【正文】 Edition:CKH/2023_1023 課堂守則課堂守則? 請將手機(jī)、 BP機(jī)等通訊工具調(diào)到震動(dòng)狀態(tài)。? 請勿在上課期間，隨意進(jìn)出，以免影響其他同事。? 請勿交頭接耳、大聲喧嘩。? 如有特殊事情，在征得培訓(xùn)導(dǎo)師的同意的情況下，方可離場。 以上守則，各位學(xué)員共同遵守以上守則，各位學(xué)員共同遵守 。前言中國 PCB產(chǎn)業(yè)屬性，幾乎是以ＯＥＭ，也就是受客戶委托制作空板（ Bare Board） 而已，不像美國，很多PCB Shop是包括了線路設(shè)計(jì)，空板制作以及裝配Assembly)的 TurnKey業(yè)務(wù)。以前，只要客戶提供的原始資料如 Drawing, Artwork, Specification， 再以手動(dòng)翻片、排版、打帶等作業(yè)，即可進(jìn)行制作，但近年由于電子產(chǎn)品日趨輕薄短小， PCB的制造面臨了幾個(gè)挑戰(zhàn):（ 1）薄板（ 2）高密度（ 3）高性能（ 4）高速 ( 5 ) 產(chǎn)品周期縮短（ 6）降低成本等。 以往以燈桌、筆刀、貼圖及照相機(jī)做為制前工具，現(xiàn)在己被計(jì)算機(jī)、工作軟件及激光繪圖機(jī)所取代。過去，以手工排版，或者還需要 MicroModifier來修正尺寸等費(fèi)時(shí)耗工的作業(yè)，今天只要在 CAM(Computer Aided Manufacturing)工作人員取得客戶的設(shè)計(jì)資料，可能幾小時(shí)內(nèi)，就可以依設(shè)計(jì)規(guī)則或 DFM(Design For Manufacturing)自動(dòng)排版并變化不同的生產(chǎn)條件。同時(shí)可以 output 如鉆孔、成型、測試夾具等資料。這就是 CAD/CAM的過程。首先來了解一下本公司 PE部對客戶資料是如何處理的。制前準(zhǔn)備制前準(zhǔn)備Table of ContentsPart I:PCB CAD/CAM Introduction (40 minutes)Customer Data CAD文件格式CAD/CAM 名詞的定義與解說Laser Plotter Developer ArtworkDFM NetlistDRCPart II: CAD/CAM Process (20 minutes)Tooling Fabrication FlowchartInputPCB Panel EditingDrill EditingOL IL Editing Part I: PCB CAD/CAM Introduction客戶必須提供的資料：電子廠或裝配工廠，委托 PCB SHOP生產(chǎn)空板（ Bare Board） 時(shí)，必須提供下列資料以供制作。見表料號(hào)資料表 供制前設(shè)計(jì)使用 . 客戶資料項(xiàng)目 內(nèi)容 格式 P/N 包含此 P/N的版別、更改歷史、日期以及發(fā)行資訊。 和 Drawing一起或另有一 Text檔。 ：包括一些特殊要求，如原物料需求，特性阻抗控制、防焊油墨、文字種類、顏色、尺寸公差、層次等。HPGL及 Post Script此圖通常標(biāo)示孔位 ,孔徑及孔符HPGL及 Post Script包含每一小片的位置、尺寸、折斷邊、工具孔相關(guān)規(guī)格、特殊符號(hào)以及特定制作流程和容差。HPGL及 Post Script包含各導(dǎo)體層，絕緣層厚度，阻抗厚度等。HPGL及 Post Script(Artwork DataGerber (RS274)4. Aperture List定義：各種 pad的形狀，一些特別的如 thermal pads并須特別定義 constructionText file文字檔Customer Data客戶資料項(xiàng)目 內(nèi)容 格式 定義： (PTHNPH)Excellon Format檔定義：Text file文字檔 資料定義線路的運(yùn)通 IPC356 or其它從 CAD輸出之各種格式 ，如 IPC， MIL PCB進(jìn)料規(guī)范 meet的規(guī)范如 PCMCIAText file文字檔客戶資料上表資料是必備項(xiàng)目，有時(shí)客戶會(huì)提供一片樣品 , 一份零件圖，一份保證書（保證制程中使用之原物料、耗料等不含某些有毒物質(zhì)）等。這些額外資料，廠商須自行判斷其重要性，以免誤了商機(jī)。 Customer DataArtwork Film Drill Drawing Netlist CAM FormatGerber RS274D Excellon I HPGL 1 IPCD356 ODB ++Gerber RS274X Excellon II HPGL 2 IPCD356A ImageBarco DPF Trudril AutoCAD DXF Mentor NetlistPADS 2023 SM 1000ATI SM 3000Hitachi CAD/CAM 文件格式相關(guān) CAD/CAM名詞的定義與解說 A Gerber file這是一個(gè)從 PCBCAD軟件輸出的資料文件做為光繪圖語言。 