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基于GENESIS2000软件的PCB工艺技巧

  一、外形制作

  外形制作有两种方式:

  1按客户光绘文件

  制作步骤:

  a用面板中Selectbynet选定元件面线路边框,复制到rout层;

  b删除所有圆弧;

  c检查线的数量,例如长方形应有四根线,删除多余的线;

  d检查线的角度,常规线的角度应为0°﹑90°和45°,如为0.1°,多为客户设计失误,需征求市场部的处理意见;

  e用Rout→Connections功能重新连接线线交点和倒角,圆弧线属性应为arc;

  f将线宽改为r10mil。

  2按客户标注尺寸

  制作步骤:

  a在Matrix中创建rout层;

  b在Options→Lineparameters功能中选定第5项;

  c用面板中Addfeature功能在rout层中按客户标注尺寸手工绘制外形,线宽设为r10mil;

  d用Rout→Connections功能辅助连接线线交点和倒角至外形完成。

  e如果Rout层有Rect或Oval等实体,需将其转化为轮廓线。方法:先选中实体点击EditàReshapeàcontourise变成Surface,执行Surfacetooutline,输入线宽值即可转化为轮廓线。

  外形完成之后,用Selectbynet命令选中外形图形,然后用Edit→Create→Profile命令创建Profile。

  二orig制作

  orig制作由以下三部分组成:

  1层对位

  制作步骤:

  a选中所有层,以钻孔为参考层,用register功能使线路、地电、阻焊与钻孔实现自动对位;

  b其它层(包括字符层)需手工移动整层,使外边框与元件面线路层的外边框重合,必要时需镜像。

  检查方法:

  a各层焊盘中心应与钻孔中心对齐;

  b各层外边框应相互重合;

  c元件面字符为正字,焊接面字符为反字。

  2line转pad

  制作步骤:

  a打开阻焊层的FeaturesHistogram,在LinesList中选中所有,按Highlight,对照线路、字符判断是否需要转焊盘;

  b同时选中并打开元件面线路和元件面阻焊,按W命令至骨架显示方式,用面板中↖选定需转换的line(一般在线的末端),然后用DFM→Cleanup→Constructpads(Ref.)功能逐类进行转换。焊接面方法相同;

  c用步骤a的方法检查除边框线和大面积喷锡块外line均已转换完毕;

  d如有r形line被转为oval形pad,运用Actions→referenceSelection功能,将线路层所有oval参考阻焊层选择,将被阻焊层Covered的oval移出(和阻焊层oval数量相同),其余oval用Edit→Reshape→Break命令打断回line,最后将移出的oval移回线路层。此操作在有正负性叠加时慎用。

  3定义SMD

  运用DFM→Cleanup→SetSMDattribute功能,参数TypesOther设为*,自动将外层线路未钻孔的焊盘设定为SMD。

  在Matrix中将原edit删除,复制orig为edit。以下操作如未特殊注明均在edit中进行。

  三Matrix制作

  以标准4层板为例,定义各层属性,按制板顺序用X命令对各层进行排序。(表1)

  钻孔boarddrillpositive

  外形boardroutpositive

  元件面字符boardsilk_screenpositive

  元件面阻焊boardsolder_maskpositive

  元件面线路boardsignalpositive

  地层boardpower_groundnegative

  电层boardpower_groundnegative

  焊接面线路boardsignalpositive

  焊接面阻焊boardsolder_maskpositive

  焊接面字符boardsilk_screenpositive

  1正确排列层次的依据有以下几种:

  a客户提供层次排列顺序;

  b板外有层次标识;

  c板内有数字符号标识,如“1、2、3、4……”。

  2判断每层为正、负性的一般性依据为:

  焊盘中心为实体是正性,焊盘中心为空心是负性。

  四钻孔编辑

  1钻孔制作步骤

  a打开DrillToolsManager,对照客户提供的钻孔图检查钻孔文件中孔径、孔数和孔属性是否正确,如无钻孔图,则直接以钻孔文件为准;

  b将孔径较小、分布不规则的过孔属性由plt改为via;

  c按《钻孔刀具补偿规则》输入每种孔对应的钻孔孔径;

  d用Analysis→Fabrication→DrillChecks功能分析钻孔层,检查分析结果是否异常;

  e如有重孔,用NFPRemoval功能,参数Delete选Duplicate,自动将钻孔及相应层的重盘去除;

  f如有交叉孔,手工删除交叉孔中较小的过孔及各层相应焊盘;若为器件孔交叉,不可删除,需在交叉孔两端增加两个与交叉孔相切的预钻孔,理论上预钻孔孔径=(交叉孔中心距+交叉孔孔径)/2,然后用去尾法选择孔径(原则上选板内已有钻孔孔径)。例两交叉孔孔径为2.15mm,中心距为1.00mm,计算出孔径为1.575mm,则选预钻孔孔径为1.55mm。

