EAGLE CADで面付けをする

そろそろ旬を過ぎるであろうESP8266(WiFi SoC)を使ったボードを急いで設計しています。今までの反省を元に、必要な機能だけをコンパクトにまとめることを目標に作業を進めています。

ボードサイズは43mm x 28mmに抑えました。28mmは、電子工作の世界では一般的なフリスクケース（内寸 60mm x 28.5mm x 8.5mm)を流用することを考えて決定しました。

でも、この小さな基板１枚１枚に、クリームはんだを塗って、チップ部品を乗せ、リフロー炉で焼く・・・という作業を繰り返す想像をすると、かなり憂鬱になります。できれば作業はある程度まとめてやりたいですね。

そこで面付けという作業を行います。面付けとは、同一設計データを、１枚の基板上に、タイル状に並べることです。合体してたら困るじゃん！と思うのですが、V-CUTという溝を掘ってもらうようにすることで、後で切り離せるようにします。

くっつけて、ある程度大きい基板にしておくと、一度に何枚分かの基板をリフローできるので作業効率が激しくアップします。

今まではSingle PCB with millingという発注の仕方でした。millingは一般にフライス盤のことですが、どうも基板の世界ではドリルミリングカッターを指すようです。曲線などの複雑なカットができる半面、少々割高でした。一般に、試作ならこれでもいいんですけどね。面付けは基板の自由度が減る半面、少しだけコスト削減にもなります。

面付けの条件

Eagle-7.xでは、メニューのToolsにもろに「Panelize」というツールがあるので、これを使いましょう。EAGLEでは、単純に回路データをコピペすると、部品につけられた連番名(抵抗だとR1,R2…,みたいなもの）がインクリメントされてしまいます。先ほどのツールは、コピー元のtNames, bNamesレイヤーに書かれた連番名を、_tNames(125番), _bNames(126番)などに写像してくれるだけのツールです。

もう少し・・・融通が利かせられればいいだけなのにねえ・・・

手順としては以下のようになります。

1. 元のボードデータから基板外形含めた全てをコピーする
2. 新しいボードデータファイルを開いてペーストする
3. 「Panelize」を実行する
4. 改めて新しいボードデータをコピペして増やす
5. 元データから来たDimensionレイヤーの線をすべて消す
6. ドリル穴などが重複した箇所は個別に消す
7. _bsilk(122番)にlongdot線でV-CUTラインを描く
8. 新しい外形をDimensionレイヤーに描く
9. 新しいボードデータをセーブする
10. CAM Processerを起動して、silk bottomのbNamesのチェックを外し_bsilk, _bNamesをチェック、silk topのtNamesのチェックを外し_tsilk, _tNamesをチェックしてProcessing

ああ、面倒くさ。

Elecrowの場合、面付けの制約条件は以下のようなもののようです。

1. ボードの大きさが 80mm x 80mm以上
2. 前期サイズを満たすようにテクノロジーエッジを追加
3. V-CUTラインが外形から6mm以上離れている
4. V-CUTラインはシルク面に描く
5. 設計データは全く同一でなければならない（異形データ混合は×）
6. ボードの向きは同一方向でなければならない（互い違いなどは×）

1,2,3の条件は簡単で、6mm幅の余白を四方に追加すれば満たします。しかし、5,6の条件はEAGLE Lightが80mm x 100mmまでしか設計できないんで割と厳しいですね。自由に貼れるものだとばかり思っていました。せめてLightのサイズが正方形だったら良かったのに（縦横を交換することもできない、あくまで縦が80mm)・・・・

結局4枚しか配置できませんでした。果たしてきちんと出来上がってくるでしょうか・・・

PCBステンシルと面付け

余談ですが、ここまで踏み込んで書いている人は（少なくともWebでは）いなさそうなので書いておきます。Elecrowの場合、割と安くステンシルを作ってくれますが、今回設計したボードのように、表裏双方に表面実装部品がある場合、以下の２種類から選べます。

• 基板の倍面積のステンシルに、表面、裏面を並べる
• 表面、裏面、２枚のステンシルを作成

前者の場合は、Elecrowの場合150mm x 150mmのステンシルと200mm x 200mmのステンシルは値段が変わりませんから、100mm x 100mmまでの基板であれば収まりますのでお得です。しかし、自分で部品実装をしてみればわかりますが、ステンシルの取り回しは作業効率に大きく影響しますから、あまりお勧めできません。

後者の場合は、大変素直ですが、お金は倍かかります。標準料金より増えた分のお金は、Premium PCB Serviceというページで$1単位で追加で払います。

あと、面付けすると、あたりまえですが面付けした分のすべての穴があいたステンシルが来るようです。１個１個ずらしてスキージーでなめなくてもいいんだ！

来たらまたご報告します。