基于GENESIS2000軟件的PCB工藝技巧
2014/08/08
Terry
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一、外形制作
外形制作有兩種方式：
1 按客戶光繪文件
制作步驟：
a 用面板中Select by net選定元件面線路邊框，復(fù)制到rout層；
b 刪除所有圓弧；
c 檢查線的數(shù)量，例如長方形應(yīng)有四根線，刪除多余的線；
d 檢查線的角度，常規(guī)線的角度應(yīng)為0°﹑90°和45°，如為0.1°，多為客戶設(shè)計失誤，需征求市場部的處理意見；
e 用Rout→Connections功能重新連接線線交點和倒角，圓弧線屬性應(yīng)為arc；
f 將線寬改為r10mil。
2 按客戶標(biāo)注尺寸
制作步驟：
a 在Matrix中創(chuàng)建rout層；
b 在Options→Line parameters功能中選定第5項；
c 用面板中Add feature功能在rout層中按客戶標(biāo)注尺寸手工繪制外形，線寬設(shè)為r10mil；
d 用Rout→Connections功能輔助連接線線交點和倒角至外形完成。
e 如果Rout層有Rect 或Oval等實體，需將其轉(zhuǎn)化為輪廓線。方法：先選中實體點擊EditàReshapeàcontourise 變成Surface ,執(zhí)行Surface to outline,輸入線寬值即可轉(zhuǎn)化為輪廓線。
外形完成之后，用Select by net命令選中外形圖形，然后用Edit→Create→Profile命令創(chuàng)建Profile。
二 orig制作
orig制作由以下三部分組成：
1 層對位
制作步驟：
a 選中所有層，以鉆孔為參考層，用register功能使線路、地電、阻焊與鉆孔實現(xiàn)自動對位；
b 其它層（包括字符層）需手工移動整層，使外邊框與元件面線路層的外邊框重合，必要時需鏡像。
檢查方法：
a 各層焊盤中心應(yīng)與鉆孔中心對齊；
b 各層外邊框應(yīng)相互重合；
c 元件面字符為正字，焊接面字符為反字。
2 line轉(zhuǎn)pad
制作步驟：
a 打開阻焊層的Features Histogram，在Lines List中選中所有，按Highlight，對照線路、字符判斷是否需要轉(zhuǎn)焊盤；
b 同時選中并打開元件面線路和元件面阻焊，按
c 用步驟a的方法檢查除邊框線和大面積噴錫塊外line均已轉(zhuǎn)換完畢；
d 如有r形line被轉(zhuǎn)為oval形pad，運用Actions→reference Selection功能，將線路層所有oval參考阻焊層選擇，將被阻焊層Covered的oval移出（和阻焊層oval數(shù)量相同），其余oval用 Edit→Reshape→Break命令打斷回line，最后將移出的oval移回線路層。此操作在有正負性疊加時慎用。
3 定義SMD
運用DFM→Cleanup→Set SMD attribute功能，參數(shù)Types Other設(shè)為*，自動將外層線路未鉆孔的焊盤設(shè)定為SMD。
在Matrix中將原edit刪除，復(fù)制orig為edit。以下操作如未特殊注明均在edit中進行。
三 Matrix制作
以標(biāo)準(zhǔn)4層板為例，定義各層屬性，按制板順序用
鉆孔 board drill positive
外形 board rout positive
元件面字符 board silk_screen positive
元件面阻焊 board solder_mask positive
元件面線路 board signal positive
地層 board power_ground negative
電層 board power_ground negative
焊接面線路 board signal positive
焊接面阻焊 board solder_mask positive
焊接面字符 board silk_screen positive
1 正確排列層次的依據(jù)有以下幾種：
a 客戶提供層次排列順序；
b 板外有層次標(biāo)識；
c 板內(nèi)有數(shù)字符號標(biāo)識，如“1、2、3、4……”。
2 判斷每層為正、負性的一般性依據(jù)為：
焊盤中心為實體是正性，焊盤中心為空心是負性。
四 鉆孔編輯
1鉆孔制作步驟
a 打開Drill Tools Manager，對照客戶提供的鉆孔圖檢查鉆孔文件中孔徑、孔數(shù)和孔屬性是否正確，如無鉆孔圖，則直接以鉆孔文件為準(zhǔn)；
b 將孔徑較小、分布不規(guī)則的過孔屬性由plt改為via；
c 按《鉆孔刀具補償規(guī)則》輸入每種孔對應(yīng)的鉆孔孔徑；
d 用Analysis→Fabrication→Drill Checks功能分析鉆孔層，檢查分析結(jié)果是否異常；
e 如有重孔，用NFP Removal功能，參數(shù)Delete選Duplicate，自動將鉆孔及相應(yīng)層的重盤去除；
