如何开展PCB CAM工程工作？

PCB 是现代电子设备的关键部件，其精密制造对于这些设备的功能和可靠性至关重要。PCB 制造商采用一系列计算机辅助制造 (CAM) 流程，以确保 PCB 符合原始设计规格。在本指南中，我们将深入探讨 PCB CAM 工具的复杂性，涵盖设计制造准备过程中涉及的关键步骤、注意事项和最佳实践。

PCB CAM：工程文件创建过程中全面检查的重要性

当我们收到印刷电路板 (PCB) 的图稿时，我们的 PCB 工程文件创建流程首先会进行全面的检查和调整，以确保最终产品与原始设计高度匹配。我们经验丰富的团队会仔细检查设计的每一个细节，如果发现任何不规范之处，我们会采取必要措施，在继续进行之前明确设计师的意图，确保整个制造流程的准确性。

建立 PCB设计 有时包括无法制造的元素，我们提供免费的制造设计（DFM) 在每个订单投入生产前进行审核。凭借我们在各种设计规则集和软件包方面的丰富经验，我们致力于识别并解决潜在问题。我们的工程团队通常会在 PCB 工程文件创建过程中花费大约 3 个小时仔细审查、校准和调整每个设计，以确保您的电路板尽可能符合预期规格，从而生产出符合甚至超出预期的高质量 PCB。

PCB CAM：CAM 审查裸板制造总体清单

裸板制造中的 CAM 审查清单是确保印刷电路板可制造性的综合指南（线路板）。以下是清单中每一项的详细内容：

1. 制作印刷评论：
   • 验证制造图纸规格是否与销售订单和 格柏文件.
   • 确保制造图中的所有规格都是可实现的。
   • 检查图纸中的尺寸是否与数字文件中的实际测量值相符。
   • 查找任何不清楚或无法制造的说明。
2. 对齐和文件验证：
   • 确认所有必需的数字文件都存在并确保它们是完整的。
   • 正确对齐并定位所有层。
3. 铜层：
   • 根据所需的铜重量，验证铜特征之间的间距是否满足最低要求。
   • 确保铜不会与板边缘重叠，除非是故意的。
   • 检查任何可能导致问题的死端跟踪片段。
   • 删除任何板轮廓或板边界外的无关信息。
   • 扩大铜的特征以适应蚀刻和电镀工艺。
   • 将钻孔文件与外部铜层进行比较，以确保镀孔周围有足够的铜。
   • 如果有金手指，则添加走线以将它们连接到汇流条，以进行电解硬金镀层工艺。
   • 在内层上，去除不连接到该层的通孔周围的无功能铜垫。
4. 阻焊层：
   • 调整阻焊层膨胀以满足 4mil – 5mil 的超大阻焊层间隙（铜特征每侧 2mil 至 2.5mil）。
   • 验证铜特征之间是否有足够的间距以可靠地打印掩模坝。
   • 检查电路板上是否存在任何可能缺失的阻焊层间隙以及是否存在看起来不正确的疑问间隙。
   • 删除任何板轮廓或板边界外的无关信息。
5. 丝印：
   • 验证丝网线宽度和字符高度是否满足清晰打印的最低要求。
   • 调整或重新定位距离可焊表面太近的丝网元素。
   • 删除任何板轮廓或板边界外的无关信息。
6. 钻孔文件：
   • 确认钻头位于铜垫的中心。
   • 检查是否有任何缺失的钻孔。
   • 删除重复的钻孔命中。
   • 确保满足客户指定的钻孔公差（IPC 2 级标准：镀通孔公差为 +/- 3mil（PTH) 和非镀通孔 (NPTH) 的 +/-2mil)。
   • 验证钻头的边缘间距是否满足最低要求。
   • 如果提供，将钻孔图表和钻孔图与实际的 CNC 钻孔文件进行比较。

通过遵循此清单，您可以帮助确保 PCB 设计已准备好进行制造，从而最大限度地减少制造过程中的潜在问题。

PCB CAM工程师做什么的？

您的其他核对清单项目包括电路板轮廓、UL/日期代码/94V-0/RoHS 标记以及多层板检查，它们为 PCB 的 CAM 审查和制造流程提供了更多详细信息。以下是这些项目的细分：

董事会大纲

• 验证电路板轮廓是否与制造图纸和销售订单相符。
• 使用绘制轮廓的线的中心来确定轮廓的真实边缘。
• 如果提供了多个轮廓层，请使用.GM1层或其他机械层作为正确的轮廓。仅当未提供其他轮廓时才使用.GKO层。
• 添加布线所需的任何切口或槽口到机械板轮廓层。
• 创建用于布线电路板的 CNC 布线文件。

