光绘(CAM)工作原理

1、光绘（CAM）工作原理作者：olive文章来源：网络整理点击数： 435更新时间：2009-5-19视力保护： 介紹 不管你的設計軟體如何強大,你都必須最終創建Gerber格式的光繪文件才能光繪膠片。很好地理解可以減少您對它的厭惡感。錯誤地理解光繪文件的內容,PCB 設計系統和光繪系統的關係是這個行業中産生廢膠片的最大的原因。 激光光绘机原理激光光绘机是用激光对菲林进行扫描产生图形的，其原理正如电视机显像管中电子枪扫描屏幕上的荧光物质一样。首先，将印制电路板的图面映像到一个大存储阵列中，然后使激光束按照存储阵列中相应单元的值被打开或关闭(调制)，从而得到所需要的工艺菲林。激光光绘机采用激光做光

2、源，有容易聚焦、能量集中等优点，对瞬间快速的底片曝光非常有利，绘制的底片边缘整齐、反差大、不虚光。曝光采用扫描式，无论密度多大，均能在最短时间内完成曝光，绘制一张底片只需几分钟。因此成为当今光绘行业的主流。激光光绘机的光源多采用气体激光器，如氩、氦和氖等。气体激光器的光源强度大但寿命却有限，约600010000h，因此使用一年多就需要更换光源。现在一些光绘机生产厂家采用了半导体激光器作为光源，但较大功率的半导体激光器的生产还不很成熟。 编辑本段三、激光光绘机的结构分类(1)内圆筒式激光光绘机 以美国Gerber公司开发crescent系列激光光绘机为代表底片由真空吸附在一圆桶状内壁上。氩氢激光

3、器发射的蓝色激光，经电子快门及光束强化器的光点选择口后，再由两块45度反射镜反射至高速自转(200rs)的斜置反射镜上，再反射到底片上。由于此斜反射镜的高速旋转，反射至底片上的光点形成连续线条。反射镜在作高速旋转的同时，随其基座“自转镜头”(Spinning Miiror)，以12cmmln的速度做左右横向移动。所以，每条光线之间的间距只有10btm，形成带状扫描曝光。同时，此激光光线在每秒钟两亿次的电子快门控制下，进行开启与闭合的动作，完成阴图与阳图的曝光。内圆筒式激光光绘机绘制的底片，可以达到很高的解析度(14-mil)，绘制一张2 zlin30in的底片只需5min。但内圆筒式激光光绘机

4、由于自转镜头旋转速度极高(12000rrain)，采用了气浮轴承，所以价格昂贵、维修困难、不易得到普及。2)外滚筒式激光光绘机 以以色列奥宝科技公司生产的IP5008系列激光光绘机为代表此种激光光绘机是用强力真空泵将底片吸附在圆形滚筒外侧，滚筒以500rrain的速度快速旋转。为使底片牢固吸附在滚筒上，滚筒转速1500rmin已经不能再作提高，否则底片将在高速旋转时被甩出。所以，外滚筒式激光光绘机的旋转速度和内滚筒式激光光绘机12000rmln的转速相比相差很多，扫描曝光速度就会相应降低。为解决这个问题，奥宝科技公司开发了自己的专利技术，将激光束分解成32束，在底片上一次曝光32个像素(Pix

5、els)，这样相当于将扫描速度提高了32倍。由上图可见，激光器发射的激光束经反射镇反射到一光源座，被分成32束光素，同时光绘数据也通过电缆送入光源座；对32条激光束进行控制，在底片上一行同时曝光32个像素，在滚筒旋转的同时，光源座做横向左右移动，完成扫描曝光。 编辑本段四、激光光绘机光绘流程由CAD产生的设计数据转换成光绘数据(多为Gerbei数据)经CAM系统进行处理，完成光绘预处理(拼版、镜像等)。将处理完的数据送入光绘机，由光绘机的光栅(Raster)数据处理器转换成光栅数据，此光栅数据直接驱动激光光绘机，完成光绘。光绘机的基本原理及构成 光绘机系统的构成 光绘机+光绘软件+接口卡1、

6、光绘机 其功能是接受主控电脑传来的绘图命令及信号，在感光菲林上暴光成像，将电脑中的图像绘制在菲林上。2、 光绘软件电脑中的CAD文件是矢量化数据，而光绘机只能接受光栅化数据。光绘软件的的主要任务是将CAD数据转换为光栅化数据，并完成各种工艺处理功能。3、 接口卡其功能是将电脑中的控制命令及图像信号传递到光绘机上。二、光绘机的构成及原理上面所说的是光绘系统的构成及原理，下面主要讲光绘机（外滚筒扫描式）的原理。光绘机从结构上分为三个部分：1、 机械部分主要分为：(1)旋转滚筒部分：滚筒上吸附感光菲林，旋转运动形成扫描光点相对于感光菲林的一维运动；(2)平移光学平台部分：带动光学系统平移运动，形成扫

