PADS Layout CAM spausdinimas: Gerber ir Excellon

1. PADS Layout: Gerber ir Excellon parametrų nustatymas

Spausdinimo parametrus būtina nustatyti prieš kuriant „Gerber“ ir „Excellon“ spausdinimo failus. Numatytieji parametrai neužtikrina geriausių rezultatų.

Svarbiausia parametravimo priežastis – tikslesnės spausdinimo skiriamosios gebos naudojimas. Numatytasis 1/1000″ tiesiog nepakanka dabartinėms tankioms plokštėms: jei duomenų bazės 10 nm skiriamoji geba suapvalinama iki tūkstantosios colio dalies, tai pastebimai paveikia galutinį rezultatą.

Kita, galbūt dar svarbesnė priežastis kyla iš „Gerber RS-274X“ formato. Jį naudoti rekomenduojama, tačiau siekiant geriausio suderinamumo su gamintojų CAM sistemomis,G36 – irG37 komandos nenaudojamos .

Renkantis skiriamąją gebą, didžiausia skiriamoji geba nebūtinai yra geriausias sprendimas. Gamintojas vargu ar ją naudoja kurdamas brėžinių perkėlimo dokumentus, o sumažinus skiriamąją gebą gali susilieti mažų kontūrų galiniai taškai, o tai kai kuriose CAM sistemose gali sukelti problemų.

Logiška nustatyti tiek „Gerber“, tiek „Excellon“ parametrus vienodai. Jei „Gerber“ naudojama visa spausdinimo skiriamoji geba, bet gręžimo koordinatės suapvalinamos, galutiniame rezultate atrodys, kad skylės nėra taškų centre.

1.1 Gerberio parametrai

Spausdintuvų parametrų nustatymas yra kiekvienai darbo vietai individualus nustatymas, todėl pakanka tai atlikti kiekviename kompiuteryje po vieną kartą.

1. Pasirinkite „ File | CAM “ ir mygtuku „Create“ sukurkite naują CAM pakatalogį (arba išvalykite katalogą „ default “).
2. Norėdami pridėti naują dokumentą, pasirinkite „Add…“. Atsivėrusio lango laukelyje „Document Name“ įrašykite pavadinimą, kuriuo norite, kad dokumento parametrai būtų rodomi sąraše (pavyzdyje – „ Layer 1 “). Pavadinimas bus rodomas tik sąraše „Define CAM Documents“, niekur kitur, todėl pasirinkite pavadinimą, kurį vėliau bus lengva atpažinti. Pats dokumentas nėra svarbus spausdinimo nustatymų atžvilgiu; per jį pateksite į meniu „Device Setup“. Lauke „Document Type“ pasirinkite „ Routing/Split Plane “, o iš atsiveriančio sluoksnių meniu pasirinkite atitinkamą sluoksnį (šiuo atveju „ Component Side Layer 1 “).
3. Prie parametrų nustatymo galima patekti per dokumentą. Pasirinkite vieną iš sąraše esančių dokumentų naudodami komandą „Edit“ arba lange „Add Document“ pasirinkite „Device Setup“. Įveskite langelyje nurodytus duomenis, kaip parodyta paveikslėlyje, ir ypač atidžiai patikrinkite pabrėžtus punktus.

Svarbiausi „Device Setup“ lango nustatymai:

• „Regenerate“: vykdykite šią funkciją kiekvienam darbo failui prieš spausdinant Gerber formatu. Ji užpildo apertūros lentelę pagal darbą ir įjungia „Flash“ tipo apertūrą taip pat ir ovaliems bei stačiakampiams padams.
• Užpildymo plotis: „PADS Layout“ nenaudoja apertūros pasukimo, o kvadratiniai ir stačiakampiai padai, kurių kraštinės kryptis skiriasi nuo pagrindinių ašių, yra braižomi naudojant „Fill width“ linijos plotį.
• Teksto užpildymo plotis: šis parametras nustato linijos plotį, naudojamą užpildant „TrueType“ šriftus. Pasirinkite tokį plotį, kad kampų suapvalinimo spindulys būtų pakankamai mažas. Per mažas plotis gali padidinti spausdinimo failo dydį.
• Spausdinimo srities dydis: spausdinimo sritis turi būti pakankamai didelė. Per maža spausdinimo sritis lemia atitinkamo sluoksnio centravimą.