UL/日期代码/94V-0/RoHS 标记：

• 如果客户要求，可在电路板上添加 UL/日期代码/94V-0/RoHS 标记。
• 如果没有提出请求，则默认不添加任何附加标记。

多层板的附加检查：

• 验证是否为多层板提供了层序列。
• 确保现有的材料能够满足规定的堆叠（受控电介质）要求。
• 对于受控阻抗，验证计算并建议改变以满足目标阻抗。

创建数组（面板）：

• 按照客户要求将设计分成阵列，以便进行自动组装。
• 根据阵列的需要添加工具导轨、基准点、工具孔、刻划和接线片布线。
• 将锡膏（模板）层进行拼板，以便制作模板。仔细检查这些层，因为它们没有进行任何调整。

文件创建（工具/工作文件）：

• 经过所有审查和调整后，创建最终的制造“工作文件”。
• 将此工作文件上传到服务器并向客户发送包含下载链接的电子邮件。

电气测试和文件分发：

• 所有电路板均根据原始文件生成的优化网络表进行电气测试。
• 如果提供了 IPC 网表，则将其与 Gerber 进行比较以确保没有差异。
• 将适当的文件分发给各个制造部门，为生产做好准备。

这些步骤确保 PCB 设计经过全面审查，并根据需要进行调整，并根据客户的规格和行业标准做好生产准备。这种综合方法有助于最大限度地减少错误，确保成功生产出高质量的 PCB。以上只是对 CAM 工作一般内容的介绍。接下来，我们将详细讨论 CAM 的工作流程和内容。

CAM工作内容详情

检查项目是否正确？

每个PCB订单随附的Gerber文件的标准化过程可确保文件标准化并与PCB拼板和制造流程兼容。以下是此标准化过程涉及的基本步骤：

1. 重命名 Gerber 文件：
   • 重命名 Gerber 文件，使其符合贵公司的标准命名约定。这有助于保持文件管理的一致性和清晰度。
2. 检查文件存在：
   • 确认所有必要的 Gerber 文件均已存在。这包括不同层的文件、阻焊层、丝网印刷层、钻孔文件以及制造所需的任何其他相关文件。
3. 导入 CAM 软件：
   • 将Gerber文件和NC钻孔文件导入CAM（计算机辅助制造）软件，如：cam350、genesis2000、 ucam，Incam等。这一步对于进一步的处理和分析至关重要。
4. 审查规范：
   • 将订单中提供的PCB板规格与Gerber文件中的数据进行比较。确保规格匹配，以避免制造过程中出现差异。
5. 检查制造兼容性：
   • 评估 Gerber 文件中的规格和特性，确保它们符合您的 PCB 制造工艺的制造能力。这包括检查是否存在设计规则违规和可制造性问题。

创建网和钢网文件

创建网络和钢网文件并进行优化。例如，可以优化并合并属于同一网络的铜层，以减少数据大小。表面贴装器件（贴片) 可以通过将其转换为焊盘进行优化，并且可以为 SMD 和球栅阵列 (BGA) 组件，以简化后续生产流程。

优化生产并简化数据以便后续优化 CAM工程师，需要对图中描绘的铜进行全面的检查和优化。

定义孔属性并增加钻头尺寸。

A、正确定义孔属性（过孔、镀通孔（PTH）、非镀通孔（NPTH））。

B.若客户不提供钻孔文件，则将单独的钻孔图转化为钻孔数据。

C.创建插槽时，请注意其大小，有时会在文本框中指示。

D、考虑电路板的规格（如：阻焊厚度+0.15mm，沉金、镀金、沉锡+0.1mm，所有NPTH孔+0.05mm）。

E.考虑客户的任何特殊要求。

F. 使用单独的钻孔图检查孔尺寸过大、过小、过多或不足以及孔未对准等问题。

G.优化钻带。

修改内层薄膜。

A.负极内层：

注意：
a. 负片上显示的所有图形都将被蚀刻。
b.隔离垫尺寸（0.15-0.30mm）。
c. 阻焊焊盘开口尺寸（内层：大于孔0.2mm以上，外层：大于孔0.4mm以上，开口线：0.25mm）。
d. 在板边缘进行V-cut铜去除（基于板厚度）。
e.确保阻焊垫与周围的隔离垫完全隔离。
f.考虑收缩因素的需要。

