上一篇我們已經(jīng)講過(guò)PCB制板技術(shù)，包含計算機輔助制造處理技術(shù),也即是CAD/CAM，和光繪技術(shù)。制板技術(shù)（1）介紹了計算機輔助制造處理技術(shù)CAD/CAM,本篇將接著(zhù)介紹制板技術(shù)之2—光繪技術(shù)。光繪工藝的一般流程是：檢查文件一確定工藝參數一CAD文件轉Gerber文件一CAM處理和輸出。
  1．檢查文件
   (1)檢查用戶(hù)的文件  用戶(hù)拿來(lái)的文件，首先要進(jìn)行如下檢查。

檢查磁盤(pán)文件是否完好 。

檢查該文件是否帶有病毒，有病毒則必須先殺毒。

檢查用戶(hù)數據格式。

如果是Gerber文件，則檢查有無(wú)D碼表或內含D碼(RS274-X格式)。

     用戶(hù)提供的原始數據，通常的格式如下。
     Gerber           (RS274D&RS274X)；
     HPGL1/2          (HP Graphic Layer)；
     Dxf&Dwg          (Autocad for Windows)；
     Protel format    (DDB＼pcb＼sch＼prj)；
     Oi5000           (Orbotech output format)；
     Excellon1/2      (drill\rot)；
     IPC-D350         (netlist)；
     Pads2000         (job)。
所以要能正確的分析出某個(gè)數據的數據格式。特別是對Gerber中的RS274D的格式要深入了解，要分析和理解正確、標準的Aperture，對它們之間的關(guān)系作詳細的分析。有一點(diǎn)非常重要的是要仔細閱讀Apeture文件，因為有時(shí)會(huì )有一些特殊的情況出現，比如，有時(shí)用戶(hù)會(huì )提出把一個(gè)Aperture從圓形換成長(cháng)方形、從長(cháng)方形換成散熱盤(pán)等。如果打開(kāi)Gerber的原始文件，會(huì )發(fā)現它的數據只有D碼與坐標，因為圖形文件由三部分組成：坐標、大小、形狀，而Gerber文件中只有坐標，所以需要另外兩個(gè)條件，如果接到的文件中有Apertuer文件，那么打開(kāi)它，會(huì )發(fā)現其中有需要的數據，如果能將其很好的結合起來(lái)，那么將能讀人用戶(hù)的原始數據。
  (2)檢查設計是否符合本廠(chǎng)的工藝水平
   ①檢查客戶(hù)文件中設計的各種間距是否符合本廠(chǎng)工藝，線(xiàn)與線(xiàn)之問(wèn)的間距、線(xiàn)與焊盤(pán)之間的間距、焊盤(pán)與焊盤(pán)之間的間距，以上各種間距應大于本廠(chǎng)生產(chǎn)工藝所能達到的最小間距。
   ②檢查導線(xiàn)的寬度，要求導線(xiàn)的寬度應大于本廠(chǎng)生產(chǎn)工藝所能達到的最小線(xiàn)寬。
   ③檢查導通孔大小，以保證本廠(chǎng)生產(chǎn)工藝的最小孔徑。
   ④檢查焊盤(pán)大小與其內部孔徑，以保證鉆孔后的焊盤(pán)邊緣有一定的寬度。
  2．確定工藝參數
  根據用戶(hù)要求確定各種工藝參數。工藝參數可能有如下幾種情況。
  (1)根據后序工藝的要求，確定光繪底片是否鏡像
   ①底片鏡像的原則  為了減小誤差，藥膜面(即乳膠面)必須直接貼在感光膠的藥膜面。
   ②底片鏡像的決定因素  如果是網(wǎng)印工藝或干膜工藝，則以底片藥膜面貼基板銅表面為準。如果是用重氮片曝光，由于重氮片拷貝時(shí)鏡像，所以其鏡像應為底片藥膜面不貼基板銅表面。如果光繪時(shí)為單元底片，而不是在光繪底片上拼版，則需多加一次鏡像。
  (2)確定阻焊圖形擴大的參數
  ①確定原則  阻焊圖形的增大以不露出焊盤(pán)旁邊的導線(xiàn)為準；阻焊圖形的縮小以不蓋住焊盤(pán)為原則。由于操作時(shí)的誤差，阻焊圖形對線(xiàn)路可能產(chǎn)生偏差。如果阻焊圖形太小，偏差的結果可能使焊盤(pán)邊緣被掩蓋，因此要求阻焊圖形加大一些；但如果阻焊圖形擴大太多，由于偏差的影響可能露出旁邊的導線(xiàn)。
  ②阻焊圖形擴大的決定因素  本廠(chǎng)阻焊工藝位置的偏差值，阻焊圖形的偏差值。由于各種工藝所造成的偏差不一樣，所以對應各種工藝的阻焊圖形擴大值也不同。偏差大的阻焊圖形擴大值應選得大些。板子導線(xiàn)密度大，焊盤(pán)與導線(xiàn)之間的問(wèn)距小，阻焊圖形擴大值應選小些；板子導線(xiàn)密度小，阻焊圖形擴大值可選得大些。
