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1、PCB制制造入门门教程1、概述述 PCCB(PPrinntedd Ciircuuit Boaard),中中文名称称为印制制线路板板,简称称印制板板,是电电子工业业的重要要部件之之一。几几乎每种种电子设设备,小小到电子子手表、计计算器,大大到计算算机,通通讯电子子设备,军军用武器器系统,只只要有集集成电路路等电子子元器件件,为了了它们之之间的电电气互连连,都要要使用印印制板。在在较大型型的电子子产品研研究过程程中,最最基本的的成功因因素是该该产品的的印制板板的设计计、文件件编制和和制造。印印制板的的设计和和制造质质量直接接影响到到整个产产品的质质量和成成本,甚甚至导致致商业竞竞争的成成败。 一印
2、制制电路在在电子设设备中提提供如下下功能: 提供集集成电路路等各种种电子元元器件固固定、装装配的机机械支撑撑。 实现集集成电路路等各种种电子元元器件之之间的布布线和电电气连接接或电绝绝缘。 提供所所要求的的电气特特性,如如特性阻阻抗等。 为自动动焊锡提提供阻焊焊图形,为为元件插插装、检检查、维维修提供供识别字字符和图图形。 二有关关印制板板的一些些基本术术语如下下: 在绝缘缘基材上上,按预预定设计计,制成成印制线线路、印印制元件件或由两两者结合合而成的的导电图图形,称称为印制制电路。 在绝缘缘基材上上,提供供元、器器件之间间电气连连接的导导电图形形,称为为印制线线路。它它不包括括印制元元件。
3、印制电电路或者者印制线线路的成成品板称称为印制制电路板板或者印印制线路路板,亦亦称印制制板。ccnshhu 印制板板按照所所用基材材是刚性性还是挠挠性可分分成为两两大类:刚性印印制板和和挠性印印制板。今今年来已已出现了了刚性-挠性性结合的的印制板板。按照照导体图图形的层层数可以以分为单单面、双双面和多多层印制制板。 导体图图形的整整个外表表面与基基材表面面位于同同一平面面上的印印制板,称称为平面面印板。 有关印印制电路路板的名名词术语语和定义义,详见见国家标标准GBB/T220366-944“印制制电路术术语”。 电子设设备采用用印制板板后,由由于同类类印制板板的一致致性,从从而避免免了人工工
4、接线的的差错,并并可实现现电子元元器件自自动插装装或贴装装、自动动焊锡、自自动检测测,保证证了电子子设备的的质量,提提高了劳劳动生产产率、降降低了成成本,并并便于维维修。 印制板板从单层层发展到到双面、多多层和挠挠性,并并且仍旧旧保持着着各自的的发展趋趋势。由由于不断断地向高高精度、高高密度和和高可靠靠性方向向发展,不不断缩小小体积、减减轻成本本、提高高性能,使使得印制制板在未未来电子子设备地地发展工工程中,仍仍然保持持强大的的生命力力。三印制板板技术水水平的标标志: 印制板板的技术术水平的的标志对对于双面面和多层层孔金属属化印制制板而言言:既是是以大批批量生产产的双面面金属化化印制板板,在2
5、2.500或2.54mmm标准准网格交交点上的的两个焊焊盘之间间 ,能能布设导导线的根根数作为为标志。 在两个个焊盘之之间布设设一根导导线,为为低密度度印制板板,其导导线宽度度大于00.3mmm。在在两个焊焊盘之间间布设两两根导线线,为中中密度印印制板,其其导线宽宽度约为为0.22mm。在在两个焊焊盘之间间布设三三根导线线,为高高密度印印制板,其其导线宽宽度约为为0. 1-00.155mm。在在两个焊焊盘之间间布设四四根导线线,可算算超高密密度印制制板,线线宽为00.055-00.088mm。 国外曾曾有杂志志介绍了了在两个个焊盘之之间可布布设五根根导线的的印制板板。 对于多多层板来来说,还还
6、应以孔孔径大小小,层数数多少作作为综合合衡量标标志。 四、PCCB先进进生产制制造技术术的发展展动向。 综述国国内外对对未来印印制板生生产制造造技术发发展动向向的论述述基本是是一致的的,即向向高密度度,高精精度,细细孔径,细细导线,细细间距,高高可靠,多多层化,高高速传输输,轻量量,薄型型方向发发展,在在生产上上同时向向提高生生产率,降降低成本本,减少少污染,适适应多品品种、小小批量生生产方向向发展。印印制电路路的技术术发展水水平,一一般以印印制板上上的线宽宽,孔径径,板厚厚/孔径径比值为为代表,其其发展历历程和水水平如下下表: 印制电电路的技技术发展展水平 19770 19775 19880
