PADS Layouti CAM-väljund: Gerber ja Excellon

1. PADS Layout: Gerberi ja Excelloni parameetrid

Prindiparameetrid tuleb kindlasti seadistada enne Gerber- ja Excellon-väljundite koostamist. Vaikimisi väärtused ei taga parimat tulemust.

Parameetrite seadistamise peamine põhjus on täpsema trükiresolutsiooni kasutamine. Vaikimisi kasutatav väärtus 1/1000″ ei ole tänapäevaste tihedate kiipide puhul lihtsalt piisav: kui andmebaasi 10 nm resolutsioon ümardatakse tuhandik tollini, mõjutab see märgatavalt lõpptulemust.

Teine, ehk veelgi olulisem põhjus tuleneb Gerber RS-274X-formaadist. Selle kasutamine on soovitatav, kuid parima ühilduvuse tootjate CAM-süsteemidega saavutatakse siis, kui käske „ G36 “ ja „ G37 “ ei kasutata.

Resolutsiooni valimisel ei pruugi maksimaalne resolutsioon olla parim lahendus. Tootja ei kasuta seda tõenäoliselt jooniste koostamisel ning resolutsiooni vähendamine võib põhjustada väikeste kaartide lõpppunktide ühinemist, mis võib mõnes CAM-süsteemis tekitada probleeme.

On loogiline määrata nii Gerberi kui ka Excelloni parameetrid samamoodi. Kui Gerberis kasutatakse täielikku väljundresolutsiooni, kuid puurimiskoordinaate ümardatakse, siis tundub lõpptulemusena, et augud ei asu täppide keskel.

1.1 Gerberi parameetrid

Printerite seadistamine on tööjaamapõhine, seega piisab, kui seda tehakse igal arvutil üks kord.

1. Valige „ File | CAM “ ja looge uus CAM-alamkataloog nupuga „Create“ (või tühjendage kataloog „ default “).
2. Uue dokumendi lisamiseks vali „Add…“. Kirjuta avanevas aknas väljale „Document Name“ nimi, mille all soovid, et dokumendi parameetrid nimekirjas kuvataks (näites „ Layer 1 “). Nimi kuvatakse ainult nimekirjas „Define CAM Documents“, mitte mujal, seega vali nimi, mida on hiljem kerge ära tunda. Dokument ise ei ole trükiseadete seisukohast oluline; selle kaudu pääseb menüüsse „Device Setup“. Valige „Document Type“ all „ Routing/Split Plane “ ja avanevast kihimenüüst vastav kiht (siin „ Component Side Layer 1 “).
3. Parameetrite seadistamisele pääseb juurde dokumendi kaudu. Valige nimekirjast üks dokument käskluse „Edit“ abil või valige aknas „Add Document“ valik „Device Setup“. Täitke aknas andmed vastavalt pildile ja kontrollige eriti esile tõstetud kohti.

Aken „Device Setup“ olulisemad seaded:

• Regenerate: käivita iga töötfaili puhul enne Gerber-väljundit. See täidab avatabelit vastavalt tööle ja võtab kasutusele Flash-tüüpi ava ka ovaalsete ja ristkülikukujuliste padide puhul.
• Täitmislaius: PADS Layout ei kasuta ava pööramist, vaid ruudu- ja ristkülikukujulised padid, mille külgede suund erineb peatelgedest, joonistatakse täitmislaiusega.
• Teksti täitmise laius: see väärtus määrab TrueType-fontide täitmisel kasutatava joone laius. Kasuta väärtust, mis tagab nurkadele piisavalt väikese ümardusraadiuse. Liiga väike laius võib suurendada väljundfaili mahtu.
• Trükiala suurus: trükiala peab olema piisavalt suur. Liiga väike trükiala põhjustab asjaomase kihi tsentreerimise.

