CAM编辑器功能亮点

本文主要介绍Altium Designer的CAM编辑器（CAMtastic®）的一些功能亮点，包括ODB++导入和导出、高级拼板以及直接导出CAM到Altium Designer的PCB编辑器。

电路板制造是电子产品的开发和生产的关键步骤之一。上市时间的压力要求PCB设计能够快速、无差错地从PCB布局投入到生产之中。
要达到这一点，制造公司需要一个复杂的CAD / CAM工具，可以加载任意PCB布局程序生成的数据、验证数据、拼板并准备钻孔和布线的详细信息，并以合适的胶片和机器格式输出。Altium Designer的CAM编辑器提供了相应的环境和功能，足以满足这些需求。

ODB++导入和导出

CAD / CAM工程师的首要任务是将PCB设计数据准确地转换成胶片和NC机器文件，准备用于制造PCB。尽管Gerber和NC钻孔文件仍然能够满足许多公司的 需求，然而随着PCB复杂性的增加，以及不断加速的设计周转，导致了新的CAD / CAM数据格式的出现。在这些格式中，ODB++是最受欢迎的，因为它能够将所有PCB制造和装配数据储存在一个单一的、统一的数据库中。
即使用 户收集到的是其它图片/钻孔数据（例如Gerber、NC钻孔、IPC网表或HPGL文件）的CAM数据，也可以使用ODB++的功能。事实上，CAM编 辑器会友好地建议用户修改导入层的名称，使之兼容ODB文件格式，以防用户就是希望使用这一技术。反过来也是可行的，用户从ODB++源文件导入的数据同 样可以导出成任何这些传统的文件格式。
ODB++的优点远不止将相关的CAM文件打包在一起；和图片一样，它还为用户的CAM描述提供了一个全新 的维度。Gerber文件在单一的列表中包含了每一层的曝光点（Flash）和绘图指示，而ODB++增加了Steps的概念，这就好像为每一层的行增加 了列的概念。一旦定义好Steps，它们就可能嵌套在其他Steps当中，无论是单个实例还是阵列。

光圈孔径匹配

CAM编辑器支持多种光圈孔径形状/类型：包括所有ODB++支持的孔径。单一光圈列表最多可容纳10000个独立的光圈定义（用D代码的D00到D9999）。这个范围通常细分为如下：

• D0－D9：保留光圈孔径编号
• D10－D9499：用于光圈孔径定义的编号
• D9500－D9999：通常用于任意定义的工具。
  光圈孔径列表也可以帮助用户定义／修改光圈孔径，显示孔径预览图。这一功能可以让用户在修改X：Y尺寸、旋转或修改其他参数值时，准确直观地看到光圈孔径的改变。此表中的交互式工具提示可以让用户看到目前映射到每个不同尺寸的光圈孔径形状的值。
   每当用户向CAM编辑器导入未嵌入光圈孔径定义的Gerber文件时，导入向导都会询问用户，直到找到合适的匹配文件。CAM编辑器提供了十 几个类似的向导，以便从主要的和次要的EDA程序找到匹配的光圈描述，其中包括现有的和传统的格式。这些向导也完全可编辑，可以根据需要调整以实现光圈列 表数据的完美转化。现有的向导也可以作为用户新建向导的模板。
  

精确数据验证

许多电路板设计师使用CAM工具仅用于查看，总是交叉访问原始设计，从视觉上检查每层上的曝光点和绘线。这种检查虽然有效，但是缺乏精确度。

CAM编辑器可以在用户的图形文件中，根据连接的铜皮区域提取虚拟网表，使用钻孔数据连接信号层和内部平面层之间的网络。这个过程也可用于处理盲孔和埋孔的连接。 要做到这一点，CAM编辑器支持对物理层堆栈和钻孔层对的定义，但在大多数情况下，这些计算是自动进行的。
提取网表为其他复杂的验证测试提供了方便。CAM编辑器可以比较所提取的网表和从原设计生成的IPC网表，从而找到复杂电路板上短路或断开的连接。

