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CAD作业 CAM作业 PCB设计中CAD作业的使用指南

CAD是什么

CAD就是在工程技术人员和计算机组成的系统里中以计算机为工具的计算机辅助设计,辅助人类完成产品的设计、分析、绘图等工作,并达到提高产品设计质量、缩短产品开发周期、降低产品成本等目的。CAD是PCB设计的一部分 
CAD的功能包括:概念设计、结构设计、装配设计、复杂曲面设计、工程图样绘制、工程分析、真实感及渲染、数据交换接口等。

 

线路板CAD

线路板CAD

PCB中的CAD/CAM作业

有些工厂认为固定某些工作尺寸可以符合最大生产力,但原物料成本增加很多.下列是一些考虑的方向:
a. 将Gerber Data 输入所使用的CAM系统,此时须将apertures和shapes定义好。目前,己有很多PCB CAM系统可接受IPC-350的格式。部份CAM系统可产生外型NC Routing 档,不过一般PCB Layout设计软体并不会产生此档。有部份专业软体或独立或配合NC Router,可设定参数直接输出程式.
Shapes 种类有圆、正方、长方,亦有较复杂形状,如内层之thermal pad等。着手设计时,Aperture code和shapes的关连要先定义清楚,否则无法进行後面一系列的设计。

设计时的Check list

依据check list审查後,当可知道该制作料号可能的良率以及成本的 预估。

Working Panel排版注意事项

  • PCB Layout工程师在设计时,为协助提醒或注意某些事项,会做一些 辅助的记号做参考,所以必须在进入排版前,将之去除。
  • 排版的尺寸选择将影响该料号的获利率。因为基板是主要原料成本(排版最佳化,可减少板材浪费);而适当排版可提高生产力并降低不良率。

一般制作成本,直、间接原物料约占总成本30~60%,包含了基板、胶片、铜箔、防焊、乾膜、钻头、重金属(铜、鍚、铅、金),化学耗品等。而这些原物料的耗用,直接和排版尺寸恰当与否有关系。大部份电子厂做线路Layout时,会做连片设计,以使装配时能有最高的生产力。因此,PCB工厂之制前设计人员,应和客户密切沟通,以使连片Layout的尺寸能在排版成工作PANEL时可有最佳的利用率。

要计算最恰当的排版,须考虑以下几个因素。

  1. 基材裁切最少刀数与最大使用率(裁切方式与磨边处理须考虑进去)。
  2. 铜箔、胶片与乾膜的使用尺寸与工作PANEL的尺寸须搭配良好,以免浪费 。
  3. 连片时,piece间最小尺寸,以及板边留做工具或对位系统的最小尺寸。
  4. 各制程可能的最大尺寸限制或有效工作区尺寸。
  5. 不同产品结构有不同制作流程,及不同的排版限制。

较大工作尺寸,可以符合较大生产力,但原物料成本增加很多,而且设备
制程能力亦需提升,如何取得一个平衡点,设计的准则与工程师的经验是 相当重要的。
-进行working Panel的排版过程中,尚须考虑下列事项,以使制程 顺畅,表排版注意事项 。

底片与程序

底片

Artwork 在CAM系统编辑排版完成后,配合D-Code档案,而由雷射绘图机(LaserPlotter)绘出底片。所须绘制的底片有内外层之线路,外层之防焊,以及文字底片。
由于线路密度愈来愈高,容差要求越来越严谨,因此底片尺寸控制,是目前很多PCB厂的一大课题。表是传统底片与玻璃底片的比较表。玻璃底片使用比例已有提高趋势。而底片制造商亦积极研究替代材料,以使尺寸之安定性更好。例如干式做法的铋金属底片.
一般在保存以及使用传统底片应注意事项如下:

  1. 环境的温度与相对温度的控制
  2. 全新底片取出使用的前置适应时间
  3. 取用、传递以及保存方式
  4. 置放或操作区域的清洁度

程序

含一,二次孔钻孔程序,以及外形Routing程序其中NC Routing程序一般须另行处理
DFM-Design for manufacturing .Pcb lay-out 工程师大半不太了解,PCB制作流程以及各制程需要注意的事项,所以在Lay-out 线路时,仅考虑电性、逻辑、尺寸等,而甚少顾及其它。PCB制前设计工程师因此必须从生产力,良率等考虑而修正一些线路特性,如圆形接线PAD修正成泪滴状,为的是制程中PAD一孔对位不准时,尚能维持最小的垫环宽度。但是制前工程师的修正,有时却会影响客户产品的特性甚或性能,所以不得不谨慎。PCB厂必须有一套针对厂内制程上的特性而编辑的规范除了改善产品良率以及提升生产力外,也可做为和PCB线路Lay-out 人员的沟通语言,
Tooling
指AOI与电测Netlist 檔.AOI由CAD reference文件产生AOI系统可接受的数据、且含容差,而电测Net list 档则用来制作电测治具Fixture。