CadSoft EAGLE Готуємо друковану плату до виробництва - створення групової заготівлі
Якщо потрібно зробити кілька однакових друкованих плат, їх зручно поєднати в групову заготівлю (panelized PCB). У такій заготівлі плати можуть розділятися двома способами - скрайбування (v-scoring) і фрезерування (milling) зі створенням перемичок. Спробуємо швидко створити групову заготівлю у програмі CadSoft Eagle за допомогою спеціального скрипту. Всі картинки у статті клікабельні.
Передісторія
Зробив я якось систему авто-поливу для свого домашнього саду. І такою вдалою вона вийшла, що таку ж терміново захотіли мати половина моїх родичів і друзів. Зрозуміло, сад цвіте і пахне, як на дріжджах, а ти знай собі тільки підливай воду у витратну ємність раз на місяць, а то й у два. Але тут виходила проблема — створював систему для себе, тому її головний пристрій зібрано на макетній платі з купою проводів — такий собі франкенштейн (фото не наводжу, щоб не травмувати чиюсь тендітну психіку). Розмножувати таке «диво» серед близьких мені, та й просто знайомих, людей я вважав за негідне — «юзабіліті» девайсу відчайдушно прагнуло нуля. Вирішили привести все до нормального вигляду, розробивши друковану плату, яку потім (у перспективі) можна було б засунути в пластиковий корпус.
Ну, що робити… Відкрив свій улюблений (перевірений часом, надійний та безвідмовний) Eagle і почав кидатись. У результаті вийшла простенька двостороння плата розмірами 88,265 x 73,66 мм (заливку "земляного" полігону відключив для наочності):
Усі компоненти я розмістив на верхній стороні (крім фільтруючих SMD-конденсаторів та кількох опорів). Змоделював плату (без деталей) у Google SketchUp, щоб побачити, що вийде.Вийшло так:
на нижній стороні — вищезгадані конденсатори, опори, а також копірайти (куди ж без них?!). Окремо в нижньому шарі міді Bottom відзначив дату ревізії плати. Мало, раптом пристрій піде в широкі маси, і почнуться глобальні доопрацювання його функціональності;)
Групова заготівля
Як було зазначено вище, якщо треба зробити кілька однакових друкованих плат, їх зручно об'єднати в групову заготівлю (panelized PCB). У такій заготівлі плати можуть розділятися двома способами - скрайбування (v-scoring) і фрезерування (milling) зі створенням перемичок.
Скрайбування — найпростіший спосіб поділу, коли між платами з обох сторін заготовки робляться поздовжні v-подібні надрізи, якими плати можуть бути відламані один від одного. Використовується такий метод при виробництві прямокутних та квадратних друкованих плат для автоматичного складання, коли жоден із компонентів не виступає за габарити плати (роз'єми, вимикачі тощо). На малюнку видно поперечний розріз групової заготовки у місці з'єднання двох друкованих плат:
Якщо контур вихідної друкованої плати містить вирізи або виступи, або планується автоматизована збірка за наявності виступаючих за габарити плати компонентів, то плати в груповій заготовці розташовуються на деякому віддаленні один від одного і розділяютьсяфрезеруванням. Цей спосіб поділу дорожчий і технологічніший. А щоб заготівля не розвалилася під час фрезерування, між платами залишають перемички.
По обидва боки перемичок робиться перфорація (як у туалетного паперу, ага), яка формує лінії відламу плат один від одного. На малюнку видно ділянку групової заготовки, в якій вона з'єднується перемичками із зовнішньою рамкою, що збільшує загальну жорсткістьзаготівлі. Зазвичай перфорацію перемичок завод-виробник плат виконує самостійно, немає необхідності розміщувати отвори чи лінії перфорації на кресленнях друкованих плат.
Не знаю, як хто, а я люблю робити групові заготовки під фрезерування. Люблю відламувати перемички. А все почалося із SIM-карток. Цього разу теж не зраджуватиму своїм пристрастям.
Під час підготовки до створення групової заготівлі у програмі CadSoft Eagle (швидше за все, як і у всіх інших подібних програмах) треба мати на увазі, що при клонуванні компонентів вихідної плати всі їхні імена будуть створені заново, а їхня нумерація буде продовжена. Тобто, якщо на вихідній платі було дві мікросхеми – DD1 та DD2, то при копіюванні цих мікросхем новим копіям будуть присвоєні імена DD3 та DD4. Таким чином, шовкографія на платах у груповій заготівлі відрізнятиметься. Нас це не влаштовує.
І знову творці Eagle'а подбали про це і передбачили скриптpanelize.ulp, який копіює весь текст із шарівtNames таbNames (у цих шарах Eagle містить імена компонентів) шари_tNames і_bNames відповідно. За умовчанням шар_tNames отримує ID 125 (ідентифікатор шаруtNames + 100) і жовтий колір, а шар_bNames — ID 126 (ідентифікатор шаруbNames + 100) та фіолетовий колір.
На головній панелі вікна друкованої плати програми Eagle знаходимо кнопкуULP. Натискаємо її. У списку скриптів знаходимо і виконаємо скриптpanelize.ulp.
Після виконання цього скрипту можна вимкнути відображення шарівtNames іbNames через непотрібність, виконавши команду "DISP -tNames -bNames; ", і працювати з щойно створеними шарами_tNames та_bNames. Врахуйте, що скриптpanelize.ulp копіює вже існуючі імена компонентів. Тому, якщо ви додасте до схеми нові компоненти, вам потрібно буде вручну створити клони їхніх імен у відповідних шарах.
Майже все готове до створення групової заготовки. Переконаємося лише, що лівий нижній край плати знаходиться у центрі системи координат (X0, Y0):
Якщо це не так, то треба перемістити вміст всіх шарів плати, щоб нижній лівий кут опинився у зазначеній точці. Ось тепер все готове.
Отже, спершу зроблю пробну партію з 4 штук (для найнетерплячіших замовників). Відкриваємо сторінку зі скриптом панелізації - http://scripts.urtos.net/ru/eagle/pcb_panelizer. Заповнюю поля таким чином (праворуч від кожного поля є підказка, якщо че).
НатискаємоОтримати код, і в полі згори з'являється набір команд Eagle'а для створення нашої групової заготовки.
Копіюємо та вставляємо отриманий код у командний рядок Eagle'а, який знаходиться прямо над робочим полем програми.
НатискаємоEnter і бачимо, як навколо вихідної плати з'являються 3 її клони із заданим відстоянням один від одного.
Відключаємо всі шари, крім шару фрезеруванняMilling ("DISP None +46; "), щоб побачити окремо контури групової заготовки разом із внутрішніми вирізами, утвореними перемичками між елементами заготовки.
Також можна помилуватися результатом, змоделювавши плату в SketchUp'і:
Начебто все гаразд. Тепер можна переганяти все у GERBER-формат та відправляти на виробництво.