プリント基板デザインのPDFファイル生成方法

1. デフォルトプリンタ

初めに、Windowsの設定でデフォルトプリンタをPDFプリンタに設定してください。Windows 10で特別な設定をしていなければ「Microsoft Print to PDF」をお勧めします。お好みのPDFプリンタがある場合はそちらを使用しても大丈夫です。

2. DesignSpark PCBの出力設定

では、DesignSpark PCBでの出力設定を行います。

メニューバーからOutput > Manufacturing Plotsを押します。またはショートカットShift + Pを押してください。

3. 自動プロット生成

Output Manufacturing Plotsウインドウが開きます。

「Auto-Gen Plots」ボタンを押すと出力オプションが表示され、変更することができます。ここでは下図緑枠線のWindowsを選択しました。

PDFオプションは選択しないでください。これはフォトプロッタエミュレーションのための特別なPDFを生成するものです。ネガティブイメージの生成には対応しておらず、また「バックオフ」エラーが発生します。

4. プロット選択

Windowsオプションを選択すると生成するPDFに含む情報を選択するウインドウが開きます。今回の例では２層両面基板を用いていますが、必要なレイヤ数を設定することで多層基板でも適切にPDF化できます。

下図で示したように緑色のチェックボックスにチェックを入れます。

また、穴あけ処理の工程を支援するためにドリルIDをつけることができます。ドリルID情報を載せるためには「Also include Drill Ident(Drill Drawing) plot」にチェックを入れてください。

設定できたらOKを押してください。

5. プロット設定

Outputウインドウに戻ります。

プロットされるプロットファイルでは左側の列の「Plots」にリストアップされます。

緑枠の2つは必須、Drill Identは任意です。先ほど述べたように穴あけ処理で使いたい場合はチェックを入れてください。

プロットを選択する（マウスの左クリックを押す）と、選択したカテゴリが青くハイライトされます。選択したプロットのすべての設定は、右側のボックス（下図灰色枠線）に表示されます。これらの設定は必要に応じて編集することができます。ここで注意してほしいのが、右側の設定は選択したプロット（ハイライトされたプロット）にのみに適用されるものです。別のプロット設定を編集したい場合は選択を切り替えて表示内容を更新してから、設定を編集してください。

銅層には[Board Outline]を含めることを推奨します。Board Outline情報を含めるには、Board Outlineの項目をクリックしてNからYに切り替えます。

Board Outline情報はプリントされたプロットをプリント基板の外形に合わせたり、エッチング後に基板を切り取る必要がある場所を表示することができます。

6. ドリル穴埋め

「Settings」タブではパッドホールを表示するかを選択できます。

表示しない場合、ドリルの位置合わせが容易になりますが穴の中心がずれていると、開けた穴の周囲に銅が連続していない可能性があります。

「Filled Drill Holes」をチェックすることで、穴の縁に銅があることを確認できるようになります。

また、このタブでは重要な設定であるポジティブまたはネガティブプリントのどちらで作成するかを選択できます。高精度な写真や画像データを生成したい場合はこの設定を特に注意する必要があります。

7. 位置（Position）

最後のタブは「Position（位置）」です。このタブはプリント上のPCBイメージの位置を設定するために使用します。下図の設定ではPDFのコーナーから１インチオフセットするようにしています。

他の設定は特に変更する必要はありません。ただし基板形状等によっては変更する場合もあります。

8. 裏面の設定

次にプロットの「Bottom Copper」を選択し、このプロットの各タブにおけるオプションに必要な変更をTop Copperと同じように行います。

注意：プレビューウインドウはPCBレイヤの特徴のいくつかを表示したものに過ぎません。最終的に生成するプリントプレビューではありませんのでご注意ください。先ほど設定したポジティブまたはネガティブプリントの設定はプレビューには反映されません。

9. PDFの生成

以上のプロット設定が完了したら「Run」ボタンをクリックして、PDFファイルを生成することができます。生成時にはPDFプリンタを使用しているため、デバイス内の保存先を設定します。保存先は設計ファイルがあるプロジェクトフォルダを使用することをお勧めします。

以下は、上記設定による表面銅（Top Copper）と裏面銅（Bottom Copper）のプロットです。

これで必要な印刷できるPDFアートワークを生成できました。説明は以上となりますが、次からは製作に関するヒントとなる機能を説明していきます。

10. ドリル穴ID図面

プリント基板をエッチングしたら、次に基板に穴をあける作業があります。ドリル穴のサイズを特定するための補助として「Drill Ident Drawing」機能を使います。

この設計の Drill Ident Drawing と Plot Report の Drill Table が表示されます。設計された穴のサイズと一致するようにドリルサイズを選択し、基板を完成させます。

補足：「Plot Report」のドリル識別テーブルではシンボルの形状とサイズを設定できます（上図右部オレンジハイライト）。これはプリント基板上の穴の位置を特定するための追加情報として提供できます。

11. ドリルスポッティング

穴を正確に開けるのは難しいので、一般的に「ドリルスポッティング（drill spotting）」と呼ばれる手法を使います。パッド銅の中心に小さな穴を開け、ドリルの位置を正確に合わせます。

まず、上記のドリルIDの図面を作成し必要な穴のサイズとその位置を記録します。

次にPCBファイルのコピーを作成します。これはパッド穴のサイズを編集するため、オリジナルの設計ファイルで作業すると必要な穴のサイズが失われるためです。

PCBファイルの「新規コピー」を開き、Design Technologyを起動します。ショートカット Shift+Tやメニューバーから起動できます。ウインドウが開いたら「Pad Styles」タブを選択します。この状態では「Hole Size」の項目に実際に作る場合の必要なドリル穴のサイズが表示されています。

それぞれの項目を下図のように0.4と編集し、デザインに適用してください。

PCBエディタに戻ると設定した値の穴サイズに更新されていることが分かります。

次に、前述と同様に製造用のPDFファイルを作成しますが、下図のようにチェックボックスを設定してください。設定を見ればわかると思いますが、ドリルホールを埋めないようにしています。

下図はPDFのネガティブ画像で、ドリル位置がよくわかるように銅パッドに小さな開口部があることが分かります。

12. エッチング

銅箔ベタを追加することによって、エッチングされる銅の量を減らすことができます。この操作はプリント基板の電気特性も向上させることが期待できます。

下図では銅を流し込んだ表面の銅（Top Copper）を示しています。エッチングに必要な銅の量が大幅に減少していることが分かります。