B.正内层：

注意：
a. 移除独立焊盘（除非客户要求指定；通常在生产过程中移除）。
b.对走线进行补偿（根据不同的铜箔厚度添加补偿值）。
c. 优化走线（通孔 PTH 环之间的距离以及孔、走线和焊盘之间的距离）。
d. 添加泪珠。
e. 填补小空白。
f. 去除内层铜箔（在板边缘和V-cut区域）。
g.考虑在工艺边缘镀铜，避免V形切割线和钻孔。
h.考虑膨胀/收缩因素的需要。
i. 靠近金手指的内层大面积铜应沿金手指的斜边向内去除0.5mm的深度。

外层走线

看文章前先思考一下：下图的布线是否需要优化或者存在问题？

• 踪迹补偿。
• 移除 NPTH 垫。
• 优化走线（孔环尺寸、间距）。
• 添加泪滴（根据需要添加，一般不添加）。
• 去除NPTH孔和非阻焊PTH孔中的铜，非阻焊PTH孔的环形环应小于孔的尺寸。
• 铜间隙尺寸。
• 填补小缝隙和针孔。
• V 型切割和板边铜去除。
• 内层金手指应向内凹进金手指区域。
• 金手指导电线、引线、假手指。
• 考虑客户的任何特殊要求。
• 是否在走线上添加 UL 标记。
• 是否将走线上蚀刻的文字移动0.25mm。
•  是否添加V-cut测试焊盘。
• 对于 V 型切割板，创建 NPTH 孔。
• 金手指导电线应与板边形成通路。

阻焊膜

a. 阻焊层窗口是否足够大（比走线焊盘大 0.05-0.08 毫米）？
b. 是否有裸露的走线？确保阻焊垫与走线之间的距离至少为 0.07 毫米。
c. 对于 NPTH 和非阻焊孔，添加比孔尺寸大 0.15 毫米的环形环。
d. 绿色阻焊桥宽度至少应为 0.075 毫米（其他颜色至少应为 0.1 毫米）。
e. 对于直径为 0.8 毫米且无窗口的孔，添加比孔尺寸小 0.15 毫米的环形环。
f.考虑阻焊层固化周期，确保不会遗漏 UL 标记。
g. 为金手指开口和假手指开口创建阻焊窗口。
h. 确定是否应为测试焊盘创建阻焊窗口。
i. 对于V-cut板，如果通孔与焊盘或BGA之间的距离小于0.15mm，请进行相应处理。
j. 为辅助孔和防爆孔添加环形圈。
k. 确定窗口通孔的性质以及如何处理阻焊层堵塞。

丝印

a.检查字符宽度，优化字符长宽比。
b.检查字符极性并进行优化。
c. 检查板边及V-Cut区域是否有刻印字符。

d. 确保根据客户要求添加 UL 标记和循环，并确认它们相对于成型线的位置，避免 V 型切割线。
e. 确保文本和走线焊盘之间的间距至少为 0.1 毫米。

成型图

a. 所有数据和Gerber文件一致吗？

b. 是否存在多个插槽或缺少插槽的情况？

c.定位孔是否位于1.0mm，是否采用NPTH孔？

d. 所有标准是否完整且正确？

e. V-cut后剩余厚度准确吗？

f.金手指斜边要求是否正确？

请检查成型图以确保这些方面准确表示并符合预期规格。

最终检验

完成CAM制作后，请仔细比较最终输出与原始稿件，以确保准确性。请核实Gerber制造说明，并使用软件进行全面的DFM分析，以评估是否符合规范。此外，请仔细检查是否有焊盘过多或缺失的情况。

上图中，同一组件封装内的一个孔尺寸不一致。如果该孔尺寸与指定的孔位图相符，您认为是否有必要与设计师确认？如需进一步讨论或有任何其他问题，请随时联系我们的工程师。我们非常鼓励您积极参与讨论。立即讨论

同时对布线、阻焊层和字符层进行全面检查，以识别任何异常或不规则之处。这种整体方法可确保检测到设计中的任何异常。

使用软件进行三轮网络比对检查，确保文件不存在任何网络相关问题。此步骤对于维护数据的完整性至关重要。如果在原始 Gerber 文件中发现任何网络问题，请立即提交 RFQ，以便及时处理并解决问题。

导出用于拼版的Gerber文件，生成所需的菲林，并精心完成ERP数据和生产流程文档。这确保了信息准确，从而实现了高效的制造流程，并促进了生产流程的顺利执行。

结语

CAM 工程师是经验丰富的专业人士，他们的工作需要大量的专业知识。 高跃 在电子领域，我们拥有一支经验超过十年的工程师团队，他们都曾使用过各种类型的 Gerber 文件。凭借丰富的 PCB制造 经验，他们能够避免不必要的错误并提高生产力。

CAM 工程师经常会遇到许多工程问题。本期我们将仅列出其中一些问题。下一期，我们将详细概述 CAM 工程中常见的问题，并提供设计优化建议。