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CAM学习资料
1.CAM制作的基本步骤
每一个PCB板基本上都是由孔径孔位层、DRILL层、线路层、阻焊层、字符层所组成的,在CAM350中,每载入一层都会以不同的颜色区分开,以便于我们操作。
1.导入文件
首先自动导入文件(File-->Import-->Autoimport),检查资料是否齐全,对齐各层(Edit-->Layers-->Align)并设定原点位置(Edit-->Change-->Origin-->DatumCoordinate),按一定的顺序进行层排列(Edit-->Layers-->Reorder),将没用的层删除(Edit-->Layers-->Reorder)。
2.处理钻孔
当客户没有提供钻孔文件时,可以用孔径孔位转成Flash(Utilities-->Draw-->Custom,Utilities-->Draw-->Flash-->Interactive)后再转成钻孔(钻孔编辑状态下,Utilities-->GerbertoDrill);如果有提供钻孔文件则直接按制作要求加大。
接着检查最小钻孔孔径规格、孔边与孔边(或槽孔)最小间距(Analysis-->CheckDrill)、孔边与成型边最小距离(Info-->Measure-->Object-Object)是否满足制程能力。
3.线路处理
首先测量最小线径、线距(Analysis-->DRC),看其是否满足制程能力。
接着根据PC板类型和基板的铜箔厚度进行线径补偿(Edit-->Change-->Dcode),检查线路PAD相对于钻孔有无偏移(如果PAD有偏,用Edit-->Layers-->SnapPadtoDrill命令;如果钻孔有偏,则用Edit-->Layers-->SnapDrilltoPad命令),线路PAD的Ring是否够大(Analysis-->DRC),线路与NPTH孔边、槽边、成型边距离是否满足制作要求。
NPTH孔的线路PAD是否取消(Edit-->Delete)。
以上完成后再用DRC检查线路与线路、线路与PAD、PAD与PAD间距是否满足制作要求。
4.防焊处理
查看防焊与线路PAD匹配情况(Analysis-->DRC)、防焊与线路间距、防焊与线路PAD间距(将线路与防焊拷贝到一层,然后用Analysis-->DRC命令检查此层)、防焊条最小宽度、NPTH处是否有规格大小的防焊挡点(Add-->Flash)。
5.文字处理
检查文字线宽(Info-->Report-->Dcode)、高度(Info-->Measure-->Point-point)、空心直径、文字与线路PAD间距、文字与成型边距离、文字与捞孔或槽的间距、文字与不吃锡的PTH间距是否满足制作要求。
然后按客户要求添加ULMARK和DATECODE标记。
注:
a:
ULMARK和DATECODE一般加在文字层,但不可加在零件区域和文字框内(除非有特殊说明)、也不可加在被钻到、冲到或成型的区域。
b:
客户有特殊要求或PCB无文字层时,ULMARK和DATECODE标记可用铜箔蚀刻方式蚀刻于PCB上(在不导致线路短路或影响安规的情况下)或直接用镂空字加在防焊层上。
6.连片与工作边处理
按所指定的连片方式进行连片(Edit-->Copy)、加工作边。
接着加AI孔(钻孔编辑状态下,Add-->DrillHit)、定位孔、光学点、客户料号(Add-->Text)、扬宣料号。
需过V-CUT的要导V-CUT角(Edit-->LineChange-->Fillet,如果需导圆角则用下述命令:
Edit-->LineChange-->Chamfer)。
有些还要求加ET章、V-CUT测试点、钻断孔、二此钻孔防呆测试线和PAD、识别标记等。
7.排版与工艺边的制作
按剪料表上的排版方式进行排版后,依制作规范制作工艺边。
8.合层
操作:
Tables-->Composites。
按Add增加一个CompositesName,Bkg为设置屏幕背影的极性(正、负),Dark为正片属性(加层),Clear为负片属性(减层)。
在做以上检查合处理工作的同时,应对客户原始资料做审查并记录《D/S&MLB原始资料CHECKLIST》呈主管审核。
以上各项检查结果如与制程能力不符,应按规范作适当修改或知会主管处理。
9.输出钻孔和光绘资料
CAM资料制作完毕需记录原始片、工作片的最小线径、线距和铜箔面积(Analysis-->CopperArea)。
经专人检查后,打印孔径孔位和钻孔报告表,等资料确认合格后即可输出钻孔(File-->Export-->DrillData)和光绘资料(File-->Export-->Composites)。
钻孔输出格式:
Leading3,3公制(发给铭旺的多层板为Trailing3,3公制)。
光绘资料输出格式:
GerberRs-274-X,Leading2,4英制。
2.GC—CAM快捷键说明
F12——选择文件
Ctrl+L——录入文件
Ctrl+shift+L——释放文件
F6——存盘
