内層のあれこれ
内層の処理については このドキュメントを書き始めた
当初は省くつもりでした
しかし このCADの内層処理はとても良く出来ていて
多少PRしても悪くはあるまいと考え
1ページ設ける事にしました
とは言え、他のページを見てもかなりPRはしている気は
します
良いところばかりならいいのですが このCADにも
悪いところがないわけではありません
まず大手メーカーでほぼ標準で採用されているCADと互換を
とれない事
次に 一人で開発を進めている故 フィードバックとその対応は
速いのですが えてしてバグ取りが完全に行われず
最悪の場合ハングアップする時がある と言うことです
しかし それでデータが破壊され 一からやりなおしという
ことにはなりません こまめにCADが自動でバックアップを
します 過去10回分までのバックアップファイルを
名前を変えて保存しているので 何回か過去にさかのぼり
再スタートすれば良いので 割と安心していられます
CADのソフトは圧縮状態で約1。2Mbyteなので
過去の版を日付けで管理して幾つか保存しています
基本のデータベースは変わらないのでいくつか前の
版に戻っても問題はありません
オプションとして現在は各データのタイムスタンプをデータの
末尾に持っています これはCAD画面の右上に
絶えず表示し続けていますが 無くても差し支えない範囲なので
削っても問題ありません
でも近い将来 'NEW BUILD UP'に対応させる時
このオプションに重要なデータを割り振る事になりそうです
ただこの際でも オプションを削除しても通常のデータに戻り
簡単な設定で'NEW BUILD UP'に変換できる事を
考えています
このプロセスはまだ著者の頭の中にあるだけです
作者には伝えましたが いつどのような形で実現するかは
わかりません
内層のサーマル発生は標準的な方法として
該当するネット(おそらくVDDとかGND)を選び
サーマル発生層(VDD1、GND1たまにVDD2、GND2)を
決めてマウスで希望する範囲を指定してサーマルをセットする。。
といったところでしょう
このCADも出だしは そんな設定方法しかありませんでした
あと範囲を指定せず ALLですべてを一括セットするのも
ありましたが そんな程度でした
その後 口のうるさい著者により まずネット名の先頭数文字と
マッチする文字を指定して 自動でサーマルセットをする
方法ができました
これは ネットプロセスの上側にあるカスタムセットがそれに
あたります
著者はよく _V_VCC、_G_GNDという様に
ネット名を変えます
reーnetするとき '_'をカスタムセット窓に入力して
re−netをかけます
これは 必要なネットを選んで reーnetにチェックを
かければ同じ事で 時間もたいして変わりません
また サーマルセットでは '_V'をセット窓にいれて
VDD1セット を実行すれば VDD1層にサーマルを
セットします GND1も同様です
これらの良い点はネット名を見れば どれがre−netを
かけるネットか またどれが内層にサーマル接続すべきネットかが
わかるという事です
後々 設計変更で古いデータを読みだした時
すぐ 対応がとれます
著者はつねずね CADのデータ構成を可能な限りOPENにして
お客に提示して 不良をなくすべきだと考えています
ネットリストとは そういう意味で良い例だと思います
印刷したネットリスト(メール送付も同じ事)は人が見て
その内容はすぐ理解でき 中身の正誤も判別できます
そのネットをCADに読ませればそれに基図いてパターン引き回しに
かかれます
つまりネットリストは人とCADのインターフェースになっている
訳でして これに相当する物は 他にないのではないでしょうか?
この仕事をよく考えれば(考えなくてもわかるが)ネットリスト以外
発注者と設計者の暗黙の了解で成り立っているものばかりです
DIPタイプICで 1番ピンの隣は2番ピンです
これはこの業界の人なら常識で この事で議論する人はいません
ではCADで作った部品は必ず 1番ピンの隣は2番でしょうか?
