パターン配置

2018年11月21日にて現在のURLは次のURLに移行しました。

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基板サイズ・部品配置が決まったらパターンの配置に入ります。

両方ともパターン配置の途中でも変更は可能です。

1) サイドコマンドアイコン

 

                                            [ 基板図編集用コマンドアイコン ]

    「レイヤー設定」アイコンにより、表示するレイヤーを設定することが出来ます。

 

    「Nr」列の、ブルー背景の数字がレイヤー番号で、

    ブルー背景部分をマウスでクリクしますと、白背景

    になり、そのレイヤーは表示されません。

2) 電源パターンの配置

    ❶ EAGLEには、自動配線機能がありますので、右のアイコンで試してみます。

        試す前に、ファイルを保存しておきます。

        回路図どおりパターンは繋がっていますが、電気的特性が考慮されていませんし、絶縁

        距離も問題です。

        ここでは不採用とし、保存せずEAGLEを終了します。

    ❷ 手動配線でパターンを配置していきます。

 

        まず、信号パターンの表裏接続スルーホールのドリル径0.4とランド径0.8を、右の「設定変更」

        アイコンで追加します。(径は、一例)

        サイドコマンドアイコンの「スルーホール」を選択し、右図の様に

        設定します。ランド形状は、「Round」(丸)としま

        す。

    ❸ 手動配線は、右のアイコンを選択します。

        まず、GNDパターンを配置します。パターン幅は、「Width:」で指定します。

 

    ❹ パターンの線形状は、右のアイコンで選択出来ます。

        左から、「水平・垂直」 「水平・45度」 「斜線」 「45度・水平」 「垂直・水平」ですが、実際

        に使ってみて特性を把握して下さい。

        電源線・信号線を含め、パターンの引き回しは一定の基準を持った上で行うことが必要で

        す。でないと、配線効率が悪い、統一感の無い、出来栄えの悪い基板となってしまい

        ます。言うまでもありませんが、電気的特性を考慮することが最優先です。

         < 例 >  ① GNDは裏面に、±電源は表面に配置する。

                      ② パターンは、水平/45度/垂直を基本とする。

                      ③ パターン長は、最短となるように努力する。

                      ④ パターンの方向は、裏面は水平、表面は垂直を原則とする。

                      ⑤ 「回路関連」 ページに記載の事項を考慮する。

                      ⑥ 「P基板関連」 ページに記載の事項を考慮する。

    ❺ GNDパターンは、レイヤー「16 Bottom」(裏面)に引きます。

        +5Vパターンは、レイヤー「1 Top」(表面)に引きます。

        エアーワイヤーのある箇所をマウスでLクリックすると、エアーワイヤーが指定したパターンに変化します。

        マウスポイントを移動させると、移動軌跡がパターン化しますので、❹の線形状を切替えなが

        ら引いていきます。

 

        PCのSoundをONにしておくと、接合ポイントで効果音が出ますので、接合確認に利用出

        来ます。

    ❻ 電源パターンを配置した段階を下図に示します。

3) 信号パターンの配置

    ❶ パターン幅を、0.4064ミリに変更します。

    ❷ 電源パターンと同様の方法で配置していきます。

        パターン配置の表裏を切替える場合、切替えポイントでマウスをLクリックし、ホイールをクリックすると

        表裏が切替わります。スルーホールは、❶で指定の形状・径で自動的に形成されます。

   ❸ 信号パターンを追加配置したものを下図に示します。

4) パターンの変更

    パターンの変更を必要とするケースは色々ありますが、方法の何点かを説明します。

    ❶ パターン位置を微細レベルで調整するために、

        グリッド設定を右図の様にします。

 

        これ以上の設定は、基板の製作精度を考えた

        場合、必要ありません。

 

    ❷ パターンの一部を、エアーワイヤー状態に戻し再度引き直しする場合、右の「エアーワイヤー化」

        アイコンを選択し、該当パタンをクリックしますと、エアーワイヤーに戻ります。

    ❸ パターン幅を変更する場合、「i」アイコンを選択

        し、該当パターンをクリックしますと、

        「Properties」ウインドウが開きますので、

        「Width」を変更します。

 

        希望の幅データが無い場合は、スパナマークの

        「設定変更」アイコンで「Width」データを追加し

        ます。

 

    ❹ 斜めになっているパターンを直線化するには、右の「線変形」アイコンを使用します。

        線形状は、右の「斜線」アイコン「/」を選択しておきます。

        右図を例に説明します。折り曲げポイントを

        クリックし、右側の様に変形させ、形が決定した

        ポイントでクリックします。

        この後、[Esc]キーを押し線変形コマンドを終了さ

        せます。

 

        45度と垂直線に変更出来ました。

5) ベタパターン化

    GND信号をベタパターンにする例を説明します。例は、「回路図の登録」 ページ「2) 既存

    Project」 利用 で作成した「XBEE_ITF1」 で行います。

    このケースは、ベタパターン化不必要ですが、例として使用します。

    ❶ ベタパターンとする範囲は、サイドコマンドアイコンの「ベタパターン指定」アイコンで指定します。

        指定前にグリッドピッチを1ミリにしておきます。

    ❷ 画面上部に関連するアイコンが表示されます。

                               ①      ②                      ③    ④                 ⑤

        上図は、以下を選択した状態です。

                ① 範囲指定線幅 [ミリ]

                ② ベタパターン指定。右隣りは メッシュ指定。そのまた右は ベタパターン禁止指定。

                ③ サーマルランド適用。左隣りは サーマルランド非適用

                ④ 離れ小島無し。右隣りは離れ小島有り。

                ⑤ 絶縁距離 [ミリ]

    ❸ 基板端から1ミリを範囲指定した状態。

    ❹ 右の「部品記号」アイコンを選択、範囲指定した破線をクリックし、ネット名を指定する。

 

 

 

        右のNameウインドウで、ネット名 「GND」を指定す

        る。

    ❺ 右の「ベタパターン表示」アイコンをクリックすると、指定範囲内がGNDパターンとなる。

      右の「ベタパターン非表示」アイコンを選択し、❸で指定したライン上をクリックすると、❸の状

      態に戻ります。これは表示が戻るだけで、ベタパターンデータは継続されます。

    ❻ 四隅が角張っていますので、サイドコマンドアイコン 「コーナー処理」で処理します。

        上部のメニューにて、「半径」 「円弧/C」 を指定します。

        下図が、コーナー円弧化したものです。

    ❼ ❺のベタパターンでは、一部GNDが離れ小島になっていますので、

        この部分を右の「ベタパターン禁止指定」を選択した上で、範囲指定

        します。

         「ベタパターン表示」アイコンをクリックし、再表示させます。      

<補 足>

    1) 基板の部品実装図に、シルク印刷データを使用する場合、表示するレイヤーを以下の様に設定し

        ます。 

                      ・17  Pads

                      ・20  Dimension

                      ・21  tPlace

                      ・22  bPlace      (半田面時)

                      ・25  tNames

                      ・26  bNames    (半田面時)

                      ・27  tValue

                      ・28  bValues    (半田面時)

                      ・45  Holes