F7——打开文件
Ctrl+shift+P——设置物理层
Ctrl+S——设置层
F8——重新排序
F5——复制层
Ctrl+F5——复制NC层
F3——查看层信息
Ctrl+F4——输出扩展Gerber文件
F4——输出PDF文件
Ctrl+Shift+F4——检测输出
F11——打印
Q——查询
/——测量
Ctrl+B——设置版面尺寸
U——恢复操作
Ctrl+Delete——剪贴
C——复制
Ctrl+Ins——粘贴
Ctrl+Shift+F5——粘贴到其他层
A——阵列复制+粘贴
K——打断
Ctrl+E——设置编辑状态
M——标记
*——全部标记
F9——选择标记
Ctrl+Shift+M——取消标记
O——平移
R——旋转
X——X方向镜面
Y——Y方向镜面
N——替换工具
Ctrl+Shift+S——比例
B——画方框
Ctrl+F——填充
T——加文字
Ctrl+Enter——创建元素
Ctrl+Shift+D——MRC检测
Ctrl+Shift+V——查看MRC结果
Ctrl+Shift+T——生成自定义焊盘
Ctrl+Shift+R——转换自定义焊盘
Ctrl+K——自动转换自定义焊盘
Ctrl+R——替换标记元素
Ctrl+O——排序
I——删除内层无用焊盘
Ctrl+T——创建泪滴
Ctrl+Shift+K——修改字符层
Ctrl+Shift+O——删除被覆盖的元素
%——缩小焊盘
!
——修改阻焊层
Shift+F5——阵列层
Ctrl+Shift+C——版面置中
Ctrl+Shift+A——计算铜面积
Ctrl+F9——标记连接元素
Ctrl+Shift+F8——排序
=——对比层
Ctrl+Shift+E——提取网络
Shift+F4——切换标记元素
+——放大
———缩小
Ctrl+Shift+“=”——满屏显示
Ctrl+Shift+“-”——恢复缩放
D——刷新
Ctrl+D——控制刷新
J——跳跃
Ctrl+Shift+J——相对坐标跳跃
Ctrl+A——角度跳跃
Ctrl+N—抓取最近的元
3.GC—CAM常用词语
AbsoluteData:
绝对数据,PCB数据的位置参数都是以系统的零点为基准进行测量的。
AbsoluteX、Y:
绝对坐标,在绝对坐标系下当前光标的坐标位置。
Aperture:
光圈,该名称来自于早期的矢量光绘机,在矢量光绘机中,图形是光通过“光圈盘”上不同形状和尺寸的“光圈”孔在感光材料(菲林)上曝光而形成的。
Aperturelist:
光圈表。
AperturelistEditor:
光圈表编辑器。
Aperturelistwindows:
光圈表窗口。
Annularring:
焊环。
Array:
拼版或陈列。
Acidtrip:
蚀刻死角。
Assembly:
安装。
BareBxnel:
光板,未进行插件工序的PCB板。
BadBadsize:
工作台,工作台有效尺寸。
BillofMatrials(BOM):
材料清单。
BlindBuriedvia:
盲孔,埋孔。
Chamfer:
倒角。
Circuit:
线路。
Circuitlayer:
线路层。
Clamshelltester:
双面测试机。
CoordinatesArea:
坐标区域。
Copy-protectkey:
软件狗。
Contour:
轮廓。
Draw:
一种圆形的光圈,但只是用于创建线路,不用于创建焊盘。
DrillRack:
铅头表。
DrillRackEditor:
铅头表编辑器。
DrillRackwindow:
铅头表窗口。
DCode:
Gerber格式中用不着于表达光圈的代码。
Double-sidedBiard:
双面板。
EndofBlockcharacter(EOB):
块结束符。
ExtractNetlist:
提取网络。
Firdacial:
对位标记。
Flash:
焊盘,来源于早期矢量光绘机,在矢量光绘机中,焊盘是光通过光圈“闪出”(Flash)而形成的。
GerberData:
从PCBCAD系统到PCB生产过程中最常用的数据格式。
Grid:
栅格。
GraphicalEditor:
图形编辑器。
IncrementalData:
增量数据。
Land:
接地层。
Layerlistwindow:
层列表窗口。
LayersetupArea:
层设置窗口。
MultilayerBoard:
多层板。
Nets:
网络。
NetEnd:
网络端点。
NetList:
网络表。
Pad:
焊盘。
Padshaving:
焊盘缩小。
Parts:
元件。
PlatedThroughHole:
电镀通孔。
Photoplotter:
光绘机。
Polarity:
属性。
PrintCircuitBoard(PCB):
印制线路板。
ProgrammableDeviceFromat(PDF):
可编辑设备格式。
ProbeTester:
针式测试机。
Query:
询问。
Querywindow:
询问窗口。
Resist:
保护层。
Rotation:
旋转。
RS-274-X:
扩展Gerber.