1960年代一家名叫 GerberScientific（ 現(xiàn)在叫 GerberSystem） 專業(yè)做繪圖機(jī)的美國公司所發(fā)展出的格式，爾后 40年，行銷于世界多個(gè)國家。幾乎所有 CAD系統(tǒng)的發(fā)展，也都依此格式作其 OutputData， 直接輸入繪圖機(jī)就可繪出Drawing或 Film， 因此 GerberFormat成了電子業(yè)界的公認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)。CAD/CAM名詞的定義與解說B. RS274DGerberFormat的正式名稱，正確稱呼是 EIASTANDARDRS274D(ElectronicIndustriesAssociation)主要兩大組成：Code： 如 Gcodes,Dcodes,Mcodes等。data： 定義圖像（ imaging）RS274D RS274XC. RS274X 是 RS274D的延伸版本，除 RS274D之 Code 以外，包括RS274X Parameters， 或稱整個(gè) extended Gerber format 它以兩個(gè)字母為組合，定義了 Aperture及 XYCoordinate.D. ODB++ ODB++ 是 Orbotech/Frontline 發(fā)展出來的一套 CADCAMformat,可以很容易由 PCB CAD/CAM產(chǎn)生 ,然后依此系統(tǒng) ,PCB SHOP 再產(chǎn)生 ArtworkFilm﹐ NC Drill Program,Netlist,并可直接輸入 Laser Plotter繪制底片 . ODB ++LaserPlotter見圖 ,輸入 Gerberformat或 IPC350format以繪制ArtworkLaser PlotterAperture 鏡頭 孔徑Gerber資料 代表意義X002Y002D02* 移至 (,)快門開關(guān)D11* 選擇 Aperture2D03* 閃現(xiàn)所選擇 ApertureD10* 選擇 Aperture1X002Y0084D01* 移至 (,)快門開關(guān)D11* 選擇 Aperture2D03* 閃現(xiàn)所選擇 ApertureD10* 選擇 Aperture1X0104Y0084D01* 移至 (,)快門開關(guān)D11* 選擇 Aperture2D03* 閃現(xiàn)所選擇 ApertureD12* 選擇 Aperture3X0104Y0048D02* 移至 (,)快門開關(guān)D03* 閃現(xiàn)所選擇 ApertureX0064Y0048D02* 移至 (,)快門開關(guān)D03* 閃現(xiàn)所選擇 ApertureAperture TableDcode Shape SizeD10 Round 5D11 SMD 50 x 100D12 Donut 100 70Gerber + Aperture將 PCB文件 轉(zhuǎn)換為 GERBER文件和 鉆 孔數(shù)據(jù)后交 PCB廠制板的原因 大多數(shù)工程 師 都 習(xí)慣 于將 PCB文件 設(shè)計(jì) 好件 轉(zhuǎn)換為 GERBER文件和 鉆 孔數(shù)據(jù)后交 PCB廠， 為 何不直接 把文件設(shè)計(jì)好后直接送 PCB廠加工呢？因 為電 子工程 師 和 PCB工程 師對 PCB的理解不一 樣 ，由 PCB工廠 轉(zhuǎn)換 出來的 GERBER文件可能不是您所要的，如您在 設(shè)計(jì)時(shí) 將元件的參數(shù)都定義 在 PCB文件中，您又不想 讓這 些參數(shù) 顯 示在 PCB成品上，您未作 說 明， PCB廠依葫蘆畫瓢將 這 些參數(shù)都留在了 PCB成品上。 這 只是一個(gè)例子。若您自己將 PCB文件 轉(zhuǎn)換 成 GERBER文件就可避免此 類 事件 發(fā) 生。GERBER文件是一種國 際標(biāo) 準(zhǔn)的光 繪 格式文件，它包含 RS274D和 RS274X兩種格式，其中 RS274D稱 為 基本 GERBER格式，并要同 時(shí) 附 帶 D碼 文件才能完整描述一 張圖 形； RS274X稱 為擴(kuò) 展 GERBER格式，它本身包含有 D碼 信息。常用的 CAD軟 件都能生成此二種格式文件?！?底片與程序：底片 Artwork在 CAM系統(tǒng)編輯排版完成后，配合 DCode檔案，而由鐳射繪圖機(jī)（ LaserPlotter） 繪出底片。所須繪制的底片有內(nèi)外層之線路，外層之防焊，以及文字底片。