  (3)根據板子上是否需要插頭鍍金(俗稱(chēng)金手指)確定是否要增加工藝導線(xiàn)。
  (4)根據電鍍工藝要求確定是否要增加電鍍用的導電邊框。
  (5)根據熱風(fēng)整平(俗稱(chēng)噴錫)工藝的要求確定是否要加導電工藝線(xiàn)。
  (6)根據鉆孔工藝確定是否要加焊盤(pán)中心孔。
  (7)根據后序工藝確定是否要加工藝定位孔。
  (8)根據板子外型確定是否要加外形角線(xiàn)。
  (9)當用戶(hù)高精度板子要求線(xiàn)寬精度很高時(shí)，要根據本廠(chǎng)生產(chǎn)水平，確定是否進(jìn)行線(xiàn)寬校正，以調整側蝕的影響。
3．底版的光繪制作一輸出
    由于許多印制板廠(chǎng)家都不把光繪機繪制的底片直接用于成像生產(chǎn)，而是用它來(lái)翻拍工作底片，這里我們把光繪底片稱(chēng)之為底版。在新開(kāi)始光繪之前，首先要調整光繪機的各參數，使之處于適宜的工作狀態(tài)。
    (1)光繪機參數的設置
    ①光源強度的設置  在光繪過(guò)程中，如果光源強度過(guò)高，則繪制的圖形會(huì )出現光暈；如果光源的強度過(guò)低，則繪制的圖形會(huì )曝光不足，因此無(wú)論是矢量光繪機還是激光光繪機都存在一個(gè)光強調節問(wèn)題。在高檔的光繪機中設置有一個(gè)光強檢測電路，當光強不足時(shí)，光繪機將拒絕工作或快門(mén)不打開(kāi)，并且將錯誤提示在屏幕上。有時(shí)激光光繪機繪制過(guò)的底片一點(diǎn)也沒(méi)有曝光的跡象，就是由于光強不足所致。通�？梢酝ㄟ^(guò)調節發(fā)光器件的電壓來(lái)控制光源的強度，每當更換一次發(fā)光器件或更換一次顯影液之后，應用光繪試驗片來(lái)檢查光強是否適當。
    ②光繪速度的調節  光繪機，特別是矢量光繪機，其繪圖的速度也是影響繪片質(zhì)量的重要因素。在矢量光繪機劃線(xiàn)時(shí)，若繪圖速度過(guò)快，即光束在底片上停留時(shí)間過(guò)短，則會(huì )產(chǎn)生曝光不足現象；若繪圖速度過(guò)慢，即光束在底片上停留時(shí)間過(guò)長(cháng)，則會(huì )曝光過(guò)度出現光暈現象。
不僅光繪速度會(huì )影響繪片效果，而且光繪時(shí)的加速度和曝光時(shí)快門(mén)打開(kāi)和關(guān)閉的延遲時(shí)間都會(huì )對結果有影響，這些參數也需認真調節。
    ③光繪時(shí)底片的放置  由于各種外界因素的變化，光繪底片會(huì )發(fā)生微小的伸縮變形，一般情況下它對印制電路板的加工不會(huì )產(chǎn)生多大的影響，但有時(shí)也會(huì )使底片不能用。因此，除了盡量消除外界環(huán)境因素的影響外，在光繪操作時(shí)也應加以注意。在放置底片時(shí)，應盡量保證要繪制的同一印制電路圖不同層(如元件面和焊接面)的X、y方向和一張底片的X、y方向是一致的，這樣變起形來(lái)多少有點(diǎn)同一性。對有些精度不是很高的光繪機，繪片時(shí)盡可能從繪圖臺面的原點(diǎn)開(kāi)始，繪制同一電路不同層次的圖形時(shí)，盡量在臺面的相同坐標范圍上，放置底片時(shí)也相應要加以注意。另外，放底片時(shí)應保持底片的藥膜面朝上對著(zhù)光源，以減小底片介質(zhì)對光的衍射作用。
    ④底片臺面的保養  繪圖臺面(或弧面)的清潔平整是繪圖質(zhì)量的重要保證，在底片的臺面(弧面)上除了需繪制的底片外不應有其他物品，也不要劃傷工作面，真空吸附底片的小孔應保持暢通，這樣才能繪出高精度的底片。
    (2)圖形底版的繪制  當光繪處于正常工作狀態(tài)時(shí)它通過(guò)磁盤(pán)、RS232口或磁帶(目前磁帶方式已很少采用)輸入光繪數據，然后就在底片上繪出這些數據所描述的圖形。事實(shí)上，在光繪機上除了簡(jiǎn)單的操作外，并不需要做更多的工作，光繪圖形的大量工作是在光繪文件的產(chǎn)生和處理方面。
    ①線(xiàn)路片的繪制  一般只需對審查合格的設計圖形直接生成光繪數據，把光繪數據輸入光繪機即可。通常線(xiàn)路片應是1：1的，對于某些比
