Получение фотошаблонов в PDF высокого качества

Посвящается всем увлеченным в изготовлении ПП посредством фоторезистивного метода в домашних условиях. В поисках способа получения выходных файлов фотошаблонов высокого качества была опробована следующая методика. Суть ее проста – получаем Gerber-файлы, преобразуем их в векторный формат, а затем работаем с векторными изображениями в любом доступном редакторе и выводим их на виртуальный PDF-принтер. Преобразование Gerber-файлов в векторный формат не новость – статья на эту тему уже была, тык. Я предлагаю слегка измененный способ, поэтому прошу за «изобретение велосипеда» не пинать. И так, нам понадобится следующая связка программных средств:

• Altium Designer
• Gerbv
• Inkscape
• Bullzip PDF Printer

Генерация Gerber-файлов в Altium Designer

В качестве примера возьмем мою первую ПП, вот такую:

Для получения Gerber-файлов необходимо выполнить некоторую, для кого-то уже известную, последовательность действий. Выбираем File -> Fabrication Outputs -> Gerber Files, в открывшемся окне устанавливаем требуемые параметры, проходясь по всем вкладкам. Стоит напомнить, что указанные в самом начале единицы измерения «Units» и «точность формата» выходных файлов «Format» необходимо выставлять точно такие же в дальнейшем, по мере требования. На кладке «Layers» отмечаем слои «Top Layer, Bottom Layer, Top Solder, Bottom Solder» и слой, на котором определена граница ПП. У меня для этого задействовано два слоя «Outline» и «Cutting». Слой «Cutting» используется для грубой механической обрезки, а слой «Outline» для точного подгона размеров и форм. При этом зеркальное отражения для нижних сигнального «Bottom Layer» и защитной маски «Bottom Solder» не отмечаем. После нажатия на ОК попадаем во встроенный в Altium Designer CAM-редактор. Здесь для удобства я переименовываю полученные слои. ВАЖНО! При переименовании не забывайте добавлять расширения в именах слоев!
Теперь необходимо получить файл сверловки. Выполняем Files -> Fabrication Outputs -> NC Drill Files. Отмечаем нужные параметры, не забывая про соответствие значений для «Units» и «Format». Экспортируем в нужный формат, выбрав File -> Export -> Save Drill. Здесь также выставляем правильные значения для «Units». Задаем имя и сохраняем. Временный CAM-документ со сверловкой можно закрывать без сохранения. Переходим в главный CAM-документ с основными слоями и импортируем файл сверловки, выполнив File -> Import -> Drill. В итоге получается вот так:




Следующим этапом будет получение «составных» (Composite Layers) слоев, а также негативных «фотошаблонов» (Films). Для получения «составных» слоев выполняем Edit -> Composite Layers -> Build composite. В открывшемся окне задаем имя для нового слоя и добавляем верхний сигнальный слой «Top Layer». Здесь я добавляю еще один слой, определяющий границу для грубой мех. обрезки ПП – «Cutting». Для этих слоев поляризация «Polarity» устанавливается как «Dark». Не забываем добавить слой сверловки и установить поляризацию как «Clear».

В результате получается новый слой:

Тоже самое проделываем и для нижнего слоя «Bottom Layer».

Результат:



Теперь создаем составные слои для защитных паяльных масок. В этом случае используется только сам защитный слой и слой, определяющий точный контур ПП – слой «Outline». Слой сверловки не нужен. В результате получается еще два составных слоя:




Настало время создать негативные «фотошаблоны». Для этого в окне САМ-редактора отмечаем только один составной слой, для начала верхний. Выполняем Tools -> Film Wizard и в появившемся окне устанавливаем размер фотошаблона. Значения выбирается немного большим размера ПП – устанавливаются строго целые числа в дюймах. В полях «Array Numder» устанавливаем значения «1». По нажатию кнопки «Neg./Mirror...» в первой вкладке «Negative Layers» отмечаем только тот слой, с которым работаем на данный момент. Во второй вкладке ничего не трогаем. Нажимаем ОК, отказываемся от предложения удалить «старые» объекты и получаем результат:



Тоже самое проделываем для нижнего слоя, за исключение того, что теперь в "Film Wizard'е" по нажатию кнопки «Neg./Mirror...» и во второй вкладке «Mirror Layers» отмечаем слой, с которым работаем на данный момент. Получаем зеркальный вариант:

Для слоев защитных паяльных масок нет необходимости делать негативные «фотошаблоны» с помощью «Film Wizard'a». Хотя с его помощью можно отзеркалить паяльную маску для нижнего слоя. В таком случае действия аналогичные как для сигнального нижнего слоя, за исключением того, что только во второй вкладке «Mirror Layers» отмечаем нужный слой. Результат зеркального преобразования:



На этом этапе можно экспортировать Gerber-файлы для дальнейших манипуляций с ними. Выполняем «File -> Export -> Gerber», ВАЖНО!, ставим галочку на «Separate Composite layers to individual Files», выбираем выходной формат RS-274-X, жмем ОК и в появившемся окне выбираем нужные слои для экспорта (негативные фотошаблоны для сигнальных, паяльную маску верхнего и отзеркаленную паяльную маску нижнего):

Преобразования Gerber-файлов в векторный формат

Для этого используется бесплатная утилита Gerbv (gEDA's Gerber Viewer). Выполняем File -> Open layer(s) и выбираем созданный выше набор Gerber-файлов. В окне списка слоев можно наблюдать следующее:



Здесь нам необходимо расположить слои в определенном порядке, наложив их друг на друга, иначе при преобразовании в векторный формат один слой окажется под другим и не будет виден. Начнем с негативного фотошаблона верхнего слоя. Для этого снимем галочки со всех остальных и расположим нужные слои в правильной последовательности. Последовательность идет сверху-вниз: слой сверловки, сигнальный слой, граница ПП и подложка «фотопленки». Тоже самое применимо и для нижнего сигнального слоя. Слои с защитной паяльной маской можно не перемещать. В тоже время изменим цвета слоев на черно-белые. Для удобства можно изменить и фон в главном окне программы (на белый). Ниже приведен пример правильного расположения слоев и их цветов:



Теперь, последовательно отмечая только группу слоев, формирующую необходимый «фотошаблон», можно экспортировать Gerber-файлы в векторный формат. Выполним File -> Export -> SVG, зададим имя и обязательно расширение *.svg, сохраним.
После чего в Inkscape можно создавать новый файл формата А4, импортировать в документ полученные *.svg файлы и подготавливить их к печати (трансформировать, продублировать, подкорректировать, разместить на листе и т.п.). на виртуальном PDF-принтере.
Пример для оценки разрешения получившихся PDF-ок:






PS: просьба не обращать внимание на мелкие пропуски, недочеты в ПП и т.п.


Всем спасибо за внимание!