由于線路密度愈來愈高，公差要求越來越嚴(yán)謹(jǐn)，因此底片尺寸控制，是目前很多 PCB廠的一大課題。下表是傳統(tǒng)底片與玻璃底片的比較表。玻璃底片使用比例已有提高趨勢。而底片制造商亦積極研究替代材料，以使尺寸之安定性更好。例如干式做法的鉍金屬底片 .Artwork傳統(tǒng)工作底片 玻璃底片尺寸安定性 最易受溫度和相對濕度影響幾乎不受相對濕度影響，且溫度效應(yīng)為傳統(tǒng)底片的一半。耐用性 基材易起趨紋且封位孔易受磨損易破碎，但不易起趨紋操作 /儲(chǔ)存 /運(yùn)送 較輕且具柔軟性容易運(yùn)送及儲(chǔ)存較重，需小心防碎，要注意儲(chǔ)存運(yùn)送空間，并注意其重量。使用于一般的曝光 適用于所有曝光設(shè)備 需調(diào)整設(shè)備或特殊設(shè)備。繪圖機(jī) 適于一般自動(dòng)化處理機(jī) 碟式或特殊平板處理機(jī)。價(jià)格 便宜 貴Artwork顯 影 定影 水洗 烘干 菲林沖片機(jī)一般在保存以及使用傳統(tǒng)底片應(yīng)注意事項(xiàng)如下：1).環(huán)境的溫度 (22?3?C)與相對濕度 (55 ?5%)的控制 2).全新底片取出使用的前置適應(yīng)時(shí)間 (min. 24 hrs)3).取用、傳遞以及保存方式 4).置放或操作區(qū)域的清潔度 底片環(huán)境控制Future Trend: LDILaser Direct ImagingDRCDesign Rule Check (DRC) : 設(shè)計(jì)規(guī)則 檢查主要檢查客戶設(shè)計(jì)是否符合設(shè)計(jì)者所制定的規(guī)則，同時(shí)也需確認(rèn)所制定的規(guī)則是否符合印制板生產(chǎn)工藝的需求，一 般 檢查 有如下幾個(gè)方面：　　線 與 線 ， 線 與元件 焊盤 ， 線 與 貫 通孔， 元件 焊盤 與 貫 通孔， 貫 通孔與 貫 通孔 之 間 的距離是否合理，是否 滿 足生 產(chǎn) 要求。 電 源 線 和地 線 的 寬 度是否合適， 電 源與地 線 之 間 是否 緊 耦合（低的波阻抗）？在 PCB中是否還 有能 讓 地 線 加 寬 的地方。 加在 PCB中的 圖 形（如 圖標(biāo) 、注 標(biāo) ）是否會(huì)造成信號(hào)短路。 在 PCB上是否加有工 藝線 ？阻 焊 是否符合生 產(chǎn) 工 藝 的要求，阻 焊 尺寸是否合適，字符 標(biāo) 志是否 壓 在器件 焊盤 上，以免影響 電 裝 質(zhì) 量。 多 層 板中的 電 源地 層 的外框 邊緣 是否 縮 小，如 電 源地 層 的 銅 箔露出板外容易造成短路。 Manufacturing AnalysisDFM－ Designformanufacturing(加工設(shè)計(jì) /為制造著想的設(shè)計(jì) )Pcblayout工程師大半不太了解，PCB制作流程以及各制程需要注意的事項(xiàng)，所以在 Layout線路時(shí)，僅考慮電性、邏輯、尺寸等，而甚少顧及其它。 PCB制前設(shè)計(jì)工程師因此必須從生產(chǎn)力，優(yōu)良率等考量而修正一些線路特性，如圓形接線 PAD修正成淚滴狀，見圖 ,為的是制程中 PAD一孔對位不準(zhǔn)時(shí)，尚能維持最小的墊環(huán)寬度 DFMDFMMinimumPadSize=a+2b+cWhere:a=Maximumfinishedholediameterb=Minimumannularringrequirementsc=Astandardfabricationallowance)Maximized Land KeyHolingFilletingCornerEntryNotPreferable Preferable(IPC222191)Level AGeneral Design Complexity – Preferred mm16 milLevel BModerate Design Complexity – Standard mm10 milLevel CHigh Design Complexity –Reduced mm8 milMinimum Standard Fabrication AllowanceNotPreferable PreferableLand (Pad) RequirementsIn order to meet annular ring requirement particularlywhilebreakoutisnotdesirable,thepadsizerequirementshallbedeterminedbythefollowingequation:Exampleoflandsizecalculation:Given:4layer,1ozbaseCu,LevelBFinishedholesize=13177。3milMax.finished