Kontrola návrhových pravidel (DRC) v KiCadu najde chybu ještě před objednávkou, ale jen tehdy, když zná limity výrobce. Výchozí hodnoty KiCadu jsou obecné a s našimi se v několika bodech liší. V tomto návodu najdete naše limity a dva způsoby, jak je nastavit v KiCadu 9 nebo 10: naším pluginem, nebo ručně.

Tlačítka a nabídky uvádíme tak, jak je KiCad zobrazuje v angličtině. V češtině se popisky mohou lišit. Snímky jsou z KiCadu 10, v KiCadu 9 může okno vypadat trochu jinak. Na telefonu obrázek zvětšíte klepnutím.

Vyberte si cestu

Plugin CircuitNinja for KiCad (KiCad 9.0.9.1 a novější nebo KiCad 10) je volitelný. Stáhne si naše limity a zapíše je do projektu, včetně vlastních pravidel z kroku 3. Nejdřív uloží zálohu souborů projektu a pravidel. Vlastní pravidla projektu nahradí, pokud nezvolíte jejich doplnění. Čtyři věci vám zůstanou: rozměr desky (krok 1), pole Copper to edge clearance a pole pro potisk (kroky 2a a 2b) a kontrola tříd spojů (Net Classes, krok 2d). Pak pokračujte krokem 4.

Pokud plugin nepoužíváte, projděte kroky 1 až 4 popořadě. Všechno, co plugin udělá, zvládnete i ručně.

Dvě cesty ke stejné kontrole. S volitelným pluginem: nainstalujete ho, spustíte Set manufacturing rules a kroky 1 a 2 dokončíte ručně. Ručně: kroky 1, 2 a 3. Obě cesty končí krokem 4, kontrolou DRC.

Naše limity na první pohled

Toto jsou nejmenší rozměry a vzdálenosti, které vyrobíme. Čísla na kartách odpovídají seznamu pod obrázkem.

Šest karet s našimi limity: cesta a mezera nejméně 0,2 mm, mezikruží 0,12 mm, otvory 0,3 mm prokovené a 0,5 mm neprokovené, otvor od otvoru 0,2 mm, otvor od okraje 0,2 mm, deska 10 × 10 až 155 × 130 mm.

Šířka cesty a mezera mezi mědí (cesty, plošky, měděné plochy): obojí nejméně 0,2 mm.
Mezikruží (kroužek mědi kolem otvoru): nejméně 0,12 mm.
Průměr otvoru: prokovený otvor (PTH) nejméně 0,3 mm, neprokovený otvor (NPTH) nejméně 0,5 mm.
Otvor od otvoru, měřeno mezi okraji otvorů: nejméně 0,2 mm.
Otvor od okraje desky: nejméně 0,2 mm.
Rozměr desky: od 10 × 10 mm do 155 × 130 mm.

Potisk. Doporučujeme text vysoký alespoň 1 mm a čáry tlusté alespoň 0,15 mm. Je to doporučení, ne limit: velikost textu a čar potisku nekontrolujeme. Chybějící soubor potisku hlásíme jako varování. Na velikost vás upozorní jen DRC v KiCadu, proto obě hodnoty nastavte v kroku 2.

Dostupné barvy masky a potisku a další volby najdete v cenové kalkulačce.

Krok 1. Zkontrolujte rozměr desky

Rozměr desky nehlídá ani plugin, ani DRC v KiCadu, proto ho ověřte jako první. Otevřete Inspect › Show Board Statistics a přečtěte řádek Dimensions, který ukazuje šířku × výšku desky. Obě čísla musí vyhovovat rozmezí z karty 6. Delší strana smí mít nejvýše 155 mm a kratší nejvýše 130 mm, na orientaci desky nezáleží.

Krok 2. Zadejte limity v Board Setup

V editoru DPS (PCB Editor) otevřete File › Board Setup… a v levém sloupci Design Rules › Constraints. Obrázek značí pole: pole označená 1 až 9 dostanou hodnotu z tabulky níže a pole označené A je jediné, které není limit.

Okno Board Setup v KiCadu, stránka Constraints. Pole 1 až 9 jsou označená pro hodnoty CircuitNinja, pole A, Copper to edge clearance, je nastavené na 0,01 mm.

2a. Copper to edge clearance

Pole Copper to edge clearance (pole označené A) nastavte na 0,01 mm, tedy téměř na nulu. Výchozí 0,5 mm by v KiCadu hlásilo měď u okraje desky. My na vzdálenost mědi od okraje nemáme limit: měď smí sahat až k okraji. Měď, která obrys překročí, KiCad hlásit dál bude. Omezujeme vzdálenost otvorů od okraje, tu přidáte v kroku 3.

2b. Pole označená 1 až 9

Pole označená na obrázku 1 až 9 vyplňte hodnotami z této tabulky. Okno je vysoké, pole označená 8 a 9 najdete po posunutí dolů v sekci Silk. Jsou to naše doporučení, ostatní jsou limity.

Č.	Pole v KiCadu	Hodnota
1	Minimum clearance	0,2 mm
2	Minimum track width	0,2 mm
3	Minimum connection width	0,2 mm
4	Minimum annular width	0,12 mm
5	Minimum via diameter	0,54 mm
6	Minimum drill size	0,3 mm
7	Hole to hole clearance	0,2 mm
8	Minimum text height	1 mm
9	Minimum text thickness	0,15 mm

Minimum connection width hlídá nejužší místa v mědi, například krčky v měděných plochách, proto má stejnou hodnotu jako šířka cesty. Minimum annular width platí pro prokovy (via) i pro prokovené plošky (PTH).