Dėmesio! Jei spausdintinės plokštės matmenys viršija vieną metrą, kaip skiriamąją gebą pasirinkite „ 4.2 metric “, nes „ 3.3 metric “ formatu galima atvaizduoti tik iki 999 mm, o duomenys, esantys už vieno metro ribų, bus apkarpyti. Tuomet „NC Drill“ spausdinimo formatą rekomenduojama nustatyti tokį patį (4.2 metric).

Uždarykite langus spausdami mygtuką „OK“, kol grįšite į langą „Define CAM Documents“.

CAM dokumentų pavadinimų suteikimo pavyzdys

6 sluoksnių spausdinta plokštė (1+4+1 sluoksnių struktūra). Forma: sluoksnis – dokumento pavadinimas – dokumento tipas – išvesties failas.

• 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 „Excellon“ parametrai

1. Lange „Define CAM Documents“ pasirinkite „Add Document “ (arba, jei dokumentas jau yra sąraše, naudokite mygtuką „Edit“) ir laukelyje „Document Type“ pasirinkite „ NC Drill “. Po to apatiniuose mygtukuose bus aktyvuota funkcija „Drill“.
2. Iš skyriaus „Device Setup“ pereikite į „Excellon“ nustatymus.
3. Nustatykite „Excellon“ parametrus pagal paveikslėlį ir ypač atkreipkite dėmesį į pabrėžtus punktus.

Langelyje „NC Drill Setup“ galima nustatyti dviejų skirtingų dokumentų parametrus. Pagal numatytuosius nustatymus naudojami „Excellon“ parametrai. Logiška naudoti tą patį pateikimo būdą kaip ir „Gerber“ failams. Tačiau „Excellon“ standartinis matavimo vienetas milimetrais yra mikrometras, todėl kaip skiriamąją gebą rekomenduojame „ 3.3 metric “.

Dėmesio! Jei spausdintinės plokštės matmenys viršija vieną metrą, pasirinkite raišką „ Metric 4.2 (0000.00) “, nes „ Metric 3.3 (000.000) “ formatas apima tik iki 999 mm, o duomenys, esantys už vieno metro ribų, bus apkarpyti. Tuomet „Gerber“ spausdinimo formatą reikia nustatyti taip pat (4.2 metric).

„Drill Listing“ skirtuko dokumentas skirtas spausdinti ant popieriaus, todėl šiuo metu jis beveik nenaudojamas. Langų laukeliuose, kai pasirinktas skirtukas „Drill Listing“, rodomi skaičiai neturi įtakos „Excel“ gręžimo failo formatui.

„Format String“ lentelės nustatymai:

• „Drill File Start“ → „String“: „ M48@nMETRIC,TZ@n% “. „Excellon“ sistemoje „ METRIC “ paprastai reiškia mikrometrus (nors taip pat galėtų reikšti 10 µm). „ TZ “ reiškia, kad dirbama naudojant galinius nulius (Gerber formate nurodoma, kurie nuliai nenaudojami).
• „Tool Section Start “ → „String“: apibrėžimo eilutę rekomenduojama pakeisti į „ T@tC@d “, tuomet „PADS Layout“ šioje vietoje įterps įrankio dydį.
• „Speed/Feed“: šiame laukelyje galima nustatyti pjovimo disko padavimo ir sukimosi greičio vertes, tačiau, kadangi gamintojai tikriausiai turi savo, nuo medžiagų priklausančias praktikas, vargu ar verta į jas kreipti dėmesį.

