KiCAD で作ったデータを MONOLAB. のKPKF 製基板加工機で使う方法

1. KiCAD でガーバーデータを用意する (研究室等での作業)

1. KiCAD で通常どおりマスクパタンのデータを作る。
   
2. メニューから File → Plot と選択し、〔Plot〕 をクリックする。その際…
   • 必要なレイヤにチェックを入れる。通常は Copper, (両面なら)Component, Edges Pcb で ok 。
   • Format を Gerber に、Plot Origin を Absolute にする。
   • その他デフォルトでいい。
   
   
3. Plot ダイアログの 〔Create Drill File〕 をクリックすると 以下のようなダイアログ が出るので、
   • Drill Units を millimeters に、
   • Zeros Format を decimal format に、
   • Drill Origin を absolute にして、
   • mirror y axis のチェックを外す。
   そして、〔Execute〕 をクリック。
   
4. 以上で必要なファイル(*.gb?(旧バージョンでは*.pho) が作るレイヤー数分および *.drl が一つ)が できる。これを USB メモリ等に入れて MONOLAB. に持っていく。

以下は MONOLAB. での作業になる。MONOLAB. に基板加工機のマニュアルが あるので、基本的にはそれを見て行うこと。以下の説明もマニュアルがある ことを前提として書いてある。

2. CircuitCAM でNCデータを作る (MONOLAB. での作業)

1. CircuitCAMを起動する。デフォルト設定で新規ファイルが開かれているはず。
2. ファイル→インポートして、 ドリルデータ(*.drl)とガーバーデータ(*.gb?, *.pho)を読み込む。一つずつ読んでもいいし、[Ctrl]押しながら複数選択して一度に読んでもいい。
   • KiCAD と CircuitCAM の各レイヤが以下の表のような対応になるように 読み込む。読み込み中の KiCAD レイヤ名はウィンドウのタイトルバーに 出るファイル名で確認できる。

     KiCADのレイヤー	旧バージョンのKiCADDのレイヤー	ファイル名/旧バージョンでのファイル名	CircuitCAMのレイヤー
     Front	Component	*-Front.gtl / *-Component.pho	TopLayer
     Back	Copper	*-Back.gbl / *-Copper.pho	BottomLayer
     PCB_Edges	Edges Pcb	*-PCB_Edges.gbr / *-EdgesPcb.pho	BoardOutline
     (ドリル)		*.drl	DrillPlated	← Unplated にするとビア作れなくなるので注意

   • 「アパーチャリスト」は「GerberDefault」でいい(と思う)。
   • 「オプション」はデフォルトでいい(と思う)。
   • ドリルを読む際の座標系と単位は KiCAD で保存したときの設定にする。 このページの例だと「絶対値」、「mm」
   • 読み込むと"Error occures, please check report window" の表示が出るが気にしない(マニュアルにも気にするなと書いてある)。
   ←こんなふうに読み込んで、 ←こんなふうになれば ok.
3. アライメントマークを(必要であれば)打つ。両面基板のとき。 LpkfDrillingTool → Spiral Drill 15mm を使って 4 箇所、適当に。
4. 外形カットデータを作る(マニュアル p. 38)。ツールは Coutour Router 2.0 mm(or 1.0 mm)らしい。 マニュアルにあるとおり外形の黄色い線を選択するが、KiCAD の吐いたデータ だと、4辺が一度に選択できないっぽいので[Ctrl]キーやドラッグ操作などを 適当に使って頑張る。あとはマニュアルどおり。
   マニュアルには外形カットのデータが「灰色」と出ているけど、どうみても 「黄色」なんですけど…。
5. エッジ?(プラモデルのランナーみたいなもの)を作る。 はじめに前項と同様に外形を選択して、* を希望の場所に動かす。 マウスクリックをするとなぜか外形がずれるのでキーボードの「+」「-」を 使うと良い。
6. インシュレートする(マニュアル p.42)。
7. (必要であれば)CAM ファイルを出力する(マニュアル p.44)。 ふだんは別にする必要はないと思う。
8. LMDファイルを出力する(マニュアル p.44)。ファイル名が *-Component.LMD となるが、たぶん KiCAD の Component レイヤのファイル名を引き継いでいる だけなので気にしないでいいと思う。

3. BoardMaster で削る (MONOLAB. での作業)

• 
  工程ダイアログで、各レイヤーの「裏」と「表」を正しく設定すること。 簡単な見分け方は、画面上で文字が正しく表示されるレイヤーは「表」、裏返して 表示されるレイヤーは「裏」。 これは、感光基板を使う場合と同じ間違えやすいポイント。 (小林も間違えました。二度も…)
• 片面基板の作成例…
  
• 両面基板の作成例…
  1. ←まず片面を削って、
  2. 裏返して、カメラで位置合わせをして、
  3. ←裏側の面を削って、できあがり。
• おまけ: 加工の様子(mpeg-1, 2.6 MB)

両面基板でスルホールする場合の注意

Drilling Plated 工程が終わったら Contac RC での作業に入りましょう。 それが終わったら Milling に入る。これ間違うと丸ごと無駄になります。

感光基板を作って穴あけだけ MONOLAB. でやる

片面基板であれば、基板加工機を使うよりふつうに感光基板を作った方が はるかに早く、いくらか見栄えも良いと思う。ただ、感光基板は穴あけ作業が 面倒くさくて、ミスも生じがち。そこで穴あけだけ MONOLAB. の基板加工機 でやるというのもおすすめ。

1. 感光基板を作る。ふつうに作れば良い。 ただ、位置決めようの穴 4 つは空けておいた方がいいかも。穴なしだと カメラで非常に見づらかった。
2. CircuitCAM で NC データ(LMDファイル)を作る。ふつうに作れば良い。 もちろん外形カットとかインシュレートとかは不要なのでその辺は 省略問題なし。
3. BoardMaster に LMD ファイルを読み込ませ、作成した基板をセットする。
4. マニュアルの p.120 にあるとおり、〔再読み込み〕を行い、適当な目印 4 箇所を使って一を合わせる。
5. Drilling Plated を実行する。

ドリル穴について

基板加工機にあるドリルは 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1.0, 1.1, 1.3, 1.5, 3.0 なので、CAD データを作る際はこれらの中から選ぶと良い。