7、 19885 19990 19995 孔径(mmm) 1.0 0.88 00.6 0.4 0.33 00.155 线线宽(mmm) 0.25 0.17 0.13 0.10. 00.088 00.055 板板厚/孔孔径比 1.5 2.55 55 110 20 400 孔孔密度,孔孔数/CCM2 4 7.5 15 255 440 55 2、PPCB工工程制作作一、PPCB制制造工艺艺流程: 一、菲菲林底版版。 菲林底底版是印印制电路路板生产产的前导导工序,菲菲林底版版的质量量直接影影响到印印制板生生产质量量。在生生产某一一种印制制线路板板时,必必须有至至少一套套相应的的菲林底底版。印印制板的的每种
8、导导电图形形(信号号层电路路图形和和地、电电源层图图形)和和非导电电图形(阻阻焊图形形和字符符)至少少都应有有一张菲菲林底片片。通过过光化学学转移工工艺,将将各种图图形转移移到生产产板材上上去。 菲林底底版在印印制板生生产中的的用途如如下: 图形转转移中的的感光掩掩膜图形形,包括括线路图图形和光光致阻焊焊图形。 网印工工艺中的的丝网模模板的制制作,包包括阻焊焊图形和和字符。 机加工工(钻孔孔和外型型铣)数数控机床床编程依依据及钻钻孔参考考。 随着电电子工业业的发展展,对印印制板的的要求也也越来越越高。印印制板设设计的高高密度,细细导线,小小孔径趋趋向越来来越快,印印制板的的生产工工艺也越越来越
9、完完善。在在这种情情况下,如如果没有有高质量量的菲林林底版,能能够生产产出高质质量的印印制电路路板。现现代印制制板生产产要求菲菲林底版版需要满满足以下下条件: 菲林底底版的尺尺寸精度度必须与与印制板板所要求求的精度度一致,并并应考虑虑到生产产工艺所所造成的的偏差而而进行补补偿。 菲林底底版的图图形应符符合设计计要求,图图形符号号完整。 菲林底底版的图图形边缘缘平直整整齐,边边缘不发发虚;黑黑白反差差大,满满足感光光工艺要要求。 菲林底底版的材材料应具具有良好好的尺寸寸稳定性性,即由由于环境境温度和和湿度变变化而产产生的尺尺寸变化化小。 双面板板和多层层板的菲菲林底版版,要求求焊盘及及公共图图形
10、的重重合精度度好。 菲林底底版各层层应有明明确标志志或命名名。 菲林底底版片基基能透过过所要求求的光波波波长,一一般感光光需要的的波长范范围是330000-440000A。 以前制制作菲林林底版时时,一般般都需要要先制出出照相底底图,再再利用照照相或翻翻版完成成菲林底底版的制制作。今今年来,随随着计算算机技术术的飞速速发展,菲菲林底版版的制作作工艺也也有了很很大发展展。利用用先进的的激光光光绘技术术,极大大提高了了制作速速度和底底版的质质量,并并且能够够制作出出过去无无法完成成的高精精度、细细导线图图形,使使得印制制板生产产的CAAM技术术趋于完完善。 二、基基板材料料。 覆铜箔箔层压板板(C
11、ooppeer CCladd Laaminnatees,简简写为CCCL),简简称覆铜铜箔板或或覆铜板板,是制制造印制制电路板板(以下下简称PPCB)的的基板材材料。目目前最广广泛应用用的蚀刻刻法制成成的PCCB,就就是在覆覆铜箔板板上有选选择的进进行的蚀蚀刻,得得到所需需的线路路的图形形。覆铜铜箔板在在整个印印制电路路板上,主主要担负负着导电电、绝缘缘和支撑撑三个方方面的功功能。印印制板的的性能、质质量和制制造成本本,在很很大程度度上取决决于覆铜铜箔板三、基基本制造造工艺流流程。印印制板按按照导体体图形的的层数可可以分为为单面、双双面和多多层印制制板。单单面板的的基本制制造工艺艺流程如如下:
12、覆覆箔板-下下料-烘板板(防止止变形)-制模-洗净、烘干-贴膜(或网印) 曝光显影(或抗腐蚀油墨) -蚀刻-去膜-电气通断检测-清洁处理-网印阻焊图形(印绿油)-固化-网印标记符号-固化-钻孔-外形加工-清洗干燥-检验-包装-成品。双面板的基本制造工艺流程如下:近年来制造双面孔金属化印制板的典型工艺是SMOBC法和图形电镀法。在某些特定场合也有使用工艺导线法。 1图图形电镀镀工艺流流程。覆覆箔板-下下料-冲钻钻基准孔孔-数控钻钻孔-检验验-去毛刺刺-化学镀镀薄铜-电电镀薄铜铜-检验-刷板板-贴膜(或网印印)-曝光光显影(或固化化)-检验验修板-图形形电镀(Cn十十SnPb)-去膜-蚀刻刻-检验
13、修修板-插头头镀镍镀镀金-热熔熔清洗-电电气通断断检测-清清洁处理理-网印阻阻焊图形形-固化-网印印标记符符号-固化化-外形加加工 -清清洗干燥燥-检验-包装装-成品。流流程中“化学镀镀薄铜 - 电镀镀薄铜”这两道道工序可可用“化学镀镀厚铜”一道工工序替代代,两者者各有优优缺点。图图形电镀镀-蚀刻刻法制双双面孔金金属化板板是六、七七十年代代的典型型工艺。八八十年代代中裸铜铜覆阻焊焊膜工艺艺(SMMOBCC)逐渐渐发展起起来,特特别在精精密双面面板制造造中已成成为主流流工艺。 2裸裸铜覆阻阻焊膜(SMOBC)工艺。 SMOBC板的主要优点是解决了细线条之间的焊料桥接短路现象,同时由于铅锡比例恒定
14、,比热熔板有更好的可焊性和储藏性。制造SMOBC板的方法很多,有标准图形电镀减去法再退铅锡的SMOBC工艺;用镀锡或浸锡等代替电镀铅锡的减去法图形电镀SMOBC工艺;堵孔或掩蔽孔法SMOBC工艺;加成法SMOBC工艺等。下面主要介绍图形电镀法再退铅锡的SMOBC工艺和堵孔法SMOBC工艺流程。图形电镀法再退铅锡的SMOBC工艺法相似于图形电镀法工艺。只在蚀刻后发生变化。双面覆铜箔板-按图形电镀法工艺到蚀刻工序-退铅锡-检查-清洗 -阻焊图形-插头镀镍镀金-插头贴胶带-热风整平-清洗 -网印标记符号-外形加工-清洗干燥-成品检验-包装-成品。堵孔法主要工艺流程如下:双面覆箔板-钻孔-化学镀铜-整
15、板电镀铜-堵孔-网印成像(正像) -蚀刻-去网印料、去堵孔料-清洗-阻焊图形-插头镀镍、镀金 -插头贴胶带-热风整平-下面工序与上相同至成品。此工艺的工艺步骤较简单、关键是堵孔和洗净堵孔的油墨。在堵孔法工艺中如果不采用堵孔油墨堵孔和网印成像,而使用一种特殊的掩蔽型干膜来掩盖孔,再曝光制成正像图形,这就是掩蔽孔工艺。它与堵孔法相比,不再存在洗净孔内油墨的难题,但对掩蔽干膜有较高的要求。 SMOBC工艺的基础是先制出裸铜孔金属化双面板,再应用热风整平工艺。 二、PPCB工工程制作作:对于于PCBB印制板板的生产产来说,因因为许多多设计者者并不了了解线路路板的生生产工艺艺,所以以其设计计的线路路图只
16、是是最基本本的线路路图,并并无法直直接用于于生产。因因此在实实际生产产前需要要对线路路文件进进行修改改和编辑辑,不仅仅需要制制作出可可以适合合本厂生生产工艺艺的菲林林图,而而且需要要制作出出相应的的打孔数数据、开开模数据据,以及及对生产产有用的的其它数数据。它它直接关关系到以以后的各各项生产产工程。这这些都要要求工程程技术人人员要了了解必要要的生产产工艺,同同时掌握握相关的的软件制制作,包包括常见见的线路路设计软软件如:Prootell、Padds20000、Auttocaad等等等,更应应熟悉必必要的CCAM软软件如:Vieew20001、CAMM3500;GCCCAM等等等,CCAM应应包
17、括有有PCBB设计输输入,可可以对电电路图形形进行编编辑、校校正、修修理和拼拼版,以以磁盘为为介质材材料,并并输出光光绘、钻钻孔和检检测的自自动化数数据。宇宇之光公公司在激激光光绘绘机市场场成功的的一个重重要方面面就是在在工程制制作方面面为厂家家提供了了大量的的技术力力量。同同时我们们也看到到了许多多线路板板生产厂厂家对工工程制作作人员的的大量需需求,以以及对工工程技术术人员的的水平要要求也越越来越高高。因此此促使我我们不断断的提高高自身的的技术水水平,以以备满足足更多更更高的需需求。学学员在我我公司培培训学习习期间,一一方面要要熟练掌掌握我公公司的激激光光绘绘机及其其配套产产品和激激光光绘绘
