкой Target Layer выбираем слой, на котором будут размещены сгруппированные слои, по умолчанию программа выбирает первый свободный слой.
5. Нажимаем кнопку ОК. Программа предварительно показывает размещение слоев и выдает предупреждение. Если размещение нас устраивает, нажимаем кнопку ОК (рис. 10).

Рис. 10. Размещение слоев на одном листе

Для того чтобы включить отображение контура листа, запускаем команду View/Film Box (для отключения отображения повторно выбираем эту команду).