Tähelepanu! Kui trükkplaadi mõõt ületab ühe meetri, vali resolutsiooniks „ 4.2 metric ”, kuna formaat „ 3.3 metric ” ulatub vaid 999 mm-ni ja üle ühe meetri jäävad andmed jäävad välja. Sel juhul on soovitatav seada NC Drill-väljundformaat samaks (4.2 metric).

Sulge aknad nupuga „OK“, kuni jõuad tagasi aknasse „Define CAM Documents“.

Näide CAM-dokumentide nimetamisest

6-kihiline trükkplaat (kihtide järjestus 1+4+1). Vorm: kiht – dokumendi nimi – dokumendi tüüp – väljundfail.

• Top – Layer 1 – Routing/Split Plane – Layer1.pho
• Inner Layer 2 – Layer 2 – Routing/Split Plane – Layer2.pho
• Inner Layer 3 – Layer 3 – Routing/Split Plane – Layer3.pho
• Inner Layer 4 – Layer 4 – Routing/Split Plane – Layer4.pho
• Inner Layer 5 – Layer 5 – Routing/Split Plane – Layer5.pho
• Bottom – Layer 6 – Routing/Split Plane – Layer6.pho
• Silkscreen Top – Silkscreen 1 – Silkscreen – Silk1.pho
• Silkscreen Bottom – Silkscreen 6 – Silkscreen – Silk6.pho
• Paste Mask Top – Paste Mask 1 – Paste Mask – Paste1.pho
• Paste Mask Bottom – Paste Mask 6 – Paste Mask – Paste6.pho
• Solder Mask Top – Solder Mask 1 – Solder Mask – Mask1.pho
• Solder Mask Bottom – Solder Mask 6 – Solder Mask – Mask6.pho
• Drill Drawing – Drill Drawing 1 – Drill Drawing – Drill1.pho
• Drill Drawing – Drill Drawing 3 – Drill Drawing – Drill3.pho
• Drill Drawing – Drill Drawing 6 – Drill Drawing – Drill6.pho
• Board Outline (Layer_18) – Board Outline – Custom – Board.pho
• Dimension (Layer_19) – Dimension Drawing – Custom – Dimension.pho
• NC Drill 1-6 – NC Drill – NCdrill.drl
• NC Drill 1-2 – NC Drill – NCdr1_2.drl
• NC Drill 2-5 – NC Drill – NCdr2_5.drl
• NC Drill 5-6 – NC Drill – NCdr5_6.drl

1.2 Excelloni parameetrid

1. Valige aknas „Define CAM Documents“ valik „Add Document “ (või kui dokument on juba nimekirjas, kasutage nuppu „Edit“) ja valige lahtrisse „Document Type“ „ NC Drill “. Pärast seda aktiveerub alumises servas olevate nuppude abil funk tsioon „Drill“.
2. Minge menüüpunktist „Device Setup“ Excelloni seadetesse.
3. Määrake Excelloni parameetrid vastavalt pildile ja kontrollige eriti esile tõstetud kohti.

Aken „NC Drill Setup“ võimaldab seadistada kahe erineva dokumendi parameetreid. Vaikimisi on valitud Excelloni parameetrid. On loogiline kasutada sama esitusviisi ka Gerber-failide puhul. Excelloni standardühik millimeetrites on aga mikromeeter, seega soovitame resolutsiooniks 3.3 metric.

Tähelepanu! Kui trükkplaadi mõõt ületab ühe meetri, vali resolutsiooniks „ Metric 4.2 (0000.00) ”, kuna formaat „ Metric 3.3 (000.000) ” ulatub vaid 999 mm-ni ja üle ühe meetri jäävad andmed jäävad välja. Gerberi väljundvorming tuleb sel juhul seadistada samaks (4.2 metric).

„Drill Listing“ vahekaardi dokument on mõeldud paberile trükkimiseks ja seda praegu eriti ei kasutata. Kui vahekaardil „Drill Listing“ on valitud, ei mõjuta aknas kuvatavad arvud Excelloni puurimisandmete faili formaati.

