易智茂 莊楷彬 王 俊 鐘志勇

（深圳市景旺電子股份有限公司，廣東 深圳 518100 ）

0 前言

在如今電子信息技術(shù)蓬勃發(fā)展環(huán)境下，電子硬件也隨之變化發(fā)展，PCB（印制電路板）作為連通和集成各電子元器件不可缺少的硬件載體，它的外形、線路密度和層數(shù)等都在不斷變化。PCB工廠要保持競爭優(yōu)勢，提升生產(chǎn)制作效率和產(chǎn)品質(zhì)量是很重要的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

本文以實際完成的二次開發(fā)程序為案例，使用二次開發(fā)程序通過調(diào)用CAM軟件接口，獲取相關(guān)圖形信息，組建對應數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)相關(guān)圖形操作，最終實現(xiàn)了部分工具資料制作的半自動/全自動化，從而大大縮短制作時間，并保證了制作品質(zhì)。