18、系统软软件的使使用,另另一方面面应该尽尽快熟悉悉各种电电子CAAD/CCAM软软件的基基本应用用。在这这里首先先祝大家家在本公公司期间间学习顺顺利,生生活愉快快!一、PCBB工程制制作的基基本要求求。 PPCB工工程制作作的水平平,可以以体现出出设计者者的设计计水准,也也可以反反映出印印制板生生产厂家家的生产产工艺能能力和技技术水平平。同时时由于PPCB工工程制作作融计算算机辅助助设计和和辅助制制造于一一体,要要求极高高的精度度和准确确性,否否则将影影响到最最终板载载电子品品的电气气性能,严严重时可可能引起起差错,进进而导致致整批印印制板产产品报废废而延误误生产厂厂家合同同交货时时间,并并且蒙
19、受受经济损损失。因因此作为为PCBB工程制制作者,必必须时刻刻谨记自自身的责责任重大大,切勿勿掉以轻轻心,务务必仔细细、认真真、再仔仔细、再再认真。在在处理PPCB设设计文件件时,应应该仔细细检查:接收文文件是否否符合设设计者所所制定的的规则?能否符符合PCCB制造造工艺要要求?有有无定位位标记?线路布布局是否否合理?线与线线,线与与元件焊焊盘,线线与贯通通孔,元元件焊盘盘与贯通通孔,贯贯通孔与与贯通孔孔之间的的距离是是否合理理,能否否满足生生产要求求。元件件在二维维、三维维空间上上有无冲冲突?印印制板尺尺寸是否否与加工工图纸相相符?后后加在PPCB图图形中的的图形(如如图标、注注标)是是否会
20、造造成信号号短路。对一些不理想的线形进行编辑、修改。在PCB上是否加有工艺线?阻焊是否符合生产工艺的要求,阻焊尺寸是否合适,字符标志是否压在器件焊盘上,以免影响电装质量。等等二、光绘数据的产生。1、拼版。PCB设计完成因为PCB板形太小,不能满足生产工艺要求,或者一个产品由几块PCB组成,这样就需要把若干小板拼成一个面积符合生产要求的大板,或者将一个产品所用的多个PCB拼在一起而便于生产电装。前者类似于邮票板,它既能够满足PCB生产工艺条件也便于元器件电装,在使用时再分开,十分方便;后者是将一个产品的若干套PCB板拼装在一起,这样便于生产,也便于对一个产品齐套,清楚明了。 2、光绘图数据的生成
21、。 PCB板生产的基础是菲林底版。早期制作菲林底版时,需要先制作出菲林底图,然后再利用底图进行照相或翻版。底图的精度必须与印制板所要求的一致,并且应该考虑对生产工艺造成的偏差进行补偿。底图可由客户提供也可由生产厂家制作,但双方应密切合作和协商,使之既能满足用户要求,又能适应生产条件。在用户提供底图的情况下,厂家应检验并认可底图,用户可以评定并认可原版或第一块印制板产品。底图制作方法有手工绘制、贴图和CAD制图。随着计算机技术的发展,印制板CAD技术得到极大的进步,印制板生产工艺水平也不断向多层,细导线,小孔径,高密度方向迅速提高,原有的菲林制版工艺已无法满足印制板的设计需要,于是出现了光绘技术
22、。使用光绘机可以直接将CAD设计的PCB图形数据文件送入光绘机的计算机系统,控制光绘机利用光线直接在底片上绘制图形。然后经过显影、定影得到菲林底版。使用光绘技术制作的印制板菲林底版,速度快,精度高,质量好,而且避免了在人工贴图或绘制底图时可能出现的人为错误,大大提高了工作效率,缩短了印制板的生产周期。使用我公司的激光光绘机,在很短的时间内就能完成过去多人长时间才能完成的工作,而且其绘制的细导线、高密度底版也是人工操作无法比拟的。按照激光光绘机的结构不同,可以分为平板式、内滚桶式(Internal Drum)和外滚桶式(External Drum)。宇之光公司的系列光绘机产品均为国际流行的外滚筒
23、式。光绘机使用的标准数据格式是Gerber-RS274格式,也是印制板设计生产行业的标准数据格式。Gerber格式的命名引用自光绘机设计生产的先驱者-美国Gerber公司。光绘图数据的产生,是将CAD软件产生的设计数据转化称为光绘数据(多为Gerber数据),经过CAM系统进行修改、编辑,完成光绘预处理(拼版、镜像等),使之达到印制板生产工艺的要求。然后将处理完的数据送入光绘机,由光绘机的光栅(Raster)图象数据处理器转换成为光栅数据,此光栅数据通过高倍快速压缩还原算法发送至激光光绘机,完成光绘。 3、光绘数据格式。光绘数据格式是以向量式光绘机的数据格式Gerber数据为基础发展起来的,并