一旦提取了网表就可以做设计规则检查，找出潜在的问题，例如助焊上的丝印、锡桥、网络天线或残缺的热焊盘等问题。共有十八个有效的规则检查，覆盖了所有可能出现的制造问题。一半的检查都包括了自动修复选项，在发现违规操作时可以自动解决。
设计规则冲突也可以使用CAM面板检查。运行设计规则检查（分析»PCB设计检查/修正）（ Analysis » PCB Design Check/Fix）后，会自动激活面板的DRC选项卡。任何错误都会在检查分类中列出。在分类中点击单个错误可以在主设计窗口中高亮显示违规的对象。如果错误可以自动纠正，可以在错误条目的右键菜单中找到相应的选项。

高级拼板

根据用户提供的边框和间隔信息对一个单板进行拼板的过程十分简单。使用内置的ODB++功能，是CAM编辑器进行拼版的起始操作。额外的数据，例如 钻孔表（drill coupon）、定位孔、或者是用户希望放置的任意对象，都可以通过单独的步骤定义，然后和电路板数据阵列一起添加到面板中。不同电路板的CAM文件可能 映射到拼板中的同一物理层，这意味着，用户可以使用任意电路板进行拼板（假设它们共享同一叠层）。

这种自由拼版方式可以方便制造和装配厂家。制造厂家可以利用这个功能合并不同源文件，最大程度使用面板的面积。装配厂家在另一方面可以利用交换层数据选项(编辑»层»交换层数据）（Edit » Layers » Swap Layers Data）的 优势，在面板上翻转一半的电路板。如果对称地进行此操作，无论面板哪面朝上，都可以识别面板。收到这种面板的装配厂就不需要两台独立且配置好的装配机器， 只需一台机器就可以完成装配工作。在一面上放置、粘附元器件后，面板可以翻转并再次通过相同的机器（切割装配成本非常高）。
通气模式可以应用到用户铜层的未使用部分，帮助平衡蚀刻过程中化学物质的分布。这种模式可能是栅格或矢量、实体或基图。用户可以从通用的形状选项中选择自定义的尺寸或者预定义的光圈。

扩展NC钻孔/拼板开槽（Rout）功能

任何有效的CAD/CAM软件的核心都是在PCB面板上创建规则的（钻的）和不规则的（开槽的）孔的能力。CAM编辑器提供了一组自动和手动的工具 以满足这些需求。层上的曝光点（Flash）可以转化成钻孔，或者作为独立PTH钻孔层创建的基础。无论运行哪一个操作流程，任何新的钻头都会自动添加到 工具表中。
不规则孔，例如电路板上的矩形槽或圆形切口，都可以用开槽路径定义。无论封闭的多边形位于什么位置，这些路径都会自动生成，只需要表明路径出发的转角和开槽工具应该移动的方向。用户完全可以控制工具参数、切入/回缩点和路径偏移。
用 户可能需要削去面板的一整块区域而不是在槽周边开槽。CAM编辑器可以自动完成这一过程，它会向用户展示铣削工具反复移动的路径。当用户为工具设置了一个 Z轴方向的参数，但是这个参数小于面板厚度时，这个工具会特别有价值。利用这个工具也可以在电路板上创建一个凹陷槽，用户可以在凹陷处装配特殊的元器件。
一旦定义了开槽路径，CAM编辑器便会允许在路径间隔处放置标签，通过提取开槽工具的提示打断连续的路径，接着沿路径方向在稍远的地方再次开槽。此操作可以在用户故意断开连接或者装配完成之前，保持电路板与面板的连接。

直接导出到PCB

在Altium Designer的CAM和PCB编辑器中，用户可以直接使用导出功能把CAM数据反向生成电路板。这个过程不是硬盘驱动器数据的导出，而是直接往应用程 序的PCB文件中直接加载层的基本元素。如果仅提供图形和钻孔信息，此过程会提升加载到PCB数据的速度。
如果提供了带有图像和钻孔数据的IPC网表，导出的PCB质量将会提升。这个文件包含了盲孔和埋孔信息，以及区分过孔和焊盘的能力。最终，网表可以让用户在导出的文件中恢复原先的网络名，使PCB更容易理解和管理。