7、描光点相对于感光菲林的二维运动。2、 光学系统(1)光源部分：为扫描光点的光源；(2)光路控制部分：将光源单一的光束分为多路光，并独立控制各路光的开关；(3) 聚焦镜：将光点大小调整到设计的尺寸；(4)光强检测部分：保证多路光的光强平衡一致。3、 电气控制部分 (1)顺序控制部分：控制机械部分的运作；(2)反馈控制部分：进行扫描光点的反馈控制；(3) 光路控制部分：接受电脑的绘图信号，控制光学系统 曝光成像。其 曝光成像原理为：滚筒旋转及光学平台横移形成了扫描光点相对于感光菲林的二维相对运动；电气控制部分根据电脑的光栅信号独立控制多路光的开关，配合扫描光点相对于感光菲林的二维相对运动，形成光点

8、的扫描成像.簡潔: 一把雙刃刀Gerber 資料最漂亮的地方就在於它的簡潔，它只有四個基本的命令加上對應的資料。資料庫不得不定義得簡單和緊湊是因爲第一台機器是由打孔紙帶驅動的。這就需要把盡可能多的資訊壓縮到盡可能少的位元組以說明許多“問題”，當時我們並沒有預料到存儲空間是用數以百計的百萬位元組代替數以百計的位元組來計量的今天。 但是，簡潔也有它自己的代價。Gerber文件缺乏驅動光繪機必需的基本資訊。這些丟失的資訊是由設計者另外交給光繪操作員的，這正是錯誤的源泉。實際上，定義一種非標準的擴展命令的誘惑是無法抗拒的。每個光繪機生産商都支援在基本GERBER命令上加上一些他們認爲區分他們的光繪機所

9、必須的資訊。這樣造成的後果就是一家廠家的特性而另一家卻不支援。 Gerber 文件介紹 下面簡單的舉例說明GERBER格式的內容和結構: G90* 1G70* 2G54D10* 3G01X0Y0D02* 4X450Y330D01* 5X455Y300D03* 6G54D11* 7Y250D03* 8Y200D03* 9Y150D03* 10X0Y0D02* 11M02* 12(在右邊的行號不是文件的內容。)即使是一個對GERBER文件一竅不通的人也能正確推斷出這裏每一行表示一個特殊的機器命令，而且星號（*）是命令的結束符。這在有些軟體和教材中被稱爲塊（Block），大多數機器和軟體只是按塊處理

10、Gerber命令，而不理會行。這裏可以看出不同命令的相同之處：使用 G、D、M等命令和、對應的資料。 G-Codes: 設置初始條件 Gerber 調用xx命令作爲初始碼。大多數情況下，這些碼被用來配置機器在繪圖之前的狀態。有一些碼對認識Gerber文件是很重要的： G90/G91 相對絕對座標 在第一行的G90命令告訴機器資料座標是絕對的,每一個座標的設置都是相對於桌面的原點（0，0）。絕對的反面就是相對，也就是所有的座標都是相對與前一座標增加的。相對座標就是通過G91 命令設置的。 現在您也許很少看到 G90 ，因爲許多軟體把絕對座標作爲默認的設置，並且不再標注 G90。這就産生了一個問題

11、許多後來産生的資料格式也不再費心於 G91 命令。如果您在您的CAM工作站上看到象圖3那樣的一團“爆炸圖”，那就有可能是您試圖用絕對座標方式來讀用相對座標方式生成的文件；當然，也有可能是您使用相對座標方式來讀絕對座標方式的文件。 圖 3. 用絕對方式顯示相對方式文件。G70/G71 G70/G71 英寸/毫米 ：第二行的G70表示下面的資料是使用英寸（INCH）作單位的， 這也是一個在GERBER文件中很少出現但很重要的G碼。在美國和歐洲大部地區習慣使用英寸，而在世界大部分地區卻習慣使用毫米（millimeters）做單位，或者兩者都使用。G71就是表明單位是公制。 1英寸等於25.4毫米。

12、G54. D碼選擇 ：在第三行的G54是用來表明光圈轉換的，它是最常用的G碼，是用來指示光繪機把光孔輪轉到適當的位置，這個位置是由緊跟在G54後面的Dxx來指示的。現在G54常常被省略，只是靠D碼（除D01、D02、D03）來指示光繪機變換光圈。 G04：注解命令 大多數的光繪機都會忽略G04後面的內容。G04就好象MS-DOS批次檔案中的“REM”命令一樣，它後面的內容只是爲了幫助人們更容易理解文件. G01：畫直線命令 在一些光繪機中要求圓弧命令必須用G01配合，G01只是表示光繪機桌面的移動是直線的。 畫圓弧命令：G02/G03 和 G74/G75 如果有必要而且Gerber文件裏有相應

13、的命令，Gerber 光繪機也能畫圓弧。在很早的時候，圓弧是很少用到PCB（print circuit board,印刷電路板）設計中。後來，爲了平衡板材的張力、還有一些是爲了減小高速電路的高頻發射，在PCB設計中開始使用圓弧。並且使Gerber命令有了相應的發展。 基本的圓弧命令語法：G#X#Y#I#J#D#*實例： G02X40Y30150J0D01* G#代表GO2、G03。G02是指示光繪機順時針畫弧，G03是指示光繪機逆時針畫弧。I，J表示圓弧的另一個重要的點圓心。這些命令最好是不要省略。 下面我們將花費一點時間來詳細討論畫圓命令。早期的光繪機只能畫弧度不超過90度的圓弧，現在的光繪

