DFM ドリルレイヤーフォーマットの調整

はじめに  

なぜドリルフォーマット調整機能が必要なのか？  

ドリルレイヤー形式とは、一般的にCNCファイルのExcellon2形式を指します。現在市販されているほとんどのEDAソフトは、ドリルレイヤーをExcellon2形式で出力します。しかし、これらのEDAはExcellon2フォーマットの仕様に完全に準拠しておらず、次のような多くの重要なパラメータが欠けています：  

1) 座標単位が指定されていない  

2) 先頭ゼロモードが指定されていない（座標桁数を節約するために、先頭ゼロまたは末尾ゼロが省略されるため、先頭ゼロモードを知る必要がある）  

3) 小数点の前後の桁数が示されていない（座標には小数点がないので、小数点の前後の桁数で小数点位置を指定する必要がある）。  

このような状況は、大手EDAメーカーでもよく見られる。DFMは、ドリルファイルを解析する際に、ドリルフォーマットを推測し、推論するために、経験に頼るしかありません。JLCのDFMテスト結果によると、99％のケースでドリルフォーマットを正確に推測することができます。  

しかし、極端なケースでは推測が間違っていることもあります。このような場合、手動でフォーマットを修正する必要があります： [ドリルレイヤーのフォーマット調整]。  

ドリル層のフォーマットが正しくない場合はどうなりますか？

正しい穴のフォーマット

ほとんどすべての穴は回路内のパッド（はんだ付け用のパッドまたはビアパッド）に対応しています。穴の中心はパッドの中心に合わせます。下図は、正しいホール配列の例です。  

不正確な穴フォーマット

以下に示すように、ドリル座標の不正確な識別により、解析されたすべてのドリル穴が一緒に縮小されるか、実際のボードサイズより拡大される。

手動ドリルフォーマット調整  

ドリルフォーマットの調整は、通常 PCB DFM モード（非シミュレーションビュー）で行います。右上の [Drill Format] を選択します。  

Drill Layer Format]をクリックすると、以下のウィンドウが開きます。ここでは簡単な操作の説明をします。ドリルフォーマットについては後ほど詳しく説明します。とりあえず、操作方法について説明します：  

この場合、正しいドリルフォーマットは 絶対座標＋末尾ゼロ＋10進3:5＋メートル法。それに従って設定します。  

[すべてのレイヤーに適用]： 複数のドリルレイヤーがある場合、このボタンをクリックすると、現在のダイアログで設定したパラメータがすべてのドリルレイヤーに適用されます。  

最後に[Confirm]をクリックします。  

Confirm]をクリックした後、しばらく待つと正しいドリルレイヤーが表示されます。  

ヒント: パラメータの違いがドリルファイルの解析にどのような影響を与えるかを確認するために、意図的に正しくない値を設定してみることもできます。  

Excellon2フォーマットの概要

いくつかの重要なデータがExcellon2フォーマットに影響を与えます。それらを分解してみましょう：  

絶対座標｜相対座標

1) 絶対座標： ドリル座標の各行は穴の実際の位置を表す。  

2) 相対座標： ドリル座標の各行は前の穴からの相対的なオフセットを表す。  

ドリルフォーマットフラグメント  

T01 ; 工具を示す

X00572700Y-04532700 ; ドリル座標を示す、以下同じ

X02151800Y-00240886

X00728900Y-04252200

先行ゼロ｜後続ゼロ

このパラメータはドリル座標における先行ゼロまたは後続ゼロの有無を示す。  

まず[小数点位置]について説明しよう。下のドリル片を見ると、どの座標にも小数点がありません。これは整数でしょうか？もちろんそうではなく、小数点以下の桁は省略されています。[小数3:5]は小数点の位置を決定し、小数点の前に3桁、小数点の後に5桁あることを示します。例えば、座標が-04532700であるとき、実際の値は-045.32700であり、これは-45.327に等しい。  

[先頭ゼロ] は、座標値の末尾のゼロを省略できることを意味します。た と えば、 X00572700 は X005727 と 書 く こ と がで き ます。

[末尾ゼロ] は、座標値の先頭のゼロを省略できることを意味します。た と えば、 X00572700 は X572700 と 書 く こ と がで き ます。  

注意：以下のドリルでは、先行ゼロと後続ゼロの両方を示しています。

ここに問題があります： 書式調整ダイアログボックスでは、先行ゼロと末尾ゼロのオプションは互いに排他的です（どちらか一方しか選択できません）。先行ゼロと末尾ゼロの両方を使用する場合はどうすればよいでしょうか？この場合は、末尾ゼロを選択してください。

先行ゼロも末尾ゼロも使わない場合は？このような状況が発生することはありません（誰かが意図的に引き起こさない限り）。  

ドリルフォーマットフラグメント： このフラグメントは先行ゼロと後続ゼロの両方を示す：  

T01 ; 工具を示す

X00572700Y-04532700 ; ドリル座標を示す、以下同じ

X02151800Y-00240886

X00728900Y-04252200

小数点位置

上記の[先行ゼロ｜後続ゼロ]の項を参照。

単位

インペリアル： インチを示します。

メートル法：ミリメートルを示す。

小数点フォーマットが正しいのにサイズが合わない場合は、単位を変更してみてください。  

Complete Drill Fragment

ほとんどのEDAソフトウェアは、仕様に完全に準拠しておらず、いくつかの重要な情報が欠けているExcellon2ファイルを出力します。

以下はEasyEDAから出力された完全なドリルフラグメントです。EasyEDAはより包括的なフォーマットに従っています:

;セミコロンで始まる行はコメントを示し、ドリルマシンによって自動的に無視されます。

;TYPE=PLATED  

;Layer: PTH_Through  

;EasyEDA Pro v2.1.63, 2024-05-28 11:49:57  

;Gerber Generator version 0.3  

M48  

METRIC,LZ,000.00000    ; Indicates metric units, leading zero (actually both leading and trailing zeros), decimal 3:5  

;Hole size 1 = 0.30000 METRIC  

T01C0.30000  ; T01 indicates the first tool, with a diameter of 0.3mm  

;Hole size 2 = 0.40000 METRIC  

T02C0.40000  

;Hole size 3 = 0.59995 METRIC  

T03C0.59995  

;Hole size 4 = 0.60000 METRIC  

T04C0.60000  

;Hole size 5 = 0.64999 METRIC  

T05C0.64999  

;Hole size 6 = 1.50002 METRIC  

T06C1.50002  

;Hole size 7 = 3.00000 METRIC  

T07C3.00000  

%  

G05  

G90  

T01  ; Use the first tool, same below  

X00572700Y-04532700   ; Drill hole  

X02151800Y-00240886  

X00728900Y-04252200  

X00546900Y-04493845  

X02756231Y-04004815  

T02  

X-00975841Y-01685003  

X-00975830Y-01765013  

T03  

X-00820570Y-00888517G85X-00920570Y-00888517  

X-01470556Y-00888517G85X-01570556Y-00888517  

T04  

X-01504826Y-01275994G85X-01444824Y-01275994  

X-01504826Y-02173981G85X-01444824Y-02173981  

T05  

X-01378748Y-03937208G85X-01453749Y-03937208  

X-01378748Y-02571196G85X-01453749Y-02571196  

T06  

X-00480680Y-00443509  

T07  

X05971100Y00000000  

X05971100Y-04992000  

X00000000Y-04992000  

X00000000Y00000000  

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