  2钻槽制作

  a在钻孔层将所需钻槽形状用Edit→Reshape→ChangeSymbol命令改为oval,例钻槽3.00X1.00,形状为oval3X1;

  b将oval用Edit→Reshape→Break命令打断成line;

  c若所需钻槽长宽比<2,需在槽两端增加两个预钻孔,方法同交叉孔。

  五钻孔外形图制作

  制作步骤:

  a将rout层用Edit→Copy→OtherLayer命令复制到新一层tmp,并加大5mil;

  b在tmp层中用Addfeature功能标注完整正确的外形尺寸,尺寸线和尺寸界线线宽为r5mil,箭头用specialsymbol→jian/jian45,尺寸值Text

  参数按XY均为80mil,线宽为5mil;

  c用CreatDrillMap功能自动产生钻孔图,单位定为mm,钻孔图命名为map;

  d将tmp层中所有图形移至map层,客户钻孔图中的说明文字也移至map层,合并成钻孔外形图;

  e删除tmp层。

  六线路层制作

  1板外图形删除

  a选中除rout层外的所有board层,用面板中↖逐一选定外形边框并删

  除;

  b运用ClipArea功能,参数Method选profile,参数Cliparea选outside,自动删除板外图形;

  c检查并删除板边未除净的图形。

  2挑表面贴

  a选中元件面线路层,在面板中打开Featureselectionfilter功能,在Attributes中选smd后按select即可选中元件面线路层所有表面贴;

  b将元件面线路层所有表面贴移出至新一层gtl,检查元件面线路层剩下的焊盘数量是否等于钻孔数。如数量相等则证明表面贴属性定义完全,如不相等,需找出未定义表面贴属性的焊盘,选Edit→attributes→Chang功能,在attributes中选smd,然后按OK手工定义剩下的表面贴并移至gtl层;

  c将gtl层所有图形移回元件面线路层,如需补偿SMD,可在移动同时按要求加大;

  d选中元件面线路层所有表面贴加大11mil复制到新一层D10

  e在D10层r形D码中找出识别点,确定识别点位置,将元件面线路层板边识别点加铜环,铜环外径比内径大1mm,内径比识别点阻焊开窗大1mm,不可碰到周围图形;

  f焊接面线路层制作方法同上。

  3线宽补偿

  a选中所有线路层,在面板中打开Featureselectionfilter功能,关闭Pads、Surfaces、Text和Negativeelements按钮,按select选中所有需补偿的线,然后用Edit→Resize→Global功能加大。加大值见b对阻抗控制线,按阻抗要求进行单独补偿。

  4盘对位

  选中所有board层,用DFM→PadSnapping功能使各层焊盘参考钻孔层对位,偏位在2mil以上不会移动,制作人员需提出。

  5线路层孔焊盘优化

  a选中元件面线路层,采用DFM→SignalLayerOpt功能,按默认参数优化焊盘。检查优化结果,如出现ARGviolation(min)报告,则说明由于间距不够,有焊盘未被优化。先Undo此优化步骤,再打开柱形图查看未被优化焊盘的孔径属于Via还是Plt,然后以0.5mil为一级逐级降低此孔对应的焊环参数,重新优化直至优化完成。维持现有参数对焊接面线路层进行优化;

  b内层焊盘优化方法与外层相同;

  c将元件面线路层孔焊盘移出至gtl层,将gtl层属性改为board+signal+positive,用DFM→SignalLayerOpt功能对gtl层焊盘重新优化,参数PTHAR和VIAAR维持原设定,参数Spacing和Drilltocu改为0。优化完成后将gtl层中所有图形移回元件面线路层。焊接面也重复此步骤。