24、对向量式光绘机的数据格式进行了扩展,并兼容了HPGL惠普绘图仪格式,Autocad DXF、TIFF等专用和通用图形数据格式。 一一些CAAD和CAMM开发厂厂商还对对Gerrberr数据作作了扩展展。以下下对Geerbeer数据据作一简简单介绍绍。Geerbeer数据据的正式式名称为为Gerrberr RSS-2774格式式。向量量式光绘绘机码盘盘上的每每一种符符号,在在Gerrberr数据中中,均有有一相应应的D码(D-CODDE)。这样样,光绘绘机就能能够通过过D码来控控制、选选择码盘盘,绘制制出相应应的图形形。将DD码和D码所对对应符号号的形状状,尺寸寸大小进进行列表表,即得得到一DD
25、码表。此此D码表就就成为从从CADD设计,到到光绘机机利用此此数据进进行光绘绘的一个个桥梁。用用户在提提供Geerbeer光绘绘数据的的同时,必必须提供供相应的的D码表。这这样,光光绘机就就可以依依据D码表确确定应选选用何种种符号盘盘进行曝曝光,从从而绘制制出正确确的图形形。在一个DD码表中中,一般般应该包包括D码,每每个D码所对对应码盘盘的形状状、尺寸寸、以及及该码盘盘的曝光光方式。以以国内最最常用的的电子CCAD软软件Prroteel的某某D码表为为例,其其扩展名名为.AAPT,为为ACSSII文文件,可可以用任任意非文文本编辑辑软件进进行编辑辑。 DD11 CIRRCULLAR 7.33
26、33 7.3333 0.0000 LINNE DD12 CIRRCULLAR 7.8874 7.8874 0.0000 MULLTI D133 SQQUARRE 77.9334 77.9334 00.0000 LLINEE D114 CCIRCCULAAR 88.0000 88.0000 00.0000 LLINEE D115 CCIRCCULAAR 110.0000 10.0000 0.0000 LIINE D166 CIIRCUULARR 111.8111 111.8811 0.0000 LINNE DD17 CIRRCULLAR 12.0000 122.0000 00.0000 MMUL
27、TTI DD18 CIRRCULLAR 16.0000 166.0000 00.0000 MMULTTI DD19 CIRRCULLAR 19.6855 199.6885 00.0000 MMULTTI DD20 ROUUNDEED 224.0000 24.0000 0.0000 MUULTII D221 CCIRCCULAAR 229.5528 29.5288 0.0000 MUULTII D222 CCIRCCULAAR 330.0000 30.0000 0.0000 FLLASHH D223 RROUNNDEDD 311.0000 331.0000 0.0000 MULLTI D244
28、ROOUNDDED 31.4966 311.4996 00.0000 FFLASSH DD25 ROUUNDEED 339.0000 39.0000 0.0000 MUULTII D226 RROUNNDEDD 399.3770 339.3370 0.0000 MULLTI D277 ROOUNDDED 47.0000 477.0000 00.0000 MMULTTI DD28 ROUUNDEED 550.0000 50.0000 0.0000 FLLASHH D229 RROUNNDEDD 511.4996 551.4496 0.0000 FLAASH D300 ROOUNDDED 59.0
29、555 988.4225 00.0000 FFLASSH DD31 ROUUNDEED 662.9992 98.0000 0.0000 FLLASHH D332 RROUNNDEDD 633.0555 1102.4255 0.0000 FLLASHH 在上上表中,每每行定义义了一个个D码,包包含了有有6种参数数。第一一列为DD码序号号,由字字母D加一数数字组成成。第二二列为该该D码代表表的符号号的形状状说明,如如CIRRCULLAR表表示该符符号的形形状为圆圆形,SSQUAARE表表示该符符号的形形状为方方型。第第三列和和第四列列分别定定义了符符号图形形的X方向和和Y方向的的尺寸,单单位为mm