大体はそうでしょうが 個々のデータベースについて
保証してくれる人はいません
そうなるように作っている にすぎないのです
今までお客からこの件で問い合わせを受けた事は有りませんが
たまたま偶然に そういう問題を起こさなかったにすぎないと
考えています
昔に比べて 設計者の守備範囲はとても広がっています
こんな下らない事で 足をすくわれないように祈っています
ただ祈っても 神様は見ているだけなので ひとつ対策を
考えました
DREAMーLISTというソフトを作ってみました
これはデータベースに含まれる部品のPADが
順番どうり並んでいるか簡単なリストの形で出力するものです
実験した範囲では うまく出力するようで 追い追い使っていこうと
思いますが 如何にお客にリンクさせるかが問題です
おそらく お客はそんなリストは見たくないと思うでしょう
信頼しているから 思うとうりにやってくれ
と言われるだけでしょうか?
話しはだいぶ逸れました
前述のネットセットの方法は 内層分割のない基板では
問題ないのですが
複雑に内層分割が入ると 間違ってもカスタムセットは使えません
従来なら分割線をよく見て その範囲内にサーマルをセットしていく
しかありません
著者も結構それで苦労しました 最初ならそれでもサーマルを
打っていきますが設計変更のなかで サーマルをはずしたり
なんてすると もうパニックになって なんだこれは!
コンピュータを使っているのになんで2度も同じ事をしなきゃ
いけないんだと 怒りを覚えました
そこでいろいろ方法を思案していました
ある日内層メイズチェックを見ていて メイズの時同じネットの
VIA、PADにぶつかったら 強引にサーマルセットを
させたらどうか? と作者に伝えました
それからわずか数時間でできたのが 自動サーマルです
これは内層分割したあと どれかひとつのVIAでもいいので
サーマルをセットしておきます
1個のVIAのサーマルをセットするのは意外と簡単で
VIAを右ドラッグして 編集に入り
LAYER SWのVDD1、2、GND1、2のどれかを
クリックして編集から戻るだけです
何種類かの内層分割領域に1個ずつサーマルをセットさせ
あとは 自動サーマルボタンを押せば 後はCADが
自動でサーマルをセットしてくれます
但し浮きPAD、及び分割線とサーマルランドの
クリアランスエラーが 発生する可能性はありますので
後で E.DRCをかけてチェックをしてください
でも 自動サーマルには感激させられるでしょう
次に内層に信号線を入れたい場合(まだまだ続きます)
VDD1に合成したいパターンはTOP2へ
GND1に合成したいパターンはBOT2へ
パターンをひいてください
DREAMのデモソフトをご覧になった方は
直接VDD1、GND1層へパターンをひくんじゃないか?
と思われるでしょう
そういう方法もありますが これはかなり空いているパターンの
時は使えますが 直接パターンをひいてさらにそれが
内層分割線と交差している場合 まず正しい基板は
作れないと思います
さて内層にパターンを合成して一番気になるのは
合成した結果 離れ小島ができて 電気的に浮きPADが
発生するのではないかと言う事です
ただ そういう心配をせずに来られた方は幸せです
内層分割と内層合成パターンによっても内層サーマルは
正しく繋がるかのチェックは隠しコマンドです
これは次の手順で実行します
DRCプロセスー>(ずうーとSHIFTキーを押し続けながら)
VDD1(GND1)ー>
自動サーマル発生モードー> yes
mesh check ー> yes
VDD1(GND1)オフセットー>数値をいれる(著者は0。40)
SHIFTキーを離す
これでTOP2またはBOT2のパターンを0。40太らせて
VDD1またはGND1へ合成して内層メーズチェックをします
この際 自動サーマルも発生しますが同時にサーマル浮きチェックも
していますので ご安心を!