14、機已經能畫360度的圓弧。這就留下一個問題：360度的弧的資料格式也同90度一樣，只是在文件頭上用G74、G75標出，當光繪機讀到G74時，它就開始以90度方式處理下面的資料；當它發現G75時就以360度的方式處理下面的資料。如果您的資料沒有錯，而且您的CAM軟體能正確處理圓弧，那么在您處理90度文件時，您的工作站的顯示器上就不應該出弧度大於1/4圓的弧；相反並不成立，處理360度文件時，有可能看到弧度很小的弧，這是因爲大多數“新”光繪機在設計時就考慮到相容性問題。 現在我們來研究一下光繪機是如何處理圓命令的，剛剛瞭解Gerber文件的人大多數會認爲G#X#Y#I#J#D#*會包含一個圓弧的所

15、有內容，其實不然，它前面的一個點也是很重要的，這個點就是圓弧的起點，而G#後面的點是圓弧的終點，I，J是圓心相對與起點的相對座標。所以大多數軟體生成的圓弧命令是這樣的：G01X#Y#D02*G#X#Y#I#J#D01* 順便提一下，您選購您的CAM軟體時一定要試一試它處理圓弧的能力。 畫線和畫點命令 D01、D02、D03 D碼，簡單講就是第一位字元是“D”。Gerber 文件中有三個D碼是用來控制桌面沿著X-Y移動的。D01 (D1): 打開快門，同時移動桌面到對應的X-Y座標。D02 (D2): 關閉快門，同時移動桌面到對應的X-Y座標。D03 (D3): 打開快門，同時移動桌面到對應的X

16、-Y座標。然後快速地打開、關閉快門， 這樣就形成一個曝光點。D01 是一個畫線的命令；D02 是一個隻移動桌面而不曝光膠片的命令。 打個比方，D01、 D02 就好象筆式光繪儀中的落筆畫線和提筆移動筆架。 D03 是“閃爍”命令，桌面移動時快門是關閉的，當桌面移動到對應的座標時快門打開一下又馬上關閉這樣就會在膠片上留下光圈的影像。 D03在畫印刷電路板上的焊盤時是一個十分有效的命令。 D01、D02、D03 命令總是跟在他們對應的資料後面，正如下面的例子：X0Y0D02*X450Y330D01*X455Y300D03*這段資料將讓光繪機做如下動作：關閉快門，移動桌面到原點；打開快門，移動桌面到

17、450，330；（這樣就從0，0畫線到450，330。）關閉快門，移動到455，300，打開快門，關閉快門。 光圈標誌D碼（D-CODE） D10-D999不象 D01、D02、D03 ，D10到D999是資料而不是命令，它們是標注光圈或光圈輪上的位置。早期的光繪機使用的是一種有24孔/槽的光圈輪。 表1是早期的光繪機的光孔與D碼的對應表。 表 1. D碼（D-CODE）與光圈（APERTURE）的對應 D碼 光圈序號 D碼 光圈序號 10 1 20 13 11 2 21 14 12 3 22 15 13 4 23 16 14 5 24 17 15 6 25 18 16 7 26 19 17

18、8 27 20 18 9 28 21 19 10 29 22 70 11 72 23 71 12 73 24可以看出從D10到D19是按正常順序排列的，緊跟在後面就是D70、D71，而D20被排到第13位。從D20到D29依次順延。到D30時光圈序號應該是23，但是D72、D73被插到D30之前。大多數光繪、CAM軟體需要您根據D碼輸入光圈的資訊（形狀、大小），少數軟體是按光圈序號輸入的（此時就需要根據上面的對應表重新排列）。值得提一下的是D3到D9是一種特殊碼，最早時是用來表示虛線、點畫線等特殊線段，現在已經很少用到它們了，即使用到也只是某些落後的光繪機的專用代碼，它們的具體含義就請查閱光繪

19、機的說明書。 雜項命令 M-碼Gerber 文件中最常用的M碼是 M00、M01、M02。我們經常在文件末尾看到M02。M00/M01/M02都是表示Gerber 文件結束，只不過不同的機器使用不同的M碼，而大多數軟體是使用M02。但是要注意的是有一些軟體爲了確保在讀入文件時不會和其他的資料混合，在文件頭上加了M02等M碼，而其他的軟體一旦讀到“M02”就認爲文件已結束，從而會是資料丟失。另外一種情況是，有的軟體喜歡把多個文件合併在一起，中間用“M02”區分，這些軟體在處理這種文件時會自動把資料分開，但是其他軟體就不一定會如此處理了。還有一些軟體會在文件頭上加上M碼作爲文件的識別字，具體是何種

20、M碼各種軟體各不相同。但現在大多數軟體都會忽 X,Y 座標資料 正是大量的座標資料構成了Gerber文件，而Gerber文件中最多的就是X-Y座標資料，只有壓縮座標資料才能達到壓縮Gerber文件的目的。所以，您要手工排版Gerber文件中的座標是非常困難的，因爲在Gerber規範中已經對座標資料作了一些處理。 在X、Y資料中省略了小數點 省略了不必要的零（前面的或後面的） 大部分軟體只輸出變化X或Y資料 省略小數點的規則與其他字元相比小數點是最“不重用”的一個，特別是事先規定了它的位置時。實際上Gerber文件也的確是這樣做的，在Gerber文件中您是很難看到一個小數點的。小數點的位置是人爲