Kai kurios CAM sistemos gali interpretuoti pjovimo įrankio dydį kaip tūkstantąsias colio dalis, jei skaičiuje nėra dešimtainio taško. Tokį tašką galima įrašyti po raidžių „ d “.

Dėmesio! Formatas „ Metric 4.2 (0000.00) “ naudojamas, kai spausdintinės plokštės matmenys viršija vieną metrą, nes formate „ Metric 3.3 (000.000) “ galima nurodyti tik iki 999 mm, o duomenys, viršijantys vieną metrą, yra apkarpyti.

2. Parametrų perkėlimas iš vienos mašinos į kitą

Parametrus galima perkelti iš vieno kompiuterio į kitą juos nukopijuojant, jei programinės įrangos versija yra ta pati. PADS 9 ir VX versijų „Gerber“ parametrai yra faile „ camdevices.dat “. „Excellon“ parametrų failo pavadinimas yra toks pat kaip ir anksčiau („drill.dat “). Numatytasis parametrų failų katalogas yra „ C:\MentorGraphics\PADS\SDD_HOME\Settings “.

Dėmesio! Nekopijuokite failų iš vienos versijos į kitą, nes failų formatas gali skirtis skirtingose versijose, be to, šie failai iš pradžių nebuvo skirti kopijavimui. Todėl programa neatlieka failų sintaksės patikrinimo.

Parametrus į naująją „PADS VX“ versiją galima perkelti naudojant programą „PADS Settings Migration“, kuri įdiegiama kartu su „PADS VX“ versijomis.

3. Kiti svarbūs su spausdinimu susiję dalykai

3.1 Pozicionavimas

Naudojant „Gerber“ failus, kampų ir išlyginimo žymių visai nereikia, jei failai išdėstyti teisingai ir pridedamas vienas Gerber failas, kuriame yra plokštės kontūras, išdėstytas taip pat kaip ir kiti dokumentai.

Išdėstymas nustatomas per lango „Add“ arba „Edit Document“ mygtuką „Options“. Langelyje „Plot Options“ skiltyje „Justification“ (išdėstymas) numatytasis pasirinkimas yra „ Centered “. Tai reiškia, kad dokumentas išlyginamas pagal jo minimalias ir maksimalias koordinates spausdinimo srities centre. Tačiau spausdintinės plokštės sluoksniai skiriasi, ir jei išlyginimas apskaičiuojamas atskirai kiekvienam sluoksniui, skirtingi sluoksniai išlyginami skirtingai.

Dėl to gaminant spausdintines plokštes pirmiausia tenka perkelti sluoksnius vienas ant kito, o tai sukelia papildomą darbą. Sudėtingiausia yra suderinti spausdintinės plokštės kontūrą su skylėmis, nes šiuose dokumentuose nėra nė vienos bendros koordinatės.

Išvengti išdėstymo problemų galima visiškai, jei kiekvieną dokumentą spausdinti pasirinkus parinktį „Justification“ („Išlyginimas“) Offset:

• Ofseto vertė parenkama taip, kad spausdinami duomenys visiškai tilptų teigiamų koordinačių srityje.
• X ir Y poslinkius geriausia nustatyti kaip 0,0 ir atitinkamai perkelti plokštės pradžios tašką darbe, pavyzdžiui, į -100, -100. Paprastai to pakanka, net jei po spausdintine plokštele būtų išdėstyti sluoksnių tekstai.
• „PADS Layout“ spausdinimo metu patikrina, ar visi duomenys tikrai lieka teigiamose koordinatėse, atsižvelgiant į linijos plotį. Verta įsitikinti, kad peržiūros vaizdas atitiktų paveikslėlį PDF instrukcijoje.
• Jei „PADS Layout“ spausdinimo metu praneša, kad tam tikras dokumentas yra centruojamas, reikėtų patikrinti, dėl ko atsiranda šis centruojimas. Jei reikia pakoreguoti poslinkio vertę, ją reikia koreguoti kiekviename dokumente atskirai.

