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光绘文件又称为gerber、菲林(取的是英文film的音译),是PCB设计完成后交付板厂进行生产的最终文件,因此,在导出光绘文件之前要必须保证PCB检查无误并且所有铺铜层全部重新flood。

本文中使用的软件为POWERPCB、CAM35O和AUTOCAD。

1、准备工作

打开powerPCB文件,显示所有层,将铜皮重新覆铜(tools/pour manager)。打开DRC检查,确保PCB文件没有错误。

为生成的gerber文件指定目录:打开file/CAM项,在在弹出对话框CAM处用下拉箭头选create,键入文件夹名后,点击ok,输出的gerber文件将保存在新建的文件夹中。

2、输出光绘文件

一个POWERPCB文件应该输出N+8层光绘文件(N为PCB板的电气层层数),其余的8层分别为:

top层的阻焊层、丝印层、助焊层、bottom的阻焊层、丝印层、助焊层、钻孔层(NC drill)和drill drawing层。

具体操作如下:

点击Add,在document name处填写绘图文档名,docment处用下拉菜单选择绘图类型,并在弹出对话框中选择相应的已定义过的层的名字,ok后在layers处定义输出的层及每层输出的内容,点击ok后,在layers旁边的option中确认各层的偏移量(offset)都一致,点击Run即可。

注意:在此之前要确认下PCB文件中的各层定义是否正确,如GND应该是CAM PLANE,POWER应该是Split/Mixed plane。因为如果在PCB绘图过程中使用了ECO功能的话,会出现层定义和设计规则被重置的情况。

下面详述各层中应该包括的条目(item):

top层:

GND层:

信号层(举例):和top层没有什么区别,同理BOTTOM层也是一样。

丝印层:

丝印层包括两层,以silkscreen top举例:包括top层的board outline、lines、ref.des和text 项和silkscreen top 的lines、text和outlines项,如下图所示:

在生成丝印层时最好先预览一下,查看是否有丝印遗漏的情况(在做iMX233板的时候曾因为丝印的线宽不一致导致部分丝印未能显示,解决办法是在top层中勾选outlines项)。

阻焊层:

阻焊层也包括两层,如top层和paste top 层,top层包括board outlines和pads项,paste top层包括如下选项:

助焊层:

助焊层包括两层,如top层和solder top层,top层包括board outlines和pads、test point项,solder top层包括如下选项:

Nc Drill钻孔层:

该层没有Layer选项,直接在默认设置下点0k即可,但是有一点须注意,就是nc drill层的offset要与其他层一致。

drill drawing层:

该层比较重要,不仅包括所有过孔的孔径参数和公差,而且还有PCB的加工工艺要求。在层设置上包括top层和drill drawing层,top层包括pads、lines、vias、text和board outline,drill drawing层包括lines、text。在option 选项中要对钻孔表的位置和选项进行设置:点击options,出现如下所示:

点击Drill Symbols,进入如下图框:

为钻孔表位置定位,在location框中输入X、Y坐标。在表格中对不同孔径的过孔进行参数配置,具体情况不再赘述。

下面主要讲如何在drill drawing 中添加PCB的加工工艺要求以及相关的文档规范:

PCBlayout中也可以添加文字(text),但是排版和制表不方便,因此利用autoCAD完成文字说明和尺寸标注,将文件保存为.dxf格式,然后导入POWERPCB中。导入时注意:直接利用POWERPCB的import DXF file功能会出现丢失文字的问题,因为它只识别闭合的线条,不识别TEXT。即下图的图标:(第二排倒数第二个图标)

最好使用flie/import功能,直接导入.dxf文件。注意:autoCAD中默认的单位是毫米,POWERPCB中默认单位为密尔(mil),会出现尺寸不合的问题,注意缩放。1mm=39.37mil。

PCB 制造技术要求 
PCB 制造技术要求一般标注在钻孔图上,主要有以下项目(根据需要取舍): 
a)基板材质、厚度及公差 
b)铜箔厚度 
注:铜箔厚度的选择主要取决于导体的载流量和允许的工作温度,可参考IPC-D-275 第3.5 条中的经验曲线确定。 
c)焊盘表面处理 
注:一般有以下几种: 
1)一般采用喷锡铅合金工艺,锡层表面应该平整无露铜。只要确保6 个月内可焊性良好就可以。 
2)如果PCB 上有细间距器件(如0.5mm 间距的BGA),或板厚≤0.8mm,可以考虑化学(无电)镍金(Ep.Ni2.Au0.05)。还有一种有机涂覆工艺(Organic Solderability Preservative 简称OSP),由于还存在可焊期短、发粘和不耐焊等问题,暂时不宜选用。 
3)对板上有裸芯片(需要热压焊或超声焊,俗称Bonding)或有按键(如手机板)的板,就一定要采用化学镀镍/金工艺(Et.Ni5.Au0.1)。有的厂家也采用整板镀金工艺(Ep.Ni5.Au0.05)处理。前者表面更平整,镀层厚度更均匀、更耐焊,而后者便宜、亮度好。 
从成本上讲,化学镀镍/金工艺(Et.Ni5.Au0.1)比喷锡贵,而整板镀金工艺则比喷锡便宜。 
4)对印制插头,一般镀硬金,即纯度为99.5%-99.7%含镍、钴的金合金。一般厚度为0.5~0.7μm,标注为:Ep.Ni5.Au0.5。 
镀层厚度根据插拔次数确定,一般 0.5μm 厚度可经受500 次插拔,1μm 厚度可经受1000 次插拔。 
d)阻焊剂 
注: 按公司协议执行。 
e)丝印字符 
注:要求对一般涂敷绿色阻焊剂的板,采用白色永久性绝缘油墨;对全板喷锡板,建议采用黄色永久性绝缘油墨,以便看清字符。 
f)成品板翘曲度 
g)成品板厚度公差 
注:公司规定 板厚<0.8mm,±0.08mm;板厚≥0.8mm,±10%。 
h)成品板离子污染度

具体式样可以参见SVN上我新上传的RFID-coreboard的PCB图。文字说明和尺寸标注都加在了drill drawing层。

不足之处,请大家多多指教!

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