21、地設置，由光繪機控制軟體來定位的。新手門常犯的一個錯誤就是主觀的用他們常用的資料格式來讀新資料，甚至根本就不知道省略小數點這回事。請看下面這段Gerber命令：X00560Y00320D02*X00670Y00305D01*X00700Y00305D01*假定這段命令是使用英寸作單位的。第一句的意思很容易理解桌面移動到點（00560，00320）處，而不畫線。可是新的問題又産生了，（00560，00320）到底表示的哪一點？是（5.6Inch,3.2Inch)，還是（0.56Inch,0.32Inch),亦或是（0.056Inch,0.032Inch)？誰也不能說清楚。但是如果設計者告訴您，在

22、小數點前有幾位、小數點後面有幾位，那您就能快速的確定這些資料到底代表的是多少。比如，設計師告訴您這段Gerber文件是英制2-3，那么您就能清楚地知道00560表示0.56Inch(00.560),00320是0.32Inch(00.320)。 因此：當別人給您文件時一定要問清楚資料格式；當您給別人文件時一定要告訴他文件格式。如果您的客戶也不知道資料格式，嘿嘿！您慘了。怎么辦？猜吧！仔細聽好了，下面告訴您一些猜格式的技巧（這可是密笈嗷）。方法一：根據板面大小硬質板中很少有板面尺寸大於20Inch的，而大於20Inch X 20Inch 的是沒有的。據此，如果您讀出來的圖形大於20Inch，那就

23、是小數點前的位數太多了。相反，如果您讀出倆的圖形都堆到原點附近，那十有八九是小數點後的位數太多了（也就是說，小數點前的位數太少了）。這裏需要注意的是，小數點前的位數加上小數點後的位數一定要等於Gerber文件中最長的數的位數，上例中就是5（2+3=5）。方法二：根據已知尺寸如果您知道一些關於板子的尺寸，那就好辦多了。您只要不停的試，大了就把小數點前的位數變小（小數點後的位數同時變大）；小了就把小數點後的位數變小（小數點前的位數同時變大），如果單位沒有搞錯，一兩次就能正確了。如果您沒有任何尺寸，那您只能找板子上的器件。有一些器件，如DIP（雙列直插積體電路）、PGA封裝和一些插座，它們引腳的中心

24、距離是0.1Inch(2.54mm),根據這一點您也能大概地確定資料格式。 省略前面和後面的零在Gerber文件中還有什么東西可以省略？很自然，誰都會想到那些在數學中被稱爲“無效零”的玩意。可是用什么規則？我們再回頭看上面的例子中第一行X00560Y00320D02*，現在我們把00560前面的零省略變成560，那么根據客戶告訴我們的資料格式是英制2-3，那么我們就可以推斷出560代表的資料是什么。因爲是2-3制的，我們先保證小數點後面的三位，那560就變成.560,我想您應該知道.560是什么意思，反正我是知道！這樣處理方法就是省前零（Leading zero)。下面我們就把上面的例子生成省

25、前零，您能把它們試著恢復嗎？。不省零 省前零 X00560Y00320D02* X560Y230D2*X00670Y00305D01* X670Y305D1*X00700Y00305D01* X700Y305D1*現在我們來數數這兩種格式的位元組數，不省零佔用48位元組，省前零佔用33位元組。節約了31.2%，而圖形卻是一樣的。您瞧多好的主意，這對當時節約打孔紙帶是多么有效，多么的重要。 還有一種省零的方法，省去後面的無效零。也就是保留前面的無效零而去除後面的無效零，恢復時只要保證格式前面的位數，來確定小數點的位置。下面的例子說明了省後零（Trailing Zero)。 不省零 省後零 X00

26、560Y00320D02* X0056Y0032D2*X00670Y00305D01* X0067Y00305D1*X00700Y00305D01* X007Y00305D1*除了這兩種省零的方法，還有些軟體喜歡把前後零都省去，這樣一來就必須保留小數點。如果您的軟體不支援小數點，那您就趕快找軟體去編輯它們吧，或者去書店買一本 MS-OFFICE ，我知道用MS-WORD和MS-EXCEL能把它們轉換成您所需要的格式。 因此：當您把GERBER文件給別人時一定要告訴他是省前零還是省後零；當別人給您文件時一定要問清楚是省前零還是省後零。如果您不知道是省前零，還是省後零，您也可以猜，而且這比猜格式容

27、易多了。只要用字編輯軟體打開它看一看，如果前面有零就有可能是省後零；如果後面有零就有可能是省前零。唯一要注意的是，有些軟體在處理省前零時只把小數點前的零省掉，如00.050就成了050,省後零也一樣；而有些軟體則是把前面的零都省略,如00.050就成了50，省後零同樣。這時就需要補零定小數點。 有樣式（Modal）資料座標到現在爲止，您已經知道省略小數點、省零。或許您認爲您已經完全瞭解Gerber資料了，千萬別自滿。請您回顧一下光繪機的工作原理，您也許又會産生新的想法。光繪機的X-Y的移動是相互獨立的，而且Gerber資料中也有許多點排在與X或Y平行的線上。說到這裏，您也須明白還有一種方法可以