3.2 Spausdinimas pagal spausdintinės plokštės kontūrą

Jei viename dokumente pažymimos visos spausdintinės plokštės kontūro linijos, gamintojas, remdamasis jomis, gali lengvai sukurti išpjaustymo programą. Kiti orientaciniai arba kampiniai žymekliai nereikalingi, jei plokštės kontūras išdėstytas tiksliai taip pat, kaip ir kituose „Gerber“ bei „Excellon“ dokumentuose.

3.3 Diafragmos lentelės sudarymas

Kiekvienam projektui reikėtų pasirinkti, pavyzdžiui, komponentų pusės laidų schemos dokumento parametrus, pasirinkti „Device Setup“ ir paleisti komandą „Regenerate“, kaip nurodyta 1.1 skyriuje (3 etapas).

3.4 Neapmetaluotų skylių spausdinimas

Dabartinėje „PADS Layout“ versijoje pagal numatytuosius nustatymus pažymėtos tiek nemetalizuotos, tiek metalizuotos skylės. Tai saugus pasirinkimas tuo atžvilgiu, kad nėra pavojaus „pamiršti“ nemetalizuotas skyles.

Taikant aukščiau aprašytą metodą, kai įrankio dydis „Excelon“ programoje nurodomas kartu su įrankio pasirinkimo komanda, geriausia būtų išspausdinti metalizuotas ir nemetalizuotas skylutes į atskirus failus ir pavadinti failus taip, kad iš pavadinimo būtų aiškiai matoma jų paskirtis.

Informacija apie skylės metalizavimą iš tiesų yra pateikta ataskaitos faile (-uose) (pvz., NCdrill.rep) ir dokumente „Drill Drawing“, tačiau jei gamybos etape tenka kryžmiškai tikrinti duomenis iš skirtingų dokumentų, padidėja painiavos pavojus.

Tačiau jei spausdinate visus skyles į tą patį „Excel“ failą, įsitikinkite, kad yra pažymėta parinktis „Non-Plated Pins “. Tokiu atveju gamintojas privalo būtinai patikrinti skylučių metalizavimą ataskaitoje (NCdrill.rep) arba gręžimo instrukcijoje. Taip pat verta patikrinti savo spausdintinių plokščių tiekėjo rekomendacijas šiuo klausimu.

3.5 „Drill Drawing“ dokumento spausdinimas

Gręžimo instrukcijų sluoksnyje rekomenduojama pažymėti apdirbimo instrukcijas, griovelius, suapvalinimus, tolerancijas ir pan. Komponentų ovalios skylės spausdinamos naudojant „Drilled Slot“ komandas. Ankstesnėse versijose iš ovalios skylės buvo spausdinami tik griovelio galiniai taškai, todėl „Drill Drawing“ dokumentas buvo visiškai būtinas. Rekomenduojame spausdinti „Drill Drawing“ dokumentą ir dabartinėje versijoje.

3.6 Failų sąrašas ir jų paskirtis

Spausdintinių plokščių gamintojai gauna „Gerber“ failus iš įvairių spausdintinių plokščių projektavimo programų, kuriose failai pavadinami skirtingai, todėl to paties dalyko pavadinimas gali skirtis. Gamintojo paruošiamieji darbai vyks sparčiau, jei kartu su dokumentu bus pateiktas failų paskirties sąrašas, be to, kad dokumento pavadinimas būtų nurodytas pačiame dokumente.

Patarimas: Spausdinimus, skirtus spausdintinių plokščių gamintojui, verta sugrupuoti dokumentų sąraše iš eilės ir pavadinime pažymėti kokį nors bendrą priešdėlį (žr. pavadinimo pavyzdį „Output File“ failų pavadinimuose). Tuomet spausdinant lengva pasirinkti visas iš eilės einančias eilutes. Naudojant šį pavadinimų suteikimo būdą, CAM350 programinės įrangos importavimo funkcijoje taip pat galima naudoti šablono nustatymą, kuriuo sluoksnių apibrėžimas gaunamas automatiškai.