Hodnota 0,54 mm u Minimum via diameter je otvor 0,3 mm plus mezikruží z obou stran, tedy 0,3 + 2 × 0,12 mm.

Prokov (via) při pohledu shora: otvor 0,3 mm a mezikruží mědi 0,12 mm z každé strany dávají průměr prokovu 0,54 mm.

2c. Ostatní pole

Ostatní pole nechte, jak jsou, například Copper to hole clearance. Na ně limity nemáme. Na obrázku v nich vidíte 0, v novém projektu tam KiCad nabízí své výchozí hodnoty, u Copper to hole clearance 0,25 mm.

2d. Třídy spojů (Net Classes)

Otevřete Design Rules › Net Classes. Třídy spojů jsou skupiny spojů, které sdílejí šířku cesty, mezeru a rozměry prokovů. V každé třídě zkontrolujte, že tyto sloupce mají hodnotu alespoň:

Clearance: 0,2 mm
Track Width: 0,2 mm
Via Size: 0,54 mm
Via Hole: 0,3 mm

S menšími hodnotami by KiCad kreslil nové cesty a prokovy pod našimi limity.

2e. Okno nezavírejte

V kroku 3 ho ještě potřebujete.

Krok 3. Doplňte dvě vlastní pravidla

Na stránce Constraints chybí pole pro dva naše limity. Pomůže vlastní pravidlo (custom rule): krátký zápis, díky kterému DRC zkontroluje ještě jednu věc. Potřebujeme dvě:

Neprokovené otvory (NPTH) a drážky široké nejméně 0,5 mm. Platí pro ně první pravidlo.
Otvory nejméně 0,2 mm od obrysu desky, tedy od čáry ve vrstvě Edge.Cuts. Druhé pravidlo hlídá otvory, ne cesty. Není to totéž co pole Copper to edge clearance z kroku 2, které měří měď.

Měděná ploška s otvorem blízko obrysu desky ve vrstvě Edge.Cuts. Vzdálenost mědi od okraje je pole v KiCadu nastavené na 0,01 mm. Otvor musí být od okraje nejméně 0,2 mm, což hlídá vlastní pravidlo.

Postup:

V okně Board Setup otevřete Design Rules › Custom Rules.
Pokud je pole prázdné, vložte celý blok níže. Pokud už pravidla obsahuje, vložte jen obě pravidla pod ta stávající a první řádek (version 1) vynechte.
Klikněte na Check rule syntax. Když je zápis správně, KiCad napíše No errors found.

KiCad · .kicad_dru

(version 1)

(rule "CircuitNinja: NPTH diameter or slot width"
  (condition "A.Type == 'Pad' && A.Pad_Type == 'NPTH, mechanical'")
  (constraint hole_size (min 0.5mm)))

(rule "CircuitNinja: hole to profile"
  (condition "A.Layer == 'Edge.Cuts' || B.Layer == 'Edge.Cuts'")
  (constraint physical_hole_clearance (min 0.2mm)))

V pravidlech pište desetinnou tečku, ne čárku. KiCad pravidla uloží do souboru .kicad_dru vedle projektu.

Stránka Custom Rules v KiCadu se dvěma pravidly CircuitNinja a hlášením No errors found. Legenda: 1 neprokovený otvor nebo drážka nejméně 0,5 mm, 2 otvor nejméně 0,2 mm od obrysu desky, 3 bez chyb.

Krok 4. Spusťte kontrolu DRC

Potvrďte okno tlačítkem OK. Znovu vyplňte měděné plochy (Fill All Zones, výchozí klávesa B), otevřete Inspect › Design Rules Checker a klikněte na Run DRC. Opravte všechny chyby a kontrolu spusťte znovu. Pokud nějaká chyba zůstane, čtěte další část.

Až bude DRC bez chyb, vyexportujte výrobní podklady podle návodu Export Gerber dat z KiCadu, nebo rovnou nahrajte projekt KiCadu do cenové kalkulačky.

Co zkontrolujeme po nahrání

Po nahrání podkladů desku automaticky zkontrolujeme. Jako chyby hlásíme mezikruží, vzdálenost otvorů od sebe, vzdálenost otvorů od okraje desky, rozměr desky a chybějící obrys. Jako varování hlásíme šířku cest, mezery mezi mědí, průměry otvorů a chybějící soubory mědi, vrtání, masky a potisku. Kontroly šířky cest, mezer a průměrů otvorů jsou zatím rozpracované a skutečné porušení mohou přehlédnout. Spoléhejte proto na DRC v KiCadu.

Mezikruží kontrolujeme u prokovů a prokovených otvorů jen na vnějších vrstvách (horní a spodní). Vnitřní vrstvy nekontrolujeme. Otvory ležící na obrysu desky, například půlené otvory na hraně, hlásíme jako chyby. Otvory mimo obrys hlásíme jako varování.

Zjištění najdete v objednávce jako seznam. Ta, která se týkají konkrétního místa, jsou označená i na náhledu desky.

Velikost textu a čar potisku nekontrolujeme. Chybějící soubor potisku hlásíme jako varování. Hodnoty 1 mm a 0,15 mm z kroku 2 jsou doporučení a jedinou kontrolou je DRC v KiCadu.

Pokud DRC hlásí chyby. Většina chyb uvádí pravidlo nebo nastavení, které porušují, a o kolik. Chyby potisku to nedělají. Například:

Hole size out of range (rule 'CircuitNinja: NPTH diameter or slot width' min hole 0.5000 mm; actual 0.4000 mm)