28、壓縮Gerber文件。 “爲什么不讓機器記住X、Y 的數值，與下一個點比較，只輸出變化的資料？”好辦法！Gerber資料格式定義者們也想到了這一點，也採用了這種方法，這就是有樣式資料。下面就是一段無樣式資料與有樣式資料的比較。所有資料 有樣式資料X560Y230D2* X560Y230D2*X670Y305D1* X670Y305D1*X700Y305D1* X700D1*當機器執行完一句命令後它並沒有把資料刪除，再執行下一句時，它只是把有的資料填進去而生成一個新的座標。如機器執行完第二句時，它的記憶體中的資料是X-0.67,Y-0.305（假定格式是英制2-3），在讀入第三句時機器把0.7填

29、進X，Y沒有就跳過，那么新的資料就是X-0.7,y-0.305。如果您的設計軟體在生成Gerber資料時有自動排序功能，那您使用這種資料格式會很有效果。同時它不象資料格式和省零方式那樣必須知道，所有的光繪機及光繪處理軟體都支援兩種資料。 有樣式命令有樣式資料是一種很好的方法，這種方法同樣也適用於命令。比如說，您有一段連續的線條要畫，那么在Gerber中就表現爲一長串以D01*結束的塊（block），爲什么不能把它們省略直到下一個不同的命令出現呢？當然可以，這種處理方法就是有樣式命令方式。 D1 not modalD1 modalX560Y230D2*X560Y230D2*X670Y305D1*

30、X670Y305D1*X700D1*X700*X730D1*X730*X760D1*X760*Y335D1*Y335D1*由上表看來，我們都希望所有命令都使用有樣式命令。可是總有一兩處不如意的地方，首先是閃爍命令D3/D03，有許多光繪機非常的執著地希望在每一個閃爍命令後能看到D3/D03。如MDA公司的FIRE9000系列，我們在CAM工作站上很清楚的看到焊盤，可是光繪出的膠片上就是沒有，後來我們在一些閃爍命令後加上D03*，問題就得到了解決。所以如果您遇到這種情況，不妨試一試無樣式資料（No modal)。 另外一個不安份的命令是畫圓弧命令G02/G03，許多光繪機在G02/G03命令時必

31、須使用畫直線命令G01 光繪工藝（二） -CAD文件轉換成GERBER文件及D碼表 （一），Perberl轉Gerber時應注意的問題 1，D碼匹配的上下限不要設得太寬，這樣容易造成偏差太大，致使最小間距無法保證。 2，有時填充區（Fill）轉換可能造成錯亂。此時應將D碼表中的方型D碼 全部刪除，再重新轉換。 3，在D碼不匹配要求手工匹配時，一定要選方式3. 4，在圓弧（arc）轉換時，步距（Arc Quality）不要設得太小，否則會造成 資料量過大，而且圓弧邊緣不光滑。 5，阻焊擴大值可以是負值。 6，圓弧轉換可以選擇圓弧描述或是直線描述。Software Arcs: on爲直線描述：轉換

32、時用折線近似圓弧；Software Arcs:off爲國圓弧描述：真正的園弧描述方式。對於能夠接受圓弧描述的光繪機最好採用圓弧描述。這樣做Gerber文件數小，光繪圓弧邊緣光滑。 7，當所用D碼超過24個時，應將G54選項打開。 8，當單面焊盤需要打孔時，要將OptionsSinglelayer Pad Holes專案打開 9，有些工具軟體可以由MAT文件産生完全配置的D碼表。 （二），Protel for windows轉Gerber時應注意的問題。 1，用PFW可根據PCB文件自動生成D碼表。但該D碼表中的D碼可能多達數百個，此時應清楚知道你的光繪系統D碼的容量是多少。 2，如果採用的D碼

33、表不是由PFW自動生成的，以下情況可能導致錯誤： 在PFW中可能有大小爲0的焊盤或線條； 有Relief型的焊盤時； D碼不配置時。 以上情況下在MAF文件中會出現尺寸很大的D碼。 3，PFW中有長八型焊盤，在轉換時D碼表中不應有此種D碼。因爲在現行的多數光繪系統中都沒有這種定義，出現這種D碼會導致錯誤。遇到這種情況時應採用填充方式匹配該D碼。 4，最好採用用戶自定義的D碼表，而不要用PFW自動生成的D碼表。 （三），PADS轉Gerber 1,讀入JOB文件 進入PADS-PCB主功能表。 按F1鍵選擇（In/out）項，進入“輸入/輸出”層功能表。 按F1鍵選擇（job in）項，進入“輸

34、入”層功能表。 在螢幕下方提示欄提示：job input file name (CR=*job): 要求用戶輸入檔案名。此時用戶輸入檔案名（包含路徑，目錄），以回車結束輸入正確，螢幕顯示讀入的文件。 2，生成Gerber文件 在“輸入”層功能表中，按F10鍵或滑鼠右鍵退回上層功能表。 按F9鍵選擇（CAM）項，螢幕下方提示欄提示：Specify CAM Output Sub-directory (CR=perform)此時要求用戶鍵入一個目錄名。注:由於PADS-2000生成的Gerber檔案名是相同的，所以每個JOB文件生成的Gerber文件都放在獨立的目錄下，爲此要求用戶給出一個目錄名。系