自動サーマルをかけたくない時 VDD1またはGND1層で
0。0001mmパターンで該当するPAD、VIAを囲めば
大丈夫です
この0。0001mmパターンの存在は諸刃の剣なので
E.DRCでマークをつけて警告してくれます
よく考えて マークのついたパターンを消すか、無視して
続行するか決めてください
諸刃の剣とは 0。0001mmパターンはメーズチェックでは
データとして反応してくれますが
基板作成用データには現れないという事です
取り付け穴の回りをVDD1(GND1)層で0。0001mm
パターンで囲めばメーズチェックはそれ以上取り付け穴側に
入り込みませんので それはそれでDRCはとうります
しかし実際の取り付け穴の内層逃げの径が穴径よりも小さい場合
実際の基板では穴壁面に内層銅箔がでてくるので
運が悪ければ電源ショートで 煙もくもく です
よくよく考え よくよく吟味して お使いください
まあ DRCでは警告されないようにふるまった方が無難です
内層メーズチェックについて考えると
これはこれで 画期的ではあります
昔のCADでは このようなチェックは有りませんでした
今も使われている他社の内層チェックは 分割線の内側に
幅の無いシングルラインというものを閉曲線になるようにひき
その中に入っていれば同ネットという 考えてみれば
恐ろしいCADもあります
分割線は基板に反映されるのですが 基板に現れない
シングルラインによってDRCを行う行為はとても危険で
著者はちょっとお断りかな
でもこのCADは結構使われているんですよ
このCADのデータ 最新型も含めて このCADで
読み込めるので 知り合いの同業者にも勧めてはいるのですが
違うCADへ切り替える勇気がなくて 残念の限りです
著者はわずかな勇気があり かつお金がなかったので
このCADを使う様になりました
世間は結構お金があるようで 毎月のメンテナンス代を
払っても古い物に固執しているようで
見ていると滑稽です
さて TOP2、BOT2のパターンを内層合成する際
パターンの接続のないPAD、VIAは 邪魔になります
この時はツールバーのDELEATー>
Inner Pad Recductionを実行して
必要な範囲を囲みます
この際 正しく反応しない時はその状態でカーソルを
右端へ移動すると データ選択種類の切り替えができる
ボタンがでるので そこをいろいろ変えてください
これによりパターンの接続しているPAD、VIAのみに
ランドが残ります
基板屋、フィルム屋には このデータ(TOP2、BOT2)
を0。4から0。6mm太らせ VDD1、GND1の
抜きデータにするように指示を出してください
VDD1とTOP2の太らせデータを合成して白黒反転させ
それにTOP2のCAD出力データを貼り合わせると
VDD1の希望するフィルムになります
この辺りの解釈はとても難しいのです
著者は以前 フィルムの仕事をしていたので
感覚的にわかります 逆にフィルム屋に指導した事もあります
そのぐらい勉強しろよ! ってな具合ですが 口には
出しませんでした
このドキュメントを読んで総ての人が理解してくれるとは
思いません
でも 手近の紙にイメージ図を書いて熟考してください
それから 始まります
ちなみに プログラムを考える時 小学校1年生のレベルで
アルゴリズムを組み立てています
1を聞いて10を知る言語があれば良いのですが
この時はこうする
あの時はこう のくり返しです
'あの時の'の含まれる範囲を大きくすると適用範囲が広がり
ソフトも小さくなりますが やりすぎると応用の効かない
ソフトになるので困り物です
砂粒を一個一個拾うような緻密さが必要です
Pin RedcutionをしたあとのPAD、VIAに
内層(TOP2〜、BOT2〜)のパターンを
接続させるとエラーになります
CADではPADがあるように見えますが
実際は無いので注意が必要ですが DRCで反応します
この逆ですべての内層SWをONにするのが
All inner Pad onです
ガーバー出力するまでは この状態にしておいた方が
無難です いや しとくべきかもしれません
さてサーマルの具体的な形状はPAD DEFINEの
サーマル外径、内径の数値で決まってしまいます
しかし客先仕様でサーマル外径、内径、導通幅が決まっている
場合 特定のDコードを割り振りガーバー出力時に
特定Dコードをフラッシュ出力する必要があります
これはサーマルプロセスに穴径別にDコードを割り振る
表があるのでそこで設定します
DREAMで通常のサーマル設定の場合DRCで
導通幅のチェックをしているのをご存じでしょうか?
知らなかったでしょう 著者も知らなかったのです
サーマル外径と内径の設定によって導通幅が極端に狭くなる時が
あります これをチェックしていて 電気導通が不充分と
判断すると エラーと判断してマークをつけて
その場所を教えてくれます
但しサーマルを特定Dコードにしたときは
サーマルに関しては自己責任になりますのでよくよく
確認され 出来上がったフィルムもその目でじかに
確認してください
ここまでDRCが効いていると従来のCADは
恐くて使えなくなります
ちなみにDREAMのサーマルはラインで出力されます
画面で見えるそのまんまです
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