30、il;1miil=11/10000英英寸,约约等于00.02254毫毫米。第第五列为为符号图图形中心心孔的尺尺寸,单单位也是是mill。第六列列说明了了该符号号盘的使使用方式式,如LLINEE表示这这个符号号用于划划线,FFLASSH表示示用于焊焊盘曝光光,MUULTII表示既既可以用用于划线线又可以以用于曝曝光焊盘盘。在Gerrberr RSS-2774格式式中除了了使用DD码定义义了符号号盘以外外,D码还用用于光绘绘机的曝曝光控制制;另外外还使用用了一些些其它命命令用于于光绘机机的控制制和运行行。不同同的CAAD软件件产生的的Gerrberr数据格格式可能能有一些些小的区区别,但但总体框框
31、架为GGerbber-RS002744格式没没有变化化。 33、计算机机辅助制制造(CCAM)计计算机辅辅助制造造技术,英英文名称称为Coompuuterr Aiidedd Maanuffactturiing,简简称CAAM,是是一种由由计算机机控制完完成生产产的先进进技术。计计算机技技术的发发展和激激光绘图图机的出出现,使使得PCCB的计计算机辅辅助制造造技术走走向了使使用。CCAM技技术使印印制板的的设计生生产上了了一个新新的台阶阶,一些些过去无无法实现现的功能能得以实实现。各各种CAAM系统统一般都都能对光光绘数据据(Geerbeer数据据)进行行处理,排排除设计计中的各各种缺陷陷,使设
32、设计更易易于生产产,大大大提高了了生产质质量。CCAM系系统的主主要功能能如下:1、编辑辑功能:1)添加加焊盘、线线条、圆圆弧、字字符等元元素,生生成水滴滴焊盘。2)修改焊盘、线条尺寸。3)移动焊盘、线条、尺寸等。4)删除各种图形,自动删除没有电气联接的焊盘和过气孔。 5)阻焊漏线自动处理。 6)网印字符盖焊盘自动处理。2、拼版、旋转和镜像。3、添加各种定位孔。4、生成数控钻床钻孔数据和铣外形数据。5、计算导体铜箔面积。6、其它相关的各类数据。在微机CAM系统中,具有代表性的是LAVENIR公司开发的View2001软件。View2001是由一系列实用光绘数据处理程序组成的微机CAM系统,可在
33、DOS平台以及WINDOWS9X的DOS窗口下运行。其中包含多个主要程序,这里简单介绍其中的V2001.EXE。 V2001.EXE是一个功能比较完善的Gerber数据编辑软件,能够读取各种类型的Gerber数据文件,包括Gerber基本格式和各种Gerber的扩展格式,支持多种CAD系统产生的Gerber数据及D码表,并对之进行编辑、修改,最多可以同时处理99层数据。V2001可以识别Lavenir,PADS,P-CAD,ORCAD,Tango,Protel,Mentor等10余种CAD和CAM系统所产生的D码表,易于操作。V2001的主要功能有:1)删除、移动、添加线条、焊盘、圆弧、字符等
34、图形。2)简单拼版。3)各层之间图形、数据的传递转换。4)字符处理,自动清除字符丝网印网层上与焊盘重叠部分的字符。5)阻焊处理、自动处理漏线条的阻焊。6)焊膏网版处理,自动生成表面贴装元件的焊膏网版图形。 V2001能够很好地完成对光绘数据的处理,有较强的应变能力,可以处理各种CAD软件生成的Gerber数据,只是用户界面不太友善,软件操作采用命令方式,需要记忆的命令较多,而且比较复杂,初学比较困难。但一旦掌握,即可自如应付目前绝大多数的印制板工程制作的需要。学员在培训期间,应该了解对客户提供的文件在V2001中所要进行的具体修改和编辑工作主要有: 1)从源文件转换出Gerber数据文件,关于