35、統將會在PADSCAM下鍵立此目錄，用來存放當前JOB文件的Gerber文檔。用戶輸入目錄名後，螢幕進入“CAM”層功能表。在“CAM”層功能表中按F1鍵，選擇（photo plot）項，進入“Plot”功能表選擇輸出類型和層 輸出類型有10種 General Plot 使用者指定的資料圖形 Artwork Plot 電氣走線Track,銅面Copper,文字Text, 二維線2D-Lines,焊盤Pad,導通孔Via Silkscreen-Top side 頂層網印文字 Silkscreen-Botm side 底層網印文字 Assy Dwg-Top side 頂層元器件放置圖 Assy D

36、wg-Botm side 底層元器件放置圖 Drill drawing 鑽孔圖 Solder-Mask 阻焊圖 Power/Ground plane 電源層地線層 SMD Paste Mask SMD焊膏排模 選擇輸出類型後，General plot和Artwork plot需從 Select Level表中選擇層次；其他類型會自動設置層次。如無特殊設計通常不需更改。如有特殊設計，則需用戶自己選擇相應的層次。注：電氣特性層之外的其他層，稱爲引伸層。PADS所産生的每個Gerber文件，都可以由JOB文件中的幾個層叠加而成。而每一種輸出類型所允許的叠加層數不同。其限制如下：Gerber Plot

37、: 0-4個任意層； Artwork Plot: 1個電氣特性層和0-3個引伸層； Silkscreen: 0-3個引伸層； Assy Drawing: 0-3個引伸層； Drill Drawing: 1個電氣特性層和0-3個引伸層； Solder Mask： 1個電氣特性層和0-3個引申層； Power/Ground Plane: 1個電氣特性層和0-3個引申層； 選擇輸出專案 下層功能表選擇完輸出類型和層次後，選Next Menu進入；螢幕顯示兩行選擇專案，其含義爲： Board: 板框 Pads:焊盤 Connections：鼠線 Vias: 導通孔 Parts-Top:頂層元器件 Tr

38、acks: 氣走線 Parts-Botm: 底層元器件 Copper: 導體銅箔 Part Refs:元器件排序標注 Lines：二維線索2D-lin Part Typse: 元器件型號標注 text: 字元 Outlines: 外框線用滑鼠選擇所需專案，選中專案轉爲白色。 參數設定 專案選擇完畢後，選擇Next Menu項進入參數設定層功能表，其中各項參數如 下： a.plot Scaling Ratio:l to 11 to 2縮小二倍， 2 to 1爲放大二倍。b.plot Rotation(degrees):此項爲輸出圖形旋轉角度，可選擇00，900，1800，2700. c.Mirr

39、or Plot:NO此項爲輸出時圖形鏡像選擇，No爲不鏡相，Yes爲鏡相。d.Plot Location:Centered 此項爲直接輸出時圖形位置，通常只選系統預設值，列印在圖紙中央。 e. Offsets: X:o Y:o 此項爲輸出起始位置，通常選擇（0，0）f:Plot Jobname:No此項選擇是否將JOB檔案名輸出到圖上。g.On-Line Plot:No 此項選擇輸出到文件（No）,還是輸出到設備（Yes）.h.Plot Output File:artol.pho 此項爲輸出光繪檔案名，允許用戶修改。 生成的光繪檔案名其副檔名爲。Pho.光圈表的護展名爲。Rep. 以上參數選擇

40、完畢，一個光繪文件的輸出定義過程結束。如果用戶的一個JOB文件要輸出多個光繪文件，則需選擇New Plot項進入下一個光繪文件輸出定義過程。 幾個輸出文件全部定義完畢，可選擇Start Plot項開始輸出光繪文件。當出現D碼不匹配的情況時，輸出停頓，此時按任意鍵繼續輸出。全部輸出完畢，返回CAM層功能表。生成的光繪文件和D碼表放置在用戶設定的目錄下，通常檔案名尾碼爲。PHO,D碼表檔案名尾碼爲。REP,而檔案名則用所選類型英文單詞字首加上對應層數位組合而成。英文字首對應如下：ADB-Assmbly Drawing Bottom Side （底層元器件裝配圖） ADT-Assembly Draw

41、ing Top Side （頂層元器件裝配圖） ART-ARTwork Plot （照相制板圖） DD-Drill Drawing （鑽孔圖） GEN-GENeral Plot （通用圖） PGP-Power/Ground Plane （電源，地層） SM-Solder Mask （阻焊圖） SMD-SMD paste mask （SMD焊膏掩模） SSB-Silkscreen Bottom Side （底層絲印字元圖） SST-Silkscreen Top Side （頂層絲印字元圖） 例：ART01.PHO 爲ART work plot-第一層 SST0128PHO爲Silkscreen

