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電源層のあるGerberデータを作成したい時の設定について

このチュートリアルの対象利用者:

DesignSpark PCB V11.0.0

DesignSprak PCBではPowerPlaneレイヤ(電源層)のガーバープロットを生成するための複数のオプションが用意されており、メーカーの要件に合わせてオプションを選択・設定することができます。

Output Manufacturing Plotsの「Settings」タブには「PowerPlane Positive/Negative」に関する4つのオプションが存在します(下図)。
下の青くハイライトされているレイヤを選択して「Settings」タブをクリックします。

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Positive/NegativeプルダウンメニューオプションではPowerPlaneレイヤのポジティブとネガティブのプロットファイルに関連するオプションが上図の様に選択できます。特に黄色くハイライトされた2つのプロットオプションが通常のメーカーの要求である事が多いです。下記に2つのオプションの説明をまとめました:

Positive (plane and items):

完成した基板上の銅として必要なすべてのものの完全なプロットを作成します。これはほとんどのメーカーが推奨している方法です。

Negative (plot isolation):

アイテム間のギャップのみをプロットし完全なネガティブプロットとします。Positive (plane and items)の逆のイメージです。

またPlot filesのリストにはPowerPlaneレイヤにトラックやベタエリアを設置した場合、オレンジ色でハイライトされている「追加プロット」を設定するオプションが表示されます。

Plotsリストでは<layer name>(PowerPlane)という名前になっています。

このプロットは上記の(黄色でハイライトされた)オプションのいずれかを選択した場合には必要ありません。メーカーにこのプロットを送ってしまうと混乱を招く可能性があるので単にこのプロットの生成を選択解除してください。

一応ですが、ほぼ必要にならない他の2つのプロットオプションを以下に説明します:

Negative (only plot gaps):

PowerPlaneがネガティブなプロットを生成するだけです。これにトラックなどは含みません。

Positive (only plot items):

実際のPowerPlaneの銅を使用せずに通常のレイヤのようにトラックのみを使用してプレーンをプロットします。これは反転したnegative(only plot gaps)と組み合わせることでフルポジティブプロットを作成することができます。

History of power planes

基板設計において電源層周りには、長年にわたるさまざまな技術の紆余曲折を含んでいます。

歴史的に、表面裏面の銅配線トラックパターンは、2 倍または 4 倍の縮尺で記録されたトラックを使用して作成され、写真的に縮小されていました。

一方、電源層の画像は、外層のパッドから得られたもので、写真のネガ画像として作成されました。 また、この方法では、電源層に銅配線トラックを配置することも制限されていました。

電源層を基板CADで扱い始めた当時、CAD的にはファイルサイズを小さく保つことが重要であり、電源層データをネガで記録しファイルを小さくするようになっていました。

電源層での銅配線パターンの製造も可能でしたが、効率が低下するため推奨されていませんでした。

よって、配線トラックを含む(もしくば分割されるような)電源層が必要な場合、推奨される方法は、最大限の柔軟性を得るために銅箔を使用した内側の信号層を使用することです。

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