f 如有交叉孔，手工刪除交叉孔中較小的過孔及各層相應(yīng)焊盤；若為器件孔交叉，不可刪除，需在交叉孔兩端增加兩個與交叉孔相切的預(yù)鉆孔，理論上預(yù)鉆孔孔徑= （交叉孔中心距+交叉孔孔徑）/2，然后用去尾法選擇孔徑（原則上選板內(nèi)已有鉆孔孔徑）。例兩交叉孔孔徑為2.15mm，中心距為1.00mm，計算出孔 徑為1.575mm，則選預(yù)鉆孔孔徑為1.55mm。
2 鉆槽制作
a 在鉆孔層將所需鉆槽形狀用Edit→Reshape→Change Symbol命令改為oval，例鉆槽3.00X1.00，形狀為oval3X1；
b 將oval用Edit→Reshape→Break命令打斷成line；
c 若所需鉆槽長寬比＜2，需在槽兩端增加兩個預(yù)鉆孔，方法同交叉孔。
五 鉆孔外形圖制作
制作步驟：
a 將rout層用Edit→Copy→Other Layer命令復(fù)制到新一層tmp，并加大5mil；
b 在tmp層中用Add feature功能標(biāo)注完整正確的外形尺寸，尺寸線和尺寸界線線寬為r5mil，箭頭用special symbol→jian/jian45，尺寸值Text
參數(shù)按XY均為80mil，線寬為5mil；
c 用Creat Drill Map功能自動產(chǎn)生鉆孔圖，單位定為mm，鉆孔圖命名為map；
d 將tmp層中所有圖形移至map層，客戶鉆孔圖中的說明文字也移至map層，合并成鉆孔外形圖；
e 刪除tmp層。
六 線路層制作
1 板外圖形刪除
a 選中除rout層外的所有board層，用面板中↖逐一選定外形邊框并刪
除；
b 運用Clip Area功能，參數(shù)Method選profile，參數(shù)Clip area選outside，自動刪除板外圖形；
c 檢查并刪除板邊未除凈的圖形。
2 挑表面貼
a 選中元件面線路層，在面板中打開Feature selection filter功能，在Attributes中選smd后按select即可選中元件面線路層所有表面貼；
b 將元件面線路層所有表面貼移出至新一層gtl，檢查元件面線路層剩下的焊盤數(shù)量是否等于鉆孔數(shù)。如數(shù)量相等則證明表面貼屬性定義完全，如不相等，需找出未 定義表面貼屬性的焊盤，選Edit→attributes→Chang功能，在attributes中選smd，然后按OK手工定義剩下的表面貼并移至 gtl層；
c 將gtl層所有圖形移回元件面線路層，如需補償SMD，可在移動同時按要求加大；
d 選中元件面線路層所有表面貼加大11mil復(fù)制到新一層D10
e 在D10層r形D碼中找出識別點，確定識別點位置，將元件面線路層板邊識別點加銅環(huán)，銅環(huán)外徑比內(nèi)徑大1mm，內(nèi)徑比識別點阻焊開窗大1mm，不可碰到周圍圖形；
f 焊接面線路層制作方法同上。
3 線寬補償
a 選中所有線路層，在面板中打開Feature selection filter功能，關(guān)閉Pads、Surfaces、Text和Negative elements按鈕，按select選中所有需補償?shù)木€，然后用Edit→Resize→Global功能加大。加大值見b 對阻抗控制線，按阻抗要求進行單獨補償。
4 盤對位
選中所有board層，用DFM→Pad Snapping功能使各層焊盤參考鉆孔層對位，偏位在2mil以上不會移動，制作人員需提出。
5 線路層孔焊盤優(yōu)化
a 選中元件面線路層，采用DFM→Signal Layer Opt功能，按默認參數(shù)優(yōu)化焊盤。檢查優(yōu)化結(jié)果，如出現(xiàn)ARG violation（min）報告，則說明由于間距不夠，有焊盤未被優(yōu)化。先Undo此優(yōu)化步驟，再打開柱形圖查看未被優(yōu)化焊盤的孔徑屬于Via還是 Plt，然后以0.5mil為一級逐級降低此孔對應(yīng)的焊環(huán)參數(shù)，重新優(yōu)化直至優(yōu)化完成。維持現(xiàn)有參數(shù)對焊接面線路層進行優(yōu)化；
b 內(nèi)層焊盤優(yōu)化方法與外層相同；
c 將元件面線路層孔焊盤移出至gtl層，將gtl層屬性改為board+ signal+ positive，用DFM→Signal Layer Opt功能對gtl層焊盤重新優(yōu)化，參數(shù)PTH AR和VIA AR維持原設(shè)定，參數(shù)Spacing和Drill to cu改為0。優(yōu)化完成后將gtl層中所有圖形移回元件面線路層。焊接面也重復(fù)此步驟。
注：所有外層使用相同的優(yōu)化參數(shù)，所有內(nèi)層也使用相同的優(yōu)化參數(shù)，外層與內(nèi)層參數(shù)可以不同。
6 無功能焊盤去除
a 用DFM→NFP Removal功能自動去除內(nèi)層未連線焊盤；將參數(shù)Drill中PTH和Via選項關(guān)閉，參數(shù)Remove undrilled Pads改為No，自動去除外層NPTH焊盤；
f 焊接面D11按相同做法制作，層名為jobs-a.d11。