35、Gerber文件的数据转换,详见宇之光公司的学员手册。 2)首先检查各层有无板层边框(围边)。若有,应检查边框的粗细程度是否满足生产工艺的需求。通常情况下,目前双面板至少应保证0.15mm(6mil);单面板至少应保证0.2mm(8mil);或者依据客户提供的资料来进行编辑修改。若无,检查是否漏转,漏转需要重新转换,也可从其它有边框层上拷贝边框。 3)将所有能够转化成FLASH焊盘的元素尽量转换成为焊盘(可选)。 4)检查线路层的线路线宽、间距是否满足生产工艺要求。通常情况下,目前双面板的线路层的线路线宽、间距至少应保证0.15mm(6mil);单面板的线路层的线路线宽、间距至少应保证0.2m
36、m(8mil);或者依据客户提供的资料来进行编辑修改。 5)检查比较线路层焊盘与绿油阻焊层焊盘的校准性和大小差异。通常情况下,目前双面板的绿油阻焊层焊盘的外围应大于线路层焊盘至少保证0.15mm(6mil)0.2mm(8mil);单面板的绿油阻焊层焊盘的外围应大于线路层焊盘至少保证0.2mm(8mil)0.3mm(12mil);或者依据客户提供的资料来进行编辑修改。注意不要漏转,需要有绿油层焊盘的部位如果源文件没有设计,则应手动补充上。 6)检查线路层与钻孔层的校准性,比较线路焊盘与钻孔大小。通常情况下,目前双面板的钻孔直径至少应保证0.2mm(8mil);单面板的钻孔直径至少应保证0.5mm
37、(20mil);或者依据客户提供的资料来进行编辑修改。一般情况下,由于生产工艺的要求,只需要将单面板文件的数控钻钻孔文件从源文件转换出来并调入V2001中进行处理,双面板由于钻孔工作是在制版前期完成,因此作为光绘操作通常无须处理钻孔文件。 7)检查字符层上的丝网印字符和标识是否与设计文件一致,字符标识是否符合生产工艺要求。通常情况下,目前双面板的丝网印字符的线宽应保证至少0.15mm(6mil);单面板的丝网印字符的线宽应保证至少0.2mm(8mil);或者依据客户提供的资料来进行编辑修改。8)清除字符丝网印层上与焊盘重叠部分的字符。 9)根据客户要求修改线路层铜箔的边缘到板层边框的宽度,通常
38、情况下,目前双面板应保证至少0.15mm(6mil);单面板应保证至少0.2mm(8mil);或者依据客户提供的资料来进行编辑修改。 10)按照生产工艺要求或客户资料各层叠加拼版或者分层拼版。 11)各层分别加上角标(可选)、生产编号、日期、各种孔位和标识等。 12)进入光绘软件排版输出。通常,在V2001中处理Gerber数据文件时,主要处理的应该是: 1、单面板:线路层(1层)、绿油阻焊层(1层)、丝网印白字层(1或2层)。 2、双面板:线路层(2层)、绿油阻焊层(2层)、丝网印白字层(1或2层)。 3、特殊工艺要求的印制板,根据具体情况保留处理相应的层。 4、其余层都应在V2001中处理
39、掉,将保留的文件存盘、输出。有关V2001软件的具体内容,详见宇之光公司编译的LavenirV2001使用手册。4、光绘绘操作一一、光绘绘系统。宇之光激光光绘系统由主控计算机、图形处理卡、激光光绘机和软件组成。它是对计算机图像、文字和数据等信息进行处理,最终由激光光绘机输出制版菲林,属于计算机辅助制版系统。根据系统配置的软件不同,它可以制作PCB光绘菲林、标牌面板菲林、丝网印刷菲林和彩色胶印分色菲林等多种菲林底版。流程如下图所示:(PCB/LCD设计图)-(CAM系统)-(Gerber文件) -(宇之光光绘软件)-(光栅图像处理器(RIP)-(激光光绘机) -(菲林冲片机)-(菲林) 其中光绘
40、软件、光栅图像处理器和激光光绘机3部分是宇之光的核心产品。一、光绘软件。宇之光光绘软件支持Gerber RS-274d、RS-274X等数据格式,能够直接处理现行所有的PCB CAD软件的Gerber或者Plot文件格式。界面友好,工艺参数处理详尽,所见即所得的排版处理,支持多种分辨率和光绘设备的选择,模拟打印及光绘预演功能,易学易用,适用性高,为用户提供了很大便利。软件安装后只要不是误删除或其它非人为因素(如感染计算机病毒等)破坏,可稳定的长期使用。 在作好备份的前提下,软件使用时注意以下几点: 1、光绘软件使用过程中,注意光绘文件的有序保存,最好不要将Gerber文件、光栅文件、临时文件等