42、Top Side-第1層和第28層 光繪工藝（三） -CAM(電腦輔助製造) （一），CAM的概念 大家已有CAD的概念，但在使用光繪機的時候必須要有CAM的概念。因爲每 個廠的工藝流程和技術水平各不相同，要達到用戶的最終要求，必須在製作工藝 中做出必要的調整，以達到用戶有關精度等各方面的要求。因此CAM是光繪生産 中心必不可少的工序。 前面所講的各項工藝要求，都要在光繪之前做出必要的準備工作。比如鏡像 、阻焊擴大、 工藝線、工藝框、 線寬調整、 中心孔、外形線等問題都要在CAM這道工序來完成。 （二）CAM所要作的工序 1，焊盤大小的修正，合拼D碼； 2，線條寬度的修正，合拼D碼； 3，最小

43、間距的檢查；焊盤與焊盤之間、焊盤與線之間、線條與線條之間；4，孔徑大小的檢查，合拼； 5，最小線寬的檢查；6，確定阻焊擴大參數；7，進行鏡像；8，添加各種工藝線，工藝框； 9，爲修正側蝕而進行線寬校正； 10，形成中心孔； 11，添加外形角線； 12，加定位孔； 13，拼版，旋轉，鏡像；14，拼片； 15，圖形的叠加處理，切角切線處理； 16，添加用戶商標； （三），CAM工序的組織 由於現在市面上流行的CAD軟體品種繁多（多達幾十種），因此對於CAD工 序的管理必須首先從組織上著手，好的組織將達到事半功倍的效果。 由於Gerber資料格式已成爲光繪行業的標準，所以在整個光繪工藝處理中都應以G

44、erber資料爲處理物件。如果以CAD資料作爲物件會帶來以下問題。 1，CAD軟體種類太多，如果各種工藝要求都要在CAD軟體中完成，就要求 每個操作員都要熟練掌握每一種CAD軟體的操作。這將要求一個很長的培訓期，才能使操作員成爲一個熟練工，才能達到實際生産要求。這從時間和經濟角度都 是不合算的。 2，由於工藝要求繁多，有些要求對於某些CAD軟體來講是無法實現的。因爲CAD軟體是做設計用的，而沒有考慮到工藝處理中的特殊要求，因而無法達到全部的要求。而CAM軟體是專門用於進行工藝處理的，做這些工作是最拿手的。 3，CAM軟體功能強大，但全部是對Gerber件進行操作，而無法對CAD文件操作。 4，

45、如果用CAD進行工藝處理，則要求每個操作員都要配備所有的CAD軟體 綜上所述，CAM組織應該是以下結構，尤其是大中型的企業： a.所有的工藝處理統一以Gerber資料爲處理物件。b.每個操作員須掌握CAD資料轉換爲Gerber資料的技巧。 c.每個操作員須掌握一種或數種CAM軟體的操作方法。 d.對Gerber資料檔案制定統一的工藝規範。 e.CAM工序可以相對集中由幾個操作員進行處理，以便於管理。 合理的組織機構將大大提高管理效率，生産效率，並有效地降低差錯率，從而達到提高産品質量的效果。 （四），CAM軟體 現在常見的CAM軟體有以下幾種： 1，PC Gerber(Ver5.62) PC

46、Gerberd在國內流行較早，得到了較爲廣泛的應用，尤其在北方較爲流行 。由於其功能有限，無法滿足日益多樣化的要求，近年已被逐步淘汰。 其功能如下： （1）可以同時操作32個文件。 （2）每個文件都可獨立操作，打開，關閉。 （3）可以接受各種Gerber資料格式（基本格式）： 相對座標，絕對座標 公制，英制 前補零制式，後補零制式 （4）可以將多個Gerber拼於同一個文件中 （5）可以進行各種編輯操作：增加，刪除，修改。 （6）可以對以下物件進行操作: Flash, Trace,Arc,Circle,Vertex,Poly,Text. (7)可以進行窗口操作（Window）,組操作（Grou

47、p） (8)可以修改D碼 （9）D碼有9種形式： Round園型 Square方型 Rect矩型 Target靶型 Thermal散熱盤 Donut環型 Octagon八角型 Oblong橢圓型 Custom 自定義 （10）可以進行資料測量。 （11）可以進行單位變換。 （12）可以進行旋轉，鏡像，拷貝等拼版拼片操作 （13）可以進行輪廓線填充 （14）可以接受1000個D碼 其缺陷爲： （1）只能接收自身格式的D碼表 （2）操作速度慢 （3）編輯功能不強 2，View 2001(Ver 3.04) 該軟體功能強大，反應速度快，在南方一帶較爲流行。它除了PCGerber所具備的功能外，還具有

48、以下特點： （1）編輯功能強大： a.可以鎖定某個元素； b.可以獨立關閉Pad或Trace; c.可以將Trace切斷； d.焊盤可以選擇單獨的顔色，以區別於線條。 （2）顯示時放大，縮小操作簡單，速度快； 單擊滑鼠左鍵放大， 單擊滑鼠右鍵縮小。 （3）可以接受擴展Gerber格式(內含D碼) （4）可以對多達100個文件同時進行操作。 （5）可以接受以下多種CAD文件産生的D碼表： Lavenir Mentor optrotech PADS Cadence Interactive P-CAD pRotel Zuken OrCAD CadStar Eagle Tango EE-Designe