  注:所有外层使用相同的优化参数,所有内层也使用相同的优化参数,外层与内层参数可以不同。

  6无功能焊盘去除

  a用DFM→NFPRemoval功能自动去除内层未连线焊盘;将参数Drill中PTH和Via选项关闭,参数RemoveundrilledPads改为No,自动去除外层NPTH焊盘;

  f焊接面D11按相同做法制作,层名为jobs-a.d11。

  九阻焊层制作

  a选中元件面线路层,用DFM→SolderMaskOpt功能进行阻焊优化,ERF参数选SHENNAN-E80,ClearanceOpt参数设定见b;

  b在间距允许的条件下阻焊开窗尽可能大(单边阻焊开窗≥3mil,铜箔厚度≥3OZ除外)。以此解决现场板对位困难及油墨上焊盘问题。

  CAM单板具体制作方法及步骤:阻焊优化参数选取的依焊盘开窗处线路最小值间距来确定。我们现在使用的GENESIS2000CAM软件,阻焊开窗只能按一个值来优化。阻焊优化参数clearance(min)+coverage(min)=spacing(min),其中clearance:焊盘阻焊开窗;coverage:开窗到线条的距离;spacing:线路的最小间距。阻焊优化参数选取方法为:当线路间距≥4mil时,clearance(min)à2.5mil;clearance(opt)à3.0mil(视间距而定可≥3mil缺省为3mil);coverage(min)à1.5mil;coverage(opt)à1.5mil。这样一来板内间距大的地方阻焊开窗就可以做到3mil,间距较小的地方无法达到3mil按2.5mil制作。

  c同时打开元件面阻焊层优化前和优化后的图形,肉眼检查无明显的尺寸与形状变化;

  d用Analysis→Fabrication→SolderMaskChecks功能分析优化后的元件面阻焊是否符合表十一要求,如不符合需手工调整直至分析合格;

  项目最小值备注

  NPTHannularRingClearanceOpt参数值

  SMDannularRingClearanceOpt参数值

  PadannularRingClearanceOpt参数值

  Coverage针对非同一网络

  SMSlivers

  (表十一)阻焊层分析结果的可接受值

  e选中1层,用Actions→referenceSelection功能参考gts层进行选择,参数Mode选Disjoint,关闭lines、Surfaces、Text、Arcs&Circles按钮,选出阻焊未开窗的孔复制到新一层tmp,在tmp中将孔径改为成品孔径后移至元件面阻焊层,删除tmp层;

  f将gts层中的Pads移回元件面阻焊层;

  g将gts层中的Lines移回元件面阻焊层;

  h检查元件面阻焊层的焊盘数等于元件面线路层的焊盘数+NPTH孔数;

  i焊接面阻焊层按相同做法制作。

  十BGA塞孔制作

  a将元件面线路层和焊接面线路层的BGA焊盘复制到新一层2mm;

  b将2mm层中的所有焊盘大小改为s4000μm,方块中间空白处需填实;

  c选中钻孔层,用Actions→referenceSelection功能参考2mm层进行选择,参数Mode选Touch,将所有与2mm层相碰的孔(即BGA2mm范围内需塞的孔)复制到Job.bga,并复制Job.bga为Job.sdb;

  d更改Job.bga(塞孔模板)和Job.sdb(塞孔垫板)中的孔径;

  e选中D11层,用Actions→referenceSelection功能参考Job.bga层进行选择,参数Mode选Touch,将所有与Job.bga层相碰的焊盘删除,删除数量应与塞孔数量相同;

  f选中阻焊层,在面板中打开Featureselectionfilter功能,在IncludeSymbols中选阻焊层中与成品孔等大焊盘和开小窗焊盘,用Actions→referenceSelection功能参考Job.bga层进行选择,参数Mode选Touch,将与Job.bga层相碰的焊盘删除。

  十一网络比较

  a打开Actions→NetlistAnalyzer功能,Step分别选orig和edit,Type均选current,分别按Recalc按钮;

  bRecalc完成后,将上一个current改为Reference,按Update,弹出RefNetlistUpdate对话框,在Action中选SettoCURnetlist后按OK;

  c按compare即可比较orig和edit之间的网络关系,如果shorted和broken未变红则说明结果正确。

  十二字符层制作

  A修改字符线宽;

  b在Specialsymbols中选择标记按客户要求放置,标记应加在空白处,不可碰到阻焊、外形和线路面铜字;

  c制作D10;

  d将D10层复制到对应字符层,Invert选No。

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