九 阻焊層制作
a 選中元件面線路層，用DFM→Solder Mask Opt功能進行阻焊優(yōu)化，ERF參數(shù)選SHENNAN-E80，Clearance Opt參數(shù)設(shè)定見b；
b 在間距允許的條件下阻焊開窗盡可能大（單邊阻焊開窗≥3mil，銅箔厚度≥3OZ除外）。以此解決現(xiàn)場板對位困難及油墨上焊盤問題。
CAM單板具體制作方法及步驟：阻焊優(yōu)化參數(shù)選取的依焊盤開窗處線路最小值間距來確定。我們現(xiàn)在使用的GENESIS 2000 CAM軟件，阻焊開窗只能按一個值來優(yōu)化。阻焊優(yōu)化參數(shù)clearance （min）+ coverage（min） = spacing（min） ,其中clearance ：焊盤阻焊開窗；coverage：開窗到線條的距離；spacing：線路的最小間距。阻焊優(yōu)化參數(shù)選取方法為：當(dāng)線路間距≥4mil 時，clearance （min）à2.5mil; clearance （opt）à3.0mil（視間距而定可≥3mil缺省為3mil）； coverage（min）à1.5mil; coverage（opt）à1.5mil。這樣一來板內(nèi)間距大的地方阻焊開窗就可以做到3mil,間距較小的地方無法達到3mil按2.5mil制作。
c 同時打開元件面阻焊層優(yōu)化前和優(yōu)化后的圖形，肉眼檢查無明顯的尺寸與形狀變化；
d 用Analysis→Fabrication→Solder Mask Checks功能分析優(yōu)化后的元件面阻焊是否符合表十一要求，如不符合需手工調(diào)整直至分析合格；
項目 最小值 備注
NPTH annular Ring Clearance Opt參數(shù)值
SMD annular Ring Clearance Opt參數(shù)值
Pad annular Ring Clearance Opt參數(shù)值
Coverage 針對非同一網(wǎng)絡(luò)
SM Slivers
（表十一）阻焊層分析結(jié)果的可接受值
e 選中1層，用Actions→reference Selection功能參考gts層進行選擇，參數(shù)Mode選Disjoint，關(guān)閉lines、Surfaces、Text、Arcs＆Circles 按鈕，選出阻焊未開窗的孔復(fù)制到新一層tmp，在tmp中將孔徑改為成品孔徑后移至元件面阻焊層，刪除tmp層；
f 將gts層中的Pads移回元件面阻焊層；
g 將gts層中的Lines移回元件面阻焊層；
h 檢查元件面阻焊層的焊盤數(shù)等于元件面線路層的焊盤數(shù)+NPTH孔數(shù)；
i 焊接面阻焊層按相同做法制作。
十 BGA塞孔制作
a 將元件面線路層和焊接面線路層的BGA焊盤復(fù)制到新一層2mm；
b 將2mm層中的所有焊盤大小改為s4000μm，方塊中間空白處需填實；
c 選中鉆孔層，用Actions→reference Selection功能參考2mm層進行選擇，參數(shù)Mode選Touch，將所有與2mm層相碰的孔（即BGA2mm范圍內(nèi)需塞的孔）復(fù)制到Job.bga，并復(fù)制Job.bga為Job.sdb；
d 更改Job.bga（塞孔模板）和Job.sdb（塞孔墊板）中的孔徑；
e 選中D11層，用Actions→reference Selection功能參考Job.bga層進行選擇，參數(shù)Mode選Touch，將所有與Job.bga層相碰的焊盤刪除，刪除數(shù)量應(yīng)與塞孔數(shù)量相同；
f 選中阻焊層，在面板中打開Feature selection filter功能，在Include Symbols中選阻焊層中與成品孔等大焊盤和開小窗焊盤，用Actions→reference Selection功能參考Job.bga層進行選擇，參數(shù)Mode選Touch，將與Job.bga層相碰的焊盤刪除。
十一網(wǎng)絡(luò)比較
a 打開Actions→Netlist Analyzer功能，Step分別選orig和edit，Type均選current，分別按Recalc按鈕；
b Recalc完成后，將上一個current改為Reference，按Update，彈出Ref Netlist Update對話框，在Action中選Set to CUR netlist后按OK；
c 按compare即可比較orig和edit之間的網(wǎng)絡(luò)關(guān)系，如果shorted和broken未變紅則說明結(jié)果正確。
十二 字符層制作
A 修改字符線寬；
b 在Special symbols中選擇標(biāo)記按客戶要求放置，標(biāo)記應(yīng)加在空白處，不可碰到阻焊、外形和線路面銅字；
c 制作D10；
d 將D10層復(fù)制到對應(yīng)字符層，Invert選No。
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