Single-sided-Board:
单面板。
Soldermask:
阻焊。
SolderPaste:
助焊层。
SurfaceMaountTechnology(SMT):
表面贴装技术。
Thermalpad:
散热焊盘。
Testpoint:
测试点。
Teardrop:
泪滴。
Trace:
线路。
UserX.Y:
用户坐标。
Viahole:
过孔。
4.制作锣带的基本步骤
一、根据MI要求检查outline的尺寸及孔刀边数据,内角R值要求,画好成品Outline。
二、分好层,一般习惯性的保留原装outline和原装钻带,套板outline和生产钻带,以及要生成的rout层,delete那些与做锣带无关数据。
三、设定NCToolTable,用MI指定的定位孔,根据内槽大小,拼片间距以及内角的R值要求来选用刀具,着里需要注意的是要到NCEditor的界面下。
四、用NC界面下Utilities菜单选Gerbertomill,直接生成锣带,在转换的过程中注意走刀方向和是否补偿。
用Edit菜单下的Copy命令把生产钻带的定位孔(即根据MI要求在刀具表里已经设定好的)CopyToLayers(目的层就是rout层)。
需要注意的是在加定位孔时要尽量能防反,以免铣边操作员上反板。
五、退出NC界面到CAM界面,到Utilities菜单选DrawToOne-UpBorder(定Border,就时选成品外围),到PanlelEditor界面下,点窗口上方的Setup,将advanced选项打勾,在按OK。
再点create键,将spreadsheet切换成AutoCalc(左击鼠标,选yes即可),选deleteinage将那些不是按你的意愿拼片的Border删除,只保留第一个,将表格里的数据都改为O,按OK。
到Edit菜单里用Copy命令将片拼好,就可以输出锣带了,保存资料,退出PanelEditor界面。
5.层的编辑
CAM350中对层的编辑功能基本包括增加/删除层、更改各层顺序、设置层的状态和参数、层组合等。
1.增加层:
增加层有两种方法。
利用菜单项Edit->Layers->AddLayers,或者在左边工具条点击快捷图标,在出现“Numberofnewlayers”后输入需要增加的层数。
2.删除层:
Edit->Layers->RemoveLayers,选择要删除的层。
3.更改各层顺序:
有时为了看起来方便想按一定顺序排列各层,可以通过菜单项Edit->Layers->ReorderLayers来实现更改各层顺序的功能。
调整顺序时先选中要调节顺序的层,然后移动鼠标到理想的插入点即可,最后按下Renumber排序。
4.设置层的状态和参数:
查看、更改各层信息可以按下热键“Y”或利用菜单项Tables->Layers,层信息包括层的名字、层的类型、Flash/Draw颜色、层的状态(On/Off/Ref)、是否当前被激活的层、是否在最前面一层。
5.层的组合:
在看Gerber时经常会需要同时打开某几层一起看,这时,利用某个热键一下子打开几层就会显的非常便捷。
CAM350中“层组合设置功能”就能很好的做到有目的将几层并为一组简单的使用一个热键就能同时打开这组内所有的层。
在CAM350中有四种不同的层组合选择分别为:
User/LayerStackup/BlindandBuried/MCMTechnology。
其中,User为通用的用户定义类型;LayerStackup是在拼版过程中使用的层组合设置:
BlindandBuried是配合Netlist的产生使用的;MCMTechnology是专门针对MCM技术的基板的Gerber文件。
这四种形式下的层组合设置功能可以通过Tables->LayerSets菜单下的四个选择来实现。
由于LayerStackup/MCMTechnology和我们关系不大,这里仅介绍User和BlindandBuried两种方式。
关于打开组合层的热键,CAM350是这样规定的,系统默认的热键为数字键0-9,从1开始为第一个层组合设置,依次类推,0则代表第10个层组合设置:
当然CAM350可设置10个以上的层组合,但只有前10个可以通过热键打开。
首先介绍User类型:
打开Tables->LayerSets->User菜单会出现“UserLayerSets”对话框:
在左边的"LayerSets"列表中是层设置的名称及其分配的热键数字。
名称是在右边的“name”框中输入的。
名字可以使用默认的,也可以自己定义,但是命名中不允许包含空格。
一般在“LayerSets"列表中显示的是“LS1:
LyrSet_1<..HotKey1",但如果在其他三种类型(LayerStackup/BlindandBuried/MCMTechnology)中已有过设置,则将自动以下一个未使用的热键开始。
如是以“LS1:
LyrSet_1<..HotKey1"开始的,则表面热键1已经使用过。
接下来依次点击右边数字按钮来加入每个LayerSets中包含的层。
如点击1按钮就会弹出“LayerList”的选择框,OK后该层就显示在1按钮右侧的框中,点击2按钮加入另一层,重复这个过程直到所有的期望的层都被加入。
如果还要在编辑一个层组合只要点击Add按钮然后重复刚才的操作即可。
当然,点击某个LayerSets按下Delete就可以删除该设置,也可以选择组内的各层。
所有这些设置将被保存在*.CAM文件中以备下次使用。
接着介绍BlindandBuried类型:
这个功能只有当Gerber文件中含有盲孔、埋孔信息时才有效。
由于这个功能时配合Netlist的提取而设置的,必须在提取Netlist之前先设置层,只要先告诉系统BlindandBuried在哪个层组合,才能提取正确的Netlist。
具体实现过程与User类型类似,打开Tables->LayerSets->BlindandBuried菜单项,出现“LayerSetsForBlindandBuriedVia"对话框:
LayerSets的命名及层的加入都和前面讲的一样,只是还要调入两个钻孔文件。
点击“ThruDrill”按纽并选择通孔钻孔文件,再点击“DrillData”选择相应的文件。
当“BlindandBuried”类型的层组合设置成功后,在“LayerTable”对话框下方的“ByLayerSet”按钮才会生效。
6.光绘工艺的一般流程
(一),检查用户的文件
用户拿来的文件,首先要进行例行的检查:
1,检查磁盘文件是否完好;
2,检查该文件是否带有病毒,有病毒则必须先杀病毒;
3,如果是Gerber文件,则检查有无D码表或内含D码。
(二),检查设计是否符合本厂的工艺水平
1,检查客户文件中设计的各种间距是否符合本厂工艺:
线与线之间的间距`线与焊盘之间的间距`焊盘与焊盘之间的间距。
以上各种间距应大于本厂生产工艺所能达到的最小间距。
2,检查导线的宽度,要求导线的宽度应大于本厂生产工艺所能达到的最小线宽。
3,检查导通孔大小,以保证本厂生产工艺的最小孔径。
4,检查焊盘大小与其内部孔径,以保证钻孔后的焊盘边缘有一定的宽度。
(三),确定工艺要求
根据用户要求确定各种工艺参数。
工艺要求:
1,后序工艺的不同要求,确定光绘底片(俗称菲林)是否镜像。
底片镜像的原则:
药膜面(即,乳胶面)贴药膜面,以减小误差。
底片镜像的决定因素:
工艺。
如果是网印工艺或干膜工艺,则以底片药膜面贴基板铜表面为准。
如果是用重氮片曝光,由于重氮片拷贝时镜像,所以其镜像应为底片药膜面不贴基板铜表面。
如果光绘时为单元底片,而不是在光绘底片上拼版,则需多加一次镜像。
2,确定阻焊扩大的参数。
确定原则:
①大不能露出焊盘旁边的导线。
②小不能盖住焊盘。
由于操作时的误差,阻焊图对线路可能产生偏差。
如果阻焊太小,偏差的结果可能使焊盘边缘被掩盖。
因此要求阻焊应大些。
但如果阻焊扩大太多,由于偏差的影响可能露出旁边的导线。
由以上要求可知,阻焊扩大的决定因素为:
①本厂阻焊工艺位置的偏差值,阻焊图形的偏差值。
由于各种工艺所造成的偏差不一样,所以对应各种工艺的阻焊扩大值也
不同。
偏差大的阻焊扩大值应选得大些。
②板子导线密度大,焊盘与导线之间的间距小,阻焊扩大值应选小些;板
子导线密度小,阻焊扩大值可选得大些。
3,根据板子上是否有印制插头(俗称金手指)以确定是否要加工艺线。
4,根据电镀工艺要求确定是否要加电镀用的导电边框。
5,根据热风整平(俗称喷锡)工艺的要求确定是否要加导电工艺线。
6,根据钻孔工艺确定是否要加焊盘中心孔。
7,根据后序工艺确定是否要加工艺定位孔。
8,根据板子外型确定是否要加外形角线。
9,当用户高精度板子要求线宽精度很高时,要根据本厂生产水平,确定是否进行线宽校正,以调整侧蚀的影响。
(四),CAD文件转换为Gerber文件
为了在CAM工序进行统一管理,应该将所有的CAD文件转换为光绘机标准格
式Gerber及相当的D码表。
在转换过程中,应注意所要求的工艺参数,因为有些要求是要在转换中完成的。
现在通用的各种CAD软件中,除了SmartWork和Tango软件外,都可以转换为Gerber,以上两种软件也可以通过工具软件先转为Protel格式,再转Gerber.