保持CAM和PCB数据同步

当使用输出工作配置文件（.OutJob）生成制造输出文件（ODB++或Gerber，NC钻孔，IPC网表）时，提供了自动将生成的数据导入新建CAM文档的选项。这些选项都可以从输出工作选项（Output Job Options）对话框中找到，当输出工作文件打开时，可以通过工具菜单访问该对话框 。
检查CAM文档中的数据后，用户可能会发现需要修改PCB源设计。一旦生成新的制造文件，用户通常（并自然地）会希望将新生成的数据导入相同的CAM文档（也就是保持两者的同步）。 为了避免后续生成的数据每次都要导入到一个新的CAM文档，可以在相同的对话框中勾选生成后重置自动加载（Reset auto-load）选项 。

只有在首次生成制造输出之前开启了“生成后重置自动加载”（Reset auto-load）选项才能使用重新扫描和重新加载的选项。

请注意，开启这个选项并不意味着新生成的数据会自动导入已有的CAM文档，而是这些修改必须手动导入。在CAM面板的层区域选择需要修改的层，右键点击并使用以下两个选项从PCB载入新数据：

• 重新扫描/重新扫描选中项
  使用此选项对激活状态的CAM文档（Gerber/ODB++功能）中所有选中层的数据和从相同源PCB文档最后生成的数据进行比较。如果最后生成的数据比现存数据新，会启用重新加载选项。
• 重新加载/重新加载选中项
  使用此选项为在重新扫描过程检测出所有选中层中修改过的重新生成数据。为了与源PCB文档重新同步，所有的层修改都会在激活状态的CAM文档中进行。

  附加功能

以下是与CAM编辑器相关的附加功能的列表。该列表并不全面，但它展示了让CAM编辑器成为一个强大的CAM工具的一些功能。

宏

宏让用户可以让常见或复杂的任务自动化。录制宏会生成一个脚本文件，该脚本使用的是Altium Designer的EnableBasic脚本语言。当用户停止录制宏时，生成的脚本文件（* .bas）会自动在主设计窗口中作为活动文档打开。底层的宏脚本可以在任何阶段进行编辑。

报告

CAM编辑器报告（CAM Editor's Reports）菜单可以生成许多报告，包括：

• 钻孔报告（钻孔.rpt）：对于每一个已经定义的钻孔工具，列出钻孔尺寸和设计文档中存在的钻孔点数量。
• D码/层使用报告 (D码层.rpt)：列出当前文档的D码和层信息。对于每一个D码，都会列出形状和尺寸信息，以及曝光点和绘线数量的使用情况。对于每一层来说，都列出了扩展信息以及闪光点和绘线的数量。
• DRC/DFM报告（Drc报告.rpt):列出了找到的冲突，以及冲突违反的每条规范、找到的冲突数量、已修正的冲突以及仍存在的冲突。请注意：生成此类报告前必须进行设计规则检查（DRC）。
• 网表报告 (网表.rpt)：用于以ASCII格式为当前文档导出简单网表信息。报告的名字和后缀可以根据需要修改。
• 开槽/铣削报告（rout.rpt):列出了当前文档所有定义的开槽/x铣削路径的数量、尺寸、实例数量以及每条开槽/铣削路径的长度。
• X：Y坐标的报告 （X-Y列表.rpt）：以工作区XY坐标的形式，列出了当前在工作区选中的点、线和弧。

文档导航

CAM编辑器的主设计窗口不包含任何滚动条。然而使用键盘和鼠标的组合，可以轻松实现文档导航：

• PAGE UP / PAGE DOWN：放大/缩小
• CTRL + 鼠标滚轮：放大/缩小
• 鼠标滚轮：向上/下平移
• 滚轮按下拖动/右键拖动：向任何方向平移工作区。
• SHIFT+鼠标滚轮：向左/右平移

工作区优选设置

许多工作区优选项和设置的选项在启动时都会访问系统优选项对话框的相关页面。根据需求在这些页面定义选项。优选项设置可以保存也可以导入到对话框，让用户十分便捷地访问喜好的/需要的工作区设置。
该对话框也可以通过DXP » 优选设置(Preferences)访问。