較復雜的電路，應注意光繪底片上的圖元尺寸與設計值的誤差是否會(huì )給生產(chǎn)造成影響，如果有影響，應修改設計的圖元尺寸以彌補光繪值的偏差。
    ②阻焊片的繪制  對阻焊片要求比線(xiàn)路片低，但根據不同的工藝要求，阻焊片的焊盤(pán)應比線(xiàn)路片放大一些，在生成阻焊片的光繪數據就應加以注意。
    ③字符片的繪制  對字符片的要求稍低一些，不過(guò)由于器件的字符往往是布局時(shí)隨著(zhù)器件從庫中調出來(lái)的，其字符的大小，構成字符的線(xiàn)寬往往參差不齊。有的字符太小，用油墨印出時(shí)會(huì )模糊不清；有的線(xiàn)太細，絲印效果也不好，這就要求在生成字符的光繪文件前對字符進(jìn)行認真檢查，在生成字符的光繪文件時(shí)，盡量把字符的線(xiàn)寬歸并為一種或幾種，使之符合工藝要求。
    ④鉆孔片的繪制  一般情況下并不需要繪制鉆孔底片，但有時(shí)為了更好地檢驗鉆孔情況或清楚地區分孔徑，也可以繪一張鉆孔片。對于矢量光繪機，在繪制區分孔徑的鉆孔時(shí)，應考慮到節省光繪時(shí)間，即生成光繪數據時(shí)應注意采用簡(jiǎn)單的符號來(lái)標識孔徑。
    ⑤大面積覆銅的電源、地層的繪制  對于標準設計的電源、地層，按照設計繪制的底片與印制板上圖形是相反的，也就是說(shuō)底片上沒(méi)曝光的部分才是銅箔，而底片上有圖形的部分在印制板上是隔離部分，沒(méi)有銅層。由于工藝的需要，在繪制電源、地層時(shí)，隔離盤(pán)應比線(xiàn)路層的焊盤(pán)大一些，對于與電源或地層相連接的孔，最好不要什么都不繪，而應繪出專(zhuān)門(mén)的花焊盤(pán)，這不僅僅是保證可焊性的問(wèn)題，更重要的是有利于底片的檢查，哪個(gè)位置有孔、哪個(gè)位置無(wú)孔，哪個(gè)孔接電源或接地，一目了然。
    ⑥鏡像繪片  由于在印制電路板成像工序中需要將底片的藥膜面(圖形面)貼在印制板銅箔附著(zhù)的干膜上。因此在繪片時(shí)就應考慮到圖形的相位(即圖形面的正反)問(wèn)題，不提倡通過(guò)把底片的藥膜面反放來(lái)實(shí)現調圖形相位的方法，而且當幾個(gè)小圖形繪在一張大底片上時(shí)，用此方法也不能使它們的相位不同，應當在生成光繪數據文件時(shí)就加以注意。一般情況下，由于在用底片成像前需要翻一次片，因此對印制電路板的單數層(1、3、5、…、層)圖形，生成的光繪數據應該為正相位，面對雙數層圖形，生成的光繪數據所描述的圖形應該為鏡像圖形。如果直接用光繪底片進(jìn)行印制板成像加工，則前面說(shuō)的相位應反過(guò)來(lái)。
    ⑦圖形層次的標識標識出底片圖形所對應的印制板層次相當重要，例如一個(gè)最簡(jiǎn)單的單面板，如果不標識出圖形所在的面(層)，可能會(huì )把焊接面做成元件面，到頭來(lái)將會(huì )導致器件不好安裝，雙面板及多層
板更是如此。有的印制板輔助設計軟件可以生成光繪文件時(shí)自動(dòng)加上圖形所在的層次，這無(wú)疑帶來(lái)許多方便。但在應用時(shí)應注意兩點(diǎn)，首先是印制電路布線(xiàn)時(shí)的層次是否就是加工所安排的層次；其次，設計時(shí)圖形的零點(diǎn)往往遠離坐標原點(diǎn)，而自動(dòng)加上的層次標記是在坐標原點(diǎn)附近，這樣在層次標記與圖形之間會(huì )有很大的間隔，這不僅會(huì )影響標識的效果，而且會(huì )造成底片的浪費。
    ⑧光圈的匹配  無(wú)論是矢量光繪機還是激光光繪機，都存在光圈匹配問(wèn)題。如果設計圖形中用的是40mil的焊盤(pán)，而光繪時(shí)用50mil的光圈，顯然繪出的圖形會(huì )有差異，但是由于在圖形設計時(shí)圖元(線(xiàn)段、焊盤(pán))的尺寸可以隨便制定，因此若要求光繪機的光圈與之完全相符，對于矢量光繪機來(lái)說(shuō)是做不到的，對于激光光繪機來(lái)說(shuō)也是麻煩的，而且從加工角度來(lái)看大都沒(méi)這個(gè)必要，就是做到了光圈完全相配，由于聚焦及顯影等因素的影響，繪出底片上的圖元尺寸還是會(huì )與設計值有一點(diǎn)差別。因此，在實(shí)際的處理過(guò)程中只要加工工藝允許，完全可以選用現有的光圈(對矢量光繪機)或已設置好的光圈(對激光光繪機)。在許多時(shí)候用50mil的光圈去對應46mil或55mil的設計值，甚至用60mil的光圈去對應40mil的設計值都是允許的。