49、r (6)可以將鑽孔文件（TXT）轉換成Gerber文件。 （7）可以將Gerber生成鑽孔文件（TXT） (8)可以讀入HPGL格式文件，轉換爲Gerber文件。 （9）可以將擴展Gerber分解成基本Gerber和D碼表。 （10）D碼有15種 （11）可接受9990個D碼 (12)可將DMPL文件轉換爲Gerber文件。 3，ECAM:功能強大，但因價格昂貴，應用較小。 4，GCCAM:是目前國內流行的軟體中，功能最強的CAM軟體。其突出之點是 具有了負D碼的概念，突破了傳統的限制。 Circular圓形 Square方型 Rectargle矩型 Rounded rect圓角矩型 Obr

50、ound橢圓型 Diamond菱型 Blank空白型 Hear relief梅花型 Target靶型 Draw Obround橢圓型 Polygon輪廓線 Drawn cross十字型 Nctool鑽孔型 Octagon八角型 Custom自定義型 光繪工藝（四） -暗房處理 四，暗房處理 Circular圓形 Square方型 Rectargle矩型 Rounded rect圓角矩型 Obround橢圓型 Diamond菱型 Blank空白型 Hear relief梅花型 Target靶型 Draw Obround橢圓型 Polygon輪廓線 Drawn cross十字型 Nctool鑽孔型

51、 Octagon八角型 Custom自定義型 (一)，照相底片 現常用的鐳射光繪機中，其光源多爲HeNe氣體雷射器，這種光源配套使用的底片分別有以下幾種型號： 型號 厚度 規格 生産廠家 LP-6328II 0.1mm 400x290x50 化工部第二膠片廠 420x550x50 RSP-3 0.1mm 400x290x100 日本 420x550x100 FH100 0.1mm 12,16,18，卷裝 日本三菱 ERN-7 0.17mm 12x18x100p 德國AGFA 20x24 x100p 20x26 x100p 24x30 x100p HTR-7 0.17mm 12x18 x100p

52、 美國Kodak 20x24 x100p 20x26 x100p 24x30 x100p PRL-7 0.17mm 12x18 x100p 杜邦 20x24 x100p 20x26 x100p 24x30 x100p （二），安全燈 由於工作光源爲紅色鐳射，因此暗室不能採用紅光作安全光，而要採用綠光爲安全光。由於這種鐳射片非常敏感，安全燈不能太亮。安全的要求爲3W綠色安全燈，距工作臺面2米以上。以上各種照相底片對光的敏感性不同中，其敏感度依次排列爲：LP-6328II型、RSP-3型、 FH100型、 HTR3型、 ERN7型，其中以國產的LP-6328II型最爲敏感，因此對暗室的要求也最高。

53、 （三），顯影，定影藥水 現在常用藥水有以下幾種： 國產愛比西、國産科藝、 德國AGFA、 美國Kodak.以上的排列也是使用效果的排列順序，以美國Kodak的藥水爲最佳。而國產藥水中以廣州科藝生産的效果最好。（四），照相底片效果的評定 照相底片效果的評定有以下四個方面：1，底片的光密度 2，反差對比度 3，線條邊緣梯度（是否黑白分明）4，有無砂眼 國產底片由於反差係數小，所以反差對比不好，並且光密度不夠，但當加長 顯影時間後，光密度夠了，但灰霧加強，反差不好，線條邊緣也不好。也正是由 於光暈大，所以沒有沙眼。美國Kodak底片反差好，光密度大，線條邊緣黑白分 明，但如果光強調節不好，會有沙眼

54、其他品種的照相底片效果介於國產華光和美國Kodak之間。 （五）,顯影控制 顯影的控制對照相底片的效果是至關重要的。 其中以下幾個因素是起決定作用的： 1，藥水的濃度：新藥水的濃度較大，顯影時間短，製作照相底版效果好。舊藥水要示顯影時間長，當光密度達到要求後，灰霧上升，反差不好。 2，藥水溫度：藥水溫度高，顯影時間短，反差效果好。但溫度太高會造成過顯，線條邊緣光暈大。 3，顯影時間：顯影時間的控制對照相底片效果有直接的影響。顯影時間短，光密度不夠；顯景時間加長，灰霧加重。新藥水的顯影時間短，舊藥水顯影時間長。用戶必須根據藥水的新舊程度調節顯影時間。 注意：如藥水太舊，則無法通過改變顯影時間來控制照相底片效果。新藥水的情況下，各種照相底片的顯影時間如下： 國產華光LP-6328II型：60秒 各種進口菲林；15-60秒 （六），定影的控制： 定影時間必須控制在60秒以上。當藥水濃度降低時，應適當加長定影時間。當藥水過於陳舊時，銀粉沈澱會加重灰霧，必須更換藥水。（七），水洗 經定影處理後的菲林，需經大量流水沖洗，最好應在20分鐘以上。如果水洗不充分，照相底版幹了之後會變色。（八），暗房處理中應注意的問題 1，在各處理環節中，必須認真保護照相底片藥面不被劃傷。尤其當照相底版未幹之前，非常容易劃傷。 2，照相底片不要長時間暴露在安全燈光下