Технология изготовления печатных плат

1. Формирование технического задания на разработку , определение структуры и алгоритмов функционирования системы.

2. Разработка принципиальной электрической схемы и перечня элементов.

3. Моделирование или макетирование отдельных узлов или всего устройства в целом.

4. Разработка конструкции ПП и выпуск комплекта конструкторской и технологической документации.

5. Подготовка к производству и изготовление ПП.

6. Сборка, настройка и регулировка изделия.

Данные системы позволяют реализовать следующие технические возможности:

· создание символов элементов принципиальной электрической схемы и их физических образов - корпусов;

· графический ввод принципиальной электрической схемы и конструктивов плат проектируемого устройства;

· одно- и двухстороннее размещение разногабаритных элементов с планарными и штыревыми выводами на поле ПП с печатными и навесными шинами питания в интерактивном и автоматическом режимах;

· ручную и автоматическую трассировку печатных проводников произвольной ширины в интерактивном режиме ( число слоев 1…32);

· автоматизированный контроль результатов проектирования ПП на соответствие принципиальной электрической схеме и конструкторско- технологическим ограничениям;

· автоматическую коррекцию принципиальной электрической схемы по результатам размещения элементов на ПП;

· полуавтоматическую корректировку разработанной ПП по изменениям, дополнительно внесенным в принципиальную электрическую схему;

· выпуск чертежей принципиальных электрических схем, управляющих файлов для изготовления фотошаблонов и сверления отверстий с помощью станков с ЧПУ и текстовой документации на проектируемую ПП (деталировочные и сборочные чертежи выпускать с помощью системы P-CAD неудобно).

Системы также позволяют вести обмен данными с другими пакетами САПР (система автоматизированного проектирования).

Системы поддерживает широкий набор цветных графических дисплеев, принтеров, плоттеров и фотоплоттеров, цифровых планшетов различных типов.

3.2. CAM программы

Введение

CAM (Computer Aided Manufacturing) - производство с использованием специализированного программного обеспечения. В случае печатных плат - CAM программы предназначены для создания управляющих программ для фотоплоттеров, сверлильных станков с ЧПУ и другого технологического оборудования.

В современных условиях разработка топологии печатной платы и ее подготовка к производству выполняются, как правило, разными специалистами: конструкторами и технологами.

Их интересы зачастую противоречивы: конструктор обычно стремится к максимальной плотности монтажа, технолог же вынужден учитывать возможности реального производства и проводить технологическую правку исходной топологии, как правило, несколько загрубляя ее. В своей работе технолог как правило использует программы для подготовки печатных плат к производству (в дальнейшем - CAM программы.)

Обобщенный процесс работы над проектом ПП с применением CAM программ

1. Импортирование данных, полученных в системах проектирования ПП (P-Cad, Protel, OrCad, PowerPCB и т.д.). Как правило из средств разработки (CAD программ) данные конвертируются в форматы Gerber, HPGL, ODB++ и др.

2. Оптимизация и подготовка проекта с точки зрения технолога.

o DRC (Design Rule Check) - проверка на соответсвие правил проектирования правилам производства. На этом этапе, как правило, проверяются минимальные расстояния между проводниками, контактными площадками, размер контактных площадок и т.д.

o редактирование как на уровне отдельных проводников, участков металлизации и КП, так и таблиц падстеков и апертур; Например, можно увеличить размеры проводников на подтрав, если этого не сделали конструкторы;

o поиск и коррекция перекрывающихся или не функциональных элементов;

o каплевидное сглаживание стыков проводников с контактными площадками, необходимо для снижения последствий смещения отверстий относительно топологии (teardrop);

o размещение изображения отдельных слоев на одном листе пленки и другие операции со слоями;

o вычисление суммарной площади металлизации;

o размещение нескольких плат на групповой заготовке;

o оконтуривание всех элементов в случае производства "сухим методом";

3. Генерация выходных файлов для фотоплоттеров и станков с ЧПУ, и другого технологического оборудования.

Таким образом, эти программы помогают в решении следующих проблем:

· отделение работы технолога на производстве по производству фотошаблонов от работы проектировщика ПП;

· оптимизация проекта с точки зрения конкретного производства;

· уменьшение процента брака и/или ослабление технологических требований к проекту;

Автоматизация работы (макросы)

Отдельного внимания заслуживают возможности автоматизации (написания макросов).

Их преимущество заключается в следующем. Обычно технолог выполняет над каждым проектом однотипные операции. Кроме того, при оптимизировании проекта печатной платы, технолог исходит из конкретных параметров своего собственного производства. А значит, при обработке проекта задет программе стандартные значения. (например, технологических полей)

Программист даже невысокой квалификации (студент) способен в краткое время автоматизировать этот процесс. Работа технолога существенно упростится и ускорится.

В качестве примера можно привести случай импорта файлов, созданных в P-Cad в метрической системе, в программу CAM350. При этом все размеры увеличиваются в 2,54 раза. CAM350 позволяет уменьшить эти размеры, однако для этого надо выполнить следующие действия.

1. С помощью операции EDIT/LAYERS/SCALE произвести масштабирование до нужных размеров. Если размеры увеличены (в 2,54 раза), то коэффициенты масштабирования 0.39370078 (знак разделителя разрядов - точка). Если размеры увеличены не в 2,54 раза, а в 1,016, то коэффициент масштабирования равен 98.4252;

2. Последовательно применить операцию масштабирования ко всем используемым слоям. Следить, чтобы каждый раз масштабировался новый слой. Слой выбирается из списка слоев нажатием кнопки TEMPLATE LAYER;

3. Т.к. при масштабировании программа создает новые слои, то по окончании операции нужно удалить старые слои. Переименовать полученные слои на TOP, BOTTOM и т.д. (меню TABLES/ LAYERS);

4. При изменении размеров в 2,54 раза необходимо также масштабировать апертуры. Для этого в таблице апертур линейные размеры для каждого D-кода (а их десятки) надо также уменьшить на соответствующую величину;

В то же время существует несложный макрос, мгновенно выполняющий все эти действия путем выбора одного-единственного пункта меню, который этот макрос добавляет к стандартным.

4. Технологии изготовления печатных плат

Основные технологии изготовления печатных плат

· Субтрактивная технология

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18