41、非程序文件置于软件安装目录中,以免删除时误删掉程序文件,破坏软件的运行。 2、软件可以运行在DOS操作系统,也可以运行在WINDWOS9X的DOS窗口模式下。读取文件时,应输入完整的路径和文件名称。软件的设置参数一旦设定好以后不要轻易更改,以免影响光栅文件精度和绘制出的菲林精度。 3、进行文件的排版操作以前,应加载鼠标驱动程序,以便利用鼠标进行排版操作。当排版图层过少,不够排满整幅菲林时,可以先将已处理好的文件存盘,以备下次调入和其它文件共同排版。排版、存盘时尽量选择在WINDWOS9X的DOS窗口模式下进行,以免在DOS环境下排版存盘时因DOS内存管理序的不足而引起死机。排版时尽量遵循先左后
42、右,先上后下的顺序,便于不满整幅菲林时方便对菲林底片进行剪裁。 4、光栅化的完成,则应在DOS环境下完成,充分利用DOS的单一任务进程,尽量避免选择在WINDWOS9X 的DOS窗口模式下进行。 5、存储光栅文件的分区应保证尽可能大的硬盘剩余空间,并且经常利用磁盘碎片整理程序对硬盘进行整理,减少文件碎片的产生。光栅化完成以后,应反复预演多次,确保光栅文件无破裂,无缺口等情况出现,然后再发排输出。 6、进入光绘系统前的光绘Gerber文件处理,充分利用光绘辅助软件处理掉多余的元素,减小文件数据量。需要填充的部位,尽量采用水平横方向软件填充对于复杂的元素(如圆弧、自定义焊盘等),要在光绘辅助软件中
43、仔细修改、编辑。经过上述步骤的处理,可以降低光栅文件的出错率,大大减少光栅化所需要的时间。 7、老版本光绘软件V2.0-V2.8,光栅化时只支持英制(English)、前导零(Leading)、整数小数位(2、3)、绝对坐标(Absolute)这种数据结构的Gerber格式,通常以V2001的扩展Gerber(Extend Gerber)格式(常在数据量较大时采用)和MDA(MDA Auto plot)格式(常在数据量较小时采用)为主。新版本的光绘软件则无此问题。 8、软件安装采用加密手段,因此不要轻易变更电脑主机的硬件设备,以免软件校验出错无法运行。软件安装盘请妥善保存,便于在软件被破坏时加
44、以恢复。有关光绘软件的具体内容详见宇之光光绘软件用户手册。 二、光绘机。激光光绘机是集激光光学技术、微电子技术和超精密机械于一体的的照排产品,用于在感光菲林胶片上绘制各种图形,图像,文字或符号。下面以宇之光公司的激光光绘机(简称光绘机)产品为例进行简单介绍。 工作原理:宇之光光绘机采用He-Ne激光作为光源,声光调制器作激光扫描的控制开关。图形信息经驱动电路控制声光调制器来偏转,被调制的I级四路衍射激光经过物镜聚焦在滚筒表面,滚筒高速旋转作纵向主扫描,激光扫描平台横移作横向副扫描,两方向的扫描合成实现将计算机内部处理的图文信息以点阵形式还原,在底片上感光成像。激光光绘机采用激光作光源,有容易聚
45、焦、能量集中等优点,对瞬间快速的底片曝光非常有利,绘制的菲林底版导线图形边缘整齐,反差大,不虚光。曝光采用扫描方式,绘片时间短。宇之光光绘机采用世界上流行的外滚筒激光扫描式,菲林采用真空吸附方式固定于滚筒上。由于外滚筒式激光扫描光绘机具有精度高、速度快、操作方便、加工精度容易保证、可靠性好等特点,因此是当今光绘行业的主流。 1、光绘机的环境要求。光绘机属于精密仪器类产品,对环境条件有较严的要求,应安放在清洁、有安全绿灯的暗室机房内固定使用。通常机房暗室要求与冲洗底片的暗室分开,以减少冲片药水气体对光绘机的侵蚀。具体要求如下: 1电源:220V+5%,50Hz(配备稳压净化电源); 2温度:20OC+10%; 3湿度:4080%(+20OC); 4工作现场应无强烈震动、强磁场、强电场干扰及腐蚀性物体。 5应有良好的接地系统,外壳必须与大地相联,接地电阻不大于4欧姆。 6 使用带真空气泵的机器时,真空气泵的电源不允许与机房电源共享,气泵应安装在室外。 7发排系统应共享同一电源及地线。 2、光绘机的使用注意事项。 1小心搬运,耐心开箱,切忌重砸猛摔。 2光绘机外壳必须接地,接地电阻小于4欧姆。 3 必须在关机状态下才允许插拔光绘机和计算机之间的接口电
限制150内