NC-boorbestanden maken voor uw PCB-ontwerpsoftware: Een stapsgewijze handleiding

Geprinte Schakelkaarten (PCB's) zijn de ruggengraat van elektronische apparaten en uitrusting. De toenemende dichtheid van circuits en de afnemende grootte van elektronische producten leiden tot hogere complexiteit van schakelkaarten. Gaten of via's, verantwoordelijk voor elektrische verbindingen tussen lagen en overeenkomstige functies die een bord zal implementeren volgens ontwerpeisen, zullen niet effectief werken tenzij ze geschikt zijn ontworpen of geproduceerd. Voor ongeschikte productie kan het eenvoudig opgelost worden door een betrouwbare PCB-fabrikant te selecteren. De oplossing voor het andere probleem, ongeschikt ontwerp, hangt grotendeels af van PCB-ontwerpingenieurs die geïntegreerde en betrouwbare ontwerpbestanden moeten maken op basis waarvan PCB-fabrikanten de productie uitvoeren.

Het wordt aangenomen dat NC-boorbestandgeneratie al lang een pijnpunt is voor de meeste PCB-ontwerpingenieurs. Daarom is het noodzakelijk om ontwerprichtlijnen samen te vatten op basis van toonaangevende PCB-ontwerpsoftware.

Wat is een NC-boorbestand?

NC-boorbestand, afkorting voor numeric control drill file, verwijst naar een type bestand dat alle informatie regelt met betrekking tot gat- of via-booreisen, inclusief toolinggrootte, gatgrootte en locatie. Een voorbeeld NC-boorbestand wordt hieronder getoond:

Het is van groot belang voor PCB-ontwerpingenieurs om NC-boorbestanden aan te maken, aangezien veel problemen vermeden kunnen worden wanneer PCB-bestanden geconverteerd worden naar NC-boorbestanden en Gerber-bestanden. Toch is de feitenstand dat een aantal ingenieurs geneigd is om PCB-bestanden direct naar de PCB-fabrikant te sturen zonder ze om te zetten in NC-boorbestanden of Gerber-bestanden. Ze zijn gewend om PCB-ontwerpbestanden af te ronden of de ontwerpbestanden te exporteren uit PCB-clonesoftware en ze naar schakelkaartfabrikanten te sturen.

De gewone workflow is dat na ontvangst van PCB-ontwerpbestanden, bordfabrikanten deze moeten transformeren in NC-boorbestanden en Gerber-bestanden vóór productie. Omdat elektronische ingenieurs die in PCB-fabriekshuizen werken, geprinte schakelkaarten begrijpen vanuit een volledig ander perspectief dan PCB-ingenieurs. De gegenereerde Gerber-bestanden zijn misschien niet wat PCB-ontwerpers verwachten. Bijvoorbeeld, sommige PCB-ontwerpingenieurs zouden graag componentparameters in ontwerpbestanden definiëren, maar willen de informatie niet op het eindproduct zien. Als dit punt niet door de PCB-ontwerpingenieur wordt aangegeven, blijft die informatie op het eindproduct met mogelijke schroot als gevolg. Bovendien kunnen in het proces van Gerber-bestandsgeneratie sommige onzekere aspecten of problemen ontstaan door softwareversieverschillen.

Daarom is de Optimale Oplossing dat PCB-ontwerpingenieurs hun ontwerpbestanden converteren naar Gerber-bestanden met NC-boorbestanden die ook worden aangemaakt, die dan naar PCB-fabrikanten worden gestuurd, op basis waarvan onnodige problemen vermeden kunnen worden.

Wat is het formaat van een NC-boorbestand?

NC-boorbestanden kunnen gegenereerd worden door bijna alle PCB-ontwerpsoftware met als standaardformaat Excellon, wat oorspronkelijk een fabrikant was van CNC (Computer Numerical Control) systemen voor boor- en freesmachines. Vanwege zijn lange levensduur en actieve rol in PCB-boor- en freesapparatuur, is Excellon geaccepteerd en gecodifieerd als een set industriestandaarden.

Excellon wordt breed toegepast voor standaard CNC-booren en frezen omdat het in staat is machine-specifieke informatie te specificeren zoals boorvoorschub en snelheid.

Hoe een NC-boorbestand te genereren met Altium Designer?

In de hoofinterface van Altium Designer, klik achtereenvolgens op File >> Fabrication Outputs >> NC Drill Files en kom in de NC Drill Setup dialoog waarin opties gespecificeerd moeten worden, inclusief NC Drill Format, Leading/Trailing Zeroes, Coordinate Positions, etc.

Eenheden van data in NC-boorbestanden kunnen inches of millimeters zijn, wat compatibel moet zijn met die van Gerber-bestanden.

Wat het formaat betreft, zijn 3 selecties beschikbaar: 2:3, 2:4 en 2:5, waarvan 2:3 de laagste resolutie heeft en 2:5 de hoogste resolutie. Voordat je beslist welk formaat, is het nodig om je contract PCB-fabrikant te raadplegen om te bepalen welk formaat compatibel is met hun productieniveau.

Null-onderdrukking zorgt ervoor dat NC-boorbestanden fit en netjes zijn en berust op de toepassingsgewoontes en het gemak van de PCB-ontwerper. Wanneer "Suppress leading zeroes" geselecteerd is, worden beginnende nullen verwijderd, terwijl bij "Suppress trailing zeroes" eindnullen worden verwijderd.

Coordinate Positions bevatten twee alternatieven: absolute oorsprong en relatieve oorsprong, waarvan er een gekozen moet worden volgens de specifieke eis van de PCB-ontwerper. Bovendien moet het hetzelfde zijn als Coordinate Positions geregeld in Gerber-bestanden.

Andere items kunnen geselecteerd worden indien nodig voor projecten. Met alle items bepaald, druk op OK om NC-boorbestanden te genereren die worden opgeslagen in het standaardpad van de submap onder de map met het Projectbestand.

Hoe een NC-boorbestand te genereren met Cadence Allegro (OrCAD)?

Anders dan Altium Designer, is het standaardformaat van NC-boorbestanden geëxporteerd door Cadence Allegro niet Excellon's. Daarom is het voor de echte generatie van NC-boorbestanden nodig om betreffende parameters in te stellen door te klikken op Manufacture >> NC >> NC Parameters om de NC Parameters dialoog te openen.

In de NC Parameters dialoog, moeten items van Output file en Excellon format bepaald worden. Wat de Code in Output file betreft, is het algemeen geaccepteerd dat ASCII gekozen wordt omdat het beschouwd wordt als een nieuwere type code vergeleken met EIA.

Om een NC-boorbestand met Excellon-formaat te genereren, is het nodig om voor "Enhanced Excellon format" te klikken.

Voor nul-onderdrukking is het nodig om voor "Leading" of "Trailing zero suppression" te klikken, gebaseerd op de projectbehoeftes en eisen van de PCB-ontwerper of gewoon om in overeenstemming te zijn met Gerber-bestanden.

Na bepaling van de items, klik op de Close-knop en de NC Parameters dialoog wordt verlaten.

Dan volgt de NC Drill dialoog door te klikken op Manufacture >> NC >> NC Drill.

Na het bepalen van de items in deze dialoog, druk op Drill om de generatie van Drill Files af te ronden. De aangemaakte NC-boorbestanden kunnen in de standaardbestandsmap gevonden worden.

Hoe een NC-boorbestand te genereren met PADS?

Om CAM-output te genereren vanuit PADS-software, open het PCB-ontwerpbestand in PADS en klik achtereenvolgens op File >> CAM >> Define CAM Documents.

Wat een boorlaag betreft, selecteer het en klik op Edit, terwijl voor lagen zonder booreis, direct op Add geklikt wordt.

In het Edit Document dialoogvenster, druk op de Drill and Device Setup-knop om het formaat van NC-boorbestanden in het NC Drill Setup-venster te specificeren.

Om het formaat van NC-boorbestanden te specificeren, druk eerst op de Excellon-knop linksboven in dit venster.

In dit venster zie je veel items die lijken op die besproken in eerdere PCB-ontwerpsoftware. Voor Output Type, selecteer ASCII. Voor Units, Zero Suppress en Coordinate, kies het corresponderende. Met dit voltooid, druk op de OK-knop.

Verschillende PCB-ontwerpingenieurs hebben verschillende voorkeuren voor hun toegepaste software, zodat ze zich moeten houden aan verschillende methoden voor het genereren van NC-boorbestanden om aan de eisen en vereisten van PCB-fabrikanten te voldoen. Hoewel verschillende PCB-ontwerpsoftware zich van elkaar verschillen in termen van NC-boorbestanden export, is er een cure-all regel dat parameters toegepast in NC-boorbestanden compatibel moeten zijn met die in Gerber-bestanden, zodat de betrouwbaarheid van eindproducten sterk verbeterd en versterkt wordt.