Export výrobních podkladů z EAGLE

Dnes to bude o tom, jak správně exportovat výrobní podklady pro výrobu plošného spoje z programu EAGLE. Už se mě na to ptalo vícero lidí, tak jsem se rozhodl sepsat krátký postup včetně praktických zkušeností s výrobou.

Pro profesionální výrobu dvouvrstvé desky je potřeba celkem 8 souborů:

  • top – strana součástek (solder side),
  • bottom – strana spojů (component side),
  • smt – nepájivá maska na straně součástek (mask component),
  • smb – nepájivá maska na straně spojů (mask solder),
  • plt – potisk na straně součástek (silk screen component),
  • plb – potisk na straně spojů (silk screen solder),
  • pth – prokovené vrtání,
  • mill – obrys, neprokovená fréza včetně neprokoveného vrtání.

Pokud máte zkušenosti s domácí výrobou například osvitem, pak jste zatím používali pouze 2 z těchto osmi vrstev – top a bottom, které se exportují do postscriptu nebo PDF a tisknou se na pauzovací papír nebo průsvitku. V případě profesionální výroby se místo PDF používá formát Gerber a to konkrétně verze Gerber RS274X. Jediná výjimka je vrstva pro vrtání, pro které se většinou používá formát Excellon.

Z těchto osmi souborů nejsou nutné pouze plt a plb, pokud nechcete potisk. Například potisk na straně spojů plb bývá v některých POOL servisech za příplatek nebo není možný vůbec.

Ještě před zadáním do výroby je vhodné si u konkrétního výrobce ověřit, v jakých formátech a jak vyžaduje zaslat soubory. U některých POOL servisů se totiž za špatně pojmenované soubory může platit poplatek. Stejně tak některé POOL servisy akceptují EAGLE soubor a vše si exportují sami (ovšem také za příplatek).

Jednoduchý export

Předpokládejme, že si chcete exportovat tyto soubory sami a máte hotový layout plošného spoje navržený v programu EAGLE. Já mám konkrétně verzi 6.1.0 a screenshoty níže jsou právě z ní. Ve starších verzích je postup stejný, u novějších verzí si nejsem jistý (pokud máte a funguje, dejte mi vědět).

Krok číslo jedna je v hlavním okně board editoru otevřít CAM Processor. To se udělá buď v menu File -> CAM Processor nebo čtvrtou ikonou zleva, vypadá jako dvě modré filmové políčka.

Hlavní okno "Board editoru" v EAGLE.

Hlavní okno „Board editoru“ v EAGLE.

V tomto okně je potřeba nastavit několik parametů:

  • Výstupní formát, políčko Output/Device, na výběr přes 30 různých formátů, nás zajímají pouze dva – EXCELLON a GERBER_RS274X.
  • Adresář pro uložení výstupu, políčko Output/File.
  • Výběr vrstev, výběr obsahuje všechny vrstvy vašeho návrhu, volí se jen některé, viz dále.
  • V políčku Job/Section je možné si tento konkrétní proces libovolně pojmenovat.
  • Sekce Offset a Style se většinou nemusí nijak měnit.
  • Spuštění exportu se provede tlačítkem Process Job.
Základní okno CAM Procesoru.

Základní okno CAM Procesoru.

Na obrázku výše je vidět, že se do souboru bottom.grb exportuje spodní vrstva spojů společně s prokovy a pájecimi ploškami (vrstvy 16, 17 a 18) a exportuje se do formátu Gerber RS274X.

Teď už stačí pro každý potřebný soubor (připomínám že je jich celkem 8, případně 7 pokud nepotřebujete potisk ze spodní strany) naklikat správné vrstvy, výstupní formát a máme hotovo:

  • bot.gbr, Gerber RS274X, vrstvy 16, 17 a 18
  • top.gbr, Gerber RS274X, vrstvy 1, 17 a 18
  • smb.gbr, Gerber RS274X, vrstva 30
  • smt.gbr, Gerber RS274X, vrstva 29
  • plt.gbr, Gerber RS274X, vrstvy 25 a 27 (případně jenom 25)
  • plb.gbr, Gerber RS274X, vrstvy 26 a 28 (případně jenom 26)
  • pth.exc, Excellon, vrstvy 44, 45 a 49
  • mill.gbr, Gerber RS274X, vrstva 20

Pokud si chcete Gerber data prohlédnou, použijte například program Gerbv pro Linux či Mac OS. 