Format String -tabelis olevad seaded:

• Drill File Start → String: M48@nMETRIC,TZ@n%. Excellonis tähendab „ METRIC “ tavaliselt mikromeetreid (kuigi võimalik oleks ka 10 µm). „ TZ “ tähendab töötamist lõpunullidega (Gerberis märgitakse, milliseid nulli ei kasutata).
• Tööriista sektsiooni algus → String: määratlusrida tuleks muuta kujule „ T@tC@d “, mille puhul PADS Layout paigutab sellesse kohta tööriista suuruse.
• Speed/Feed: selles väljas saab määrata tera etteandmis- ja pöörlemiskiiruse väärtused, kuid kuna tootjatel on kindlasti oma, materjalidest sõltuvad tavad, ei tasu neile ilmselt tähelepanu pöörata.

Mõned CAM-süsteemid võivad tera suurust tõlgendada tuhandikuna tollist, kui arvus puudub koma. Selle võib lisada tähe „ d ” järele.

Tähelepanu! Vormingut Metric 4.2 (0000.00) kasutatakse juhul, kui trükkplaadi mõõt ületab ühe meetri, kuna vorming Metric 3.3 (000.000) ulatub vaid 999 mm-ni ja üle ühe meetri ulatuv andmeosa jääb välja.

2. Parameetrite ülekandmine ühest masinast teise

Parameetreid saab ühest arvutist teise kopeerida, kui tarkvaraversioon on sama. PADS 9 ja VX versioonide Gerber-parameetrid asuvad failis camdevices.dat. Excellon-parameetrite faili nimi on sama mis varem (drill.dat). Parameetrite failide vaikimisi kataloog on C:\MentorGraphics\PADS\SDD_HOME\Settings.

Tähelepanu! Ära kopeeri faile ühest versioonist teise, kuna failivorming võib versiooniti muutuda ja faile ei ole algselt mõeldud kopeerimiseks. Seetõttu ei kontrolli tarkvara failide süntaksit.

Uude PADS VX-versiooni saab parameetreid üle kanda programmi „PADS Settings Migration“ abil, mis installitakse koos PADS VX-versioonidega.

3. Muud olulised trükkimisega seotud asjad

3.1 Paigutus

Gerber-failide kasutamisel ei ole nurgamärke ega joondusmärke üldse vaja, kui failid on õigesti paigutatud ja lisatud on üks Gerber-fail, mis sisaldab plaadi kontuuri samamoodi paigutatuna nagu teisedki dokumendid.

Paigutus tehakse aknas „Add“ või „Edit Document“ nuppu „Options“ kaudu. Aknas „Plot Options“ asuva jaotise „Justification“ (paigutus) vaikimisi valik on „ Centered “. See tähendab, et dokument tsentreeritakse selle miinimum- ja maksimumkoordinaatide järgi trükipiirkonna keskele. Trükkplaadi kihid on aga erinevad ning kui paigutust arvutatakse kihi kaupa, paigutatakse erinevad kihid erinevalt.

Selle tulemusena tuleb trükkplaatide valmistamisel kõigepealt kihid üksteise peale paigutada, mis tekitab lisatööd. Kõige keerulisem on paigutada trükkplaadi äärisjoon aukude suhtes õigesse asendisse, kuna neil dokumentidel pole ühtegi ühist koordinaati.

Paigutusprobleeme saab täielikult vältida, kui iga dokument trükitakse valikuga „Justification“ ( Offset):

• Offset-väärtus valitakse nii, et trükitav teave jääks täielikult positiivsesse koordinaatide vahemikku.
• X- ja Y-niheteks on soovitatav kasutada eelistatavalt väärtust 0,0 ja nihutada vastavalt trükkplaadi alguspunkti töös, näiteks -100,-100. Sellest piisab tavaliselt isegi siis, kui trükkplaadi alla on paigutatud kihitekstid.
• PADS Layout kontrollib trükkimisel, et kõik andmed jääksid kindlasti positiivsetesse koordinaatidesse, võttes arvesse joone laius. Soovitav on veenduda, et eelvaatepilt näeks välja nagu pildil PDF-juhendis.
• Kui PADS Layout teatab trükkimisel, et ta tsentreerib mõnda dokumenti, tasub kontrollida, millest tsentreerimine tuleneb. Kui nihkeväärtust korrigeeritakse, tuleb seda teha iga dokumendi puhul eraldi.