(五),CAM处理
根据所定工艺进行各种工艺处理。
特别需要注意:
用户文件中是否有哪些地方间距过小,必须作出相应的处理
(六),光绘输出
经CAM处理完毕后的文件,就可以光绘输出。
拼版的工作可以在CAM中进行,也可在输出时进行。
好的光绘系统具有一定的CAM功能,有些工艺处理是必须在光绘机上进行的
,例如线宽较正。
(七),暗房处理
光绘的底片,需经显影,定影处理方可供后续工序使用。
暗房处理时,要严格控制以下环节:
显影的时间:
影响生产底版的光密度(俗称黑度)和反差。
时间短,光密度和反差均不够;时间过长,灰雾加重。
定影的时间:
定影时间不够,则生产底版底色不够透明。
不洗的时间:
如水洗时间不够,生产底版易变黄。
特别注意:
不要划伤底片药膜。
7.蚀刻过程中应注意的问题
1.减少侧蚀和突沿,提高蚀刻系数
侧蚀产生突沿。
通常印制板在蚀刻液中的时间越长,侧蚀越严重。
侧蚀严重影响印制导线的精度,严重侧蚀将使制作精细导线成为不可能。
当侧蚀和突沿降低时,蚀刻系数就升高,高的蚀刻系数表示有保持细导线的能力,使蚀刻后的导线接近原图尺寸。
电镀蚀刻抗蚀剂无论是锡-铅合金,锡,锡-镍合金或镍,突沿过度都会造成导线短路。
因为突沿容易断裂下来,在导线的两点之间形成电的桥接。
影响侧蚀的因素很多,下面概述几点:
1)蚀刻方式:
浸泡和鼓泡式蚀刻会造成较大的侧蚀,泼溅和喷淋式蚀刻侧蚀较小,尤以喷淋蚀刻效果最好。
2)蚀刻液的种类:
不同的蚀刻液化学组分不同,其蚀刻速率就不同,蚀刻系数也不同。
例如:
酸性氯化铜蚀刻液的蚀刻系数通常为3,碱性氯化铜蚀刻液的蚀刻系数可达到4。
近来的研究表明,以硝酸为基础的蚀刻系统可以做到几乎没有侧蚀,达到蚀刻的线条侧壁接近垂直。
这种蚀刻系统正有待于开发。
3)蚀刻速率:
蚀刻速率慢会造成严重侧蚀。
蚀刻质量的提高与蚀刻速率的加快有很大关系。
蚀刻速度越快,板子在蚀刻液中停留的时间越短,侧蚀量越小,蚀刻出的图形清晰整齐。
4)蚀刻液的PH值:
碱性蚀刻液的PH值较高时,侧蚀增大。
峁见图10-3为了减少侧蚀,一般PH值应控制在8.5以下。
5)蚀刻液的密度:
碱性蚀刻液的密度太低会加重侧蚀,见图10-4,选用高铜浓度的蚀刻液对减少侧蚀是有利的.
6)铜箔厚度:
要达到最小侧蚀的细导线的蚀刻,最好采用(超)薄铜箔。
而且线宽越细,
铜箔厚度应越薄。
因为,铜箔越薄在蚀刻液中的时间越短,侧蚀量就越小。
2.提高板子与板子之间蚀刻速率的一致性
在连续的板子蚀刻中,蚀刻速率越一致,越能获得均匀蚀刻的板子。
要达到这一要求,必须保证蚀刻液在蚀刻的全过程始终保持在最佳的蚀刻状态。
这就要求选择容易再生和补偿,蚀刻速率容易控制的蚀刻液。
选用能提供恒定的操作条件和对各种溶液参数能自动控制的工艺和设备。
通过控制溶铜量,PH值,溶液的浓度,温度,溶液流量的均匀性(喷淋系统或喷嘴以及喷嘴的摆动)等来实现。
3.高整个板子表面蚀刻速率的均匀性
板子上下两面以及板面上各个部位的蚀刻均匀性是由板子表面受到蚀刻剂流量的均匀性决定的。
蚀刻过程中,上下板面的蚀刻速率往往不一致。
一般来说,下板面的蚀刻速率高于上板面。
因为上板
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