Job

Tohle všechno se dá trochu zautomatizovat. Stačí si konkrétní výstup naklikat, vyplnit popis v políčku Job/Section a kliknout na tlačítko Add. V horní části okna pak vznikne nová záložka a je možné naklikat další výstup.

Kompletně připravený "Job" pro výrobu dvouvrstvé desky.

Kompletně připravený „Job“ pro výrobu dvouvrstvé desky.

Takto lze připravit všechny výstupy najednou a pak kliknout na Process Job. Poté je možné veškeré nastavení uložit pomocí File -> Save Job nebo zkratky Ctrl+S (Windows) případně Cmd+S (Mac OS). Přístě stačí otevřít CAM Procesor a uložený Job otevřít pomocí File -> Open -> Job.

Výstupní soubory

Po dokončení exportu všech výstupů je ve zvoleném adresáři několik souborů. Kromě samotných Gerber nebo Excellon jsou tam i textové soubory gpi, které obsahují lidsky čitelné informace o konkrétním souboru.

V tomto okamžiku stačí vše zkomprimovat například do ZIP souboru a oslovit vybranou firmu, která desku vyrobí.

POOL servis

Služba některých výrobců, vhodná pro výrobu jednotek kusů desek se jmenuje POOL servis. Cena se většinou udává finální za 1 dm² a jsou velmi přísné požadavky na výrobní podklady. Například dvouvrstvá deska FR4, povrchová úprava HAL, minimální průměr vrtání 0,3 mm, potisk pouze na jedné straně a další požadavky.

V ČR mám vyzkoušeny firmy Pragoboard a Gatema. Obě firmy mají na svém webu ke stažení připravený EAGLE Job, který exportuje výrobní podklady přesně v tom formátu v jakém jej pro POOL servis vyžadují. Pro obě firmy je to stejné nastavení jako je popsáno výše. Objednávku jsem dělal emailem, komunikace dobrá, vše probíhalo bez problémů. Za pár dnů dorazí v obálce hotové, vakuově zabalené desky.

Z dalších firem mám vyzkoušen Mesit PCB. U nich nelze vyrábět jednotky kusů pomocí POOLu, minimální množství je jeden přířez (například 5 dm², jsou ale i menší a větší přířezy). Za přípravu výrobních podkladů se neplatí, pouze za samotnou výrobu. V Mesit PCB jsem minulý rok nechával vyrobit desky pro hru Evropa, komunikace mailem a telefonicky, vše proběhlo bez problémů, vyzvednul jsem si je osobně v Uherském Hradišti. U této firmy lze použít stejné nastavení jako jsem popsal výše.

Poslední firma u které jsem nechal vyrábět plošné spoje je čínská FirstPCB. Pokud se nezaleknete angličtiny (pouze psané, webový formulář) a nutnosti platit přes Paypal, pak je tato možnost nejlevnější (10 USD za 10 kusů 56×56 mm a 18 USD poštovné = 2,8 USD za kus, DPH ani clo se myslím v tomto případě neplatilo).

Vyžadují stejné výrobní podklady jako výše zmiňované firmy a pokud nepotřebujete nějaké speciality (pozlacení místo HAL, jiná barva nepájivé masky, atd.) pak vyjde cena za jeden kus asi 1 USD plus poštovné (minimálně 18 USD). Když se registrujete přes tento odkaz, tak prý dostanete kupón na 10 USD a mně přihodí taky nějaký dolar na další objednávky.

Objednávkový formulář ve FirstPCB, výroba 10 kusů desek, výchozí nastavení, 10 USD.

Objednávkový formulář ve FirstPCB, výroba 10 kusů desek, výchozí nastavení, 10 USD.

V dalším kroku je potom potřeba vyplnit dodací adresu, zvolit způsob dopravy a zaplatit přes PayPal. Gerber soubory se nahravají k objednávce až nakonec.

FirstPCB nabízí ještě nákup a osazení součástek, ale to jsem (zatím) nezkoušel.