3.2 Piirplaadi äärjoone printimine

Kui ühte dokumenti valitakse kõik trükkplaadi äärjoont märkivad jooned, saab tootja selle põhjal hõlpsasti luua eraldusfreesimisprogrammi. Muud joondus- või nurgamärgid ei ole vajalikud, kui plaadi äärjoon on paigutatud täpselt samamoodi kui teistes Gerber- ja Excellon-dokumentides.

3.3 Apertuuri tabeli genereerimine

Iga töö puhul oleks hea valida näiteks komponentide poolel juhtmeskeemi dokumendi parameetrid, valida „Device Setup“ ja käivitada käsk „Regenerate“, nagu on näidatud eespool punktis 1.1 (3. etapp).

3.4 Metallivabade aukude printimine

Praeguses PADS Layouti versioonis on vaikimisi valitud nii metallimata kui ka metallitud augud. See on selles mõttes turvaline valik, et metallimata auke ei ole ohtu „unustada”.

Kui kasutatakse eespool kirjeldatud meetodit, mille puhul tööriista suurus määratakse Excellonis tööriista valimise käsu juures, oleks kõige parem printida metalliga kaetud ja metallita augud eraldi failidesse ning nimetada failid nii, et nende kasutusotstarve oleks nimest selgelt arusaadav.

Teave ava metallistamise kohta on küll olemas aruandfailis(failides) (nt NCdrill.rep) ja dokumendis „Drill Drawing“, kuid kui tootmisetapis tuleb andmeid eri dokumentidest ristkontrollida, suureneb segaduse oht.

Kui aga trükite kõik augud samasse Excellon-faili, veenduge, et valik „Non-Plated Pins“ on märgitud. Sellisel juhul peab tootja kindlasti kontrollima aukude metalliseerimist aruandest (NCdrill.rep) või puurimisjuhendist. Samuti tasub kontrollida oma trükkplaatide tarnija soovitusi selles küsimuses.

3.5 Dokumendi „Drill Drawing“ väljatrükk

Puurimisjuhiste kihti tasub märkida töötlemisjuhised, sooned, ümardused, tolerantsid jne. Komponentide ovaalsed augud trükitakse välja käsuga „Drilled Slot”. Varasemad versioonid trükkisid ovaalsest avast välja ainult soonte lõpp-punktid, mistõttu oli „Drill Drawing“ dokument täiesti hädavajalik. Soovitame „Drill Drawing“ dokumenti trükkida ka praeguse versiooniga.

3.6 Failide loetelu ja nende otstarve

Trükkplaatide tootjad saavad Gerber-faile erinevatest trükkplaatide projekteerimistarkvaradest, kus faile nimetatakse erinevalt, mistõttu sama asja tähistava faili nimi võib varieeruda. Tootja saab tööga kiiremini alustada, kui koos failidega edastatakse ka nimekiri nende kasutusotstarvetest, lisaks sellele, et dokumendi nimi on graafiliselt näha dokumendil endal.

Nõuanne: Trükised, mis on mõeldud trükkplaatide tootjale, tasub dokumendiloendis järjestada üksteise järel ja lisada nimedele ühine eesliide (vt nimetamise näidet „Output File“ failinimed). Sel juhul on väljundis lihtne valida kõik järjestikused read. Selle nimetamisviisi puhul saab CAM350-tarkvara importimisfunktsioonis kasutada ka malli määratlust, mille abil saadakse kihtide määratlus automaatselt.