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Vol.017 プリント基板の達人 K2CAD特集

2005/04/05

準備編

今回から基板設計CAD「K2CAD」の使用前に知っておきたい基礎知識を
3回に分けて説明していきたいと思います。

基本的な操作方法は電気回路図エディタ「D2CAD」と同じです。
操作方法などは、D2CADのホームページも併せてご覧ください。

K2CADに対する質問、リクエストなどは下記の会議室へどうぞ。
http://www.yansoft.com/bbs/index.html


<<準備編>>
★インストール

ダウンロードした圧縮ファイルを適当なフォルダを作成し全ファイルを解凍。
SETUP.EXEを実行してください。
インストール後、解凍したファイルは不要なので削除してもかまいません。

差分ファイルの最新版がある場合は圧縮ファイルをインストールしたフォルダ
C:\Program Files\K2CADに解凍してください。

★ファイル管理

K2CADではプロジェクト毎にフォルダを作成してその中にファイルを
作成していきます。

新規作成の時に指定したプロジェクト名と同じフォルダが作成されます。
新規作成したパターンファイルは必ずこのフォルダに保存するようにします。

プロジェクト名のフォルダにコピーされる基板設定ファイルK2CAD.BPFは
そのプロジェクト内にのみ有効で、図面内の各種設定が記述されています。

<<基礎編>>
★レイヤと層

レイヤとは透明の作画シートで、K2CADは128のレイヤがあります。
レイヤ毎に色、表示、認識の指定ができます。
層とは基板の物理層を意味し、1層目が部品面でN層目が半田面になります。

K2CADはレイヤを組合わせて層のデータを構成させます。例えば、
レイヤ3を部品面シルク図形
レイヤ4を部品面シルク文字
レイヤ8を部品面レジスト
レイヤ9を部品面パターン
レイヤ55を外形
に割り当てておくと、部品面層レイヤはレイヤ3,4,8,9,55の
重ね合わせとなります。

K2CADでは設計毎にレイヤの設定を単独で変更したり、部品作成用や
パターン設計用などレイヤの組合わせを設定しておいて切換える事ができます。

また部品面パターンのレイヤと半田面パターンのレイヤなど対称になるレイヤ
を登録しておくとCキーで切替える事が可能です。

★タレット

K2CADではラインやランドの形状や大きさを「タレット」というテーブル
で管理しています。
タレットの設定を変えると図面中で使用同じタレットのデータが変更されます。

★箔間

箔間とはパターンとパターンの距離のことです。基板製造時の製造誤差による
パターンショートを避けるために基板設計時に考慮しなければならない項目の
1つです。

一般的に0.2mm以上あればいいと思いますが、基板作成先の仕様を確かめ
てください。当然、高電圧、大電流が流れるパターンは個別に考慮が必要です。

基板製造誤差はパターン幅とパターンの位置ずれのそれぞれに±0.01mm
変化するがあると見込んで設計しましょう。

============================================
メモ1)ポジとネガ
基板設計CADで作成した図面は最終的にはCAM出力でガーバーデータとし
て出力します。一般にパターンを描いたレイヤは図面上のイメージと同じです。
多層基板では、内層に電源層などネガデータとして作成する場合があります。
ネガのレイヤに描いたデータはパターンのない部分となります。

メモ2)サーマルとクリアランス
サーマルとクリアランスはビアのデータで使用します。
内層がネガの場合は、サーマルタイプにすると内層とショート状態になります。
サーマルランド以外のデータ(ラインや面)はクリアランスランドとなり内層
と接続されない個所になります。

メモ3)熱とべた面
一般的にGNDを広く取るためにべた面を設けますが、放熱のためにべた面を
使用する場合もあります。放熱用のべた面は基本的に熱源となる部品のみが
載るようにしましょう。

次回は<<部品準備編>>です。
K2CADもD2CADと同じようにパターン設計図面内で部品を作成します。
D2CADと違うのはレイヤの概念が追加されていることです。
次回、乞うご期待。


○●○2.【四方山話(よもやまばなし)鉛(その2)マタギの鉄砲弾】○●○

ハンダに鉛が含まれているのはご存知のことです。
もちろん最近は、鉛フリーのハンダが、主流になりつつあります。
ハンダをはじめ、低融点の金属は、加工が簡単なため、個人でも加工され使用
されたようです。

その昔、戦争の道具に火縄銃が用いられていたころのお話です。
戦時物資の補給で重要だったものに、火薬と鉛がありました。食料や水は現地
で調達できたのですが、火薬と鉛は現地調達できないものの一つです。
でも、玉(鉛の鉄砲玉)をそのまま運ぶのではなく、鉛を塊(インゴット)の
ままで輸送し、戦場で鉄砲の弾は作られていました。
そのため、当時の戦争では鉛の鋳物作りができることも重要だったのですね。

戦国時代を過ぎても、鉄砲の弾を現場で作ることは続けられました。
さらに、つい最近までもマタギの世界では、その時と同じの方法で鉄砲の弾は
手作りされていたようです。
野営をしながら渡り歩くマタギは鉄砲の弾も作っていたのですよね。
低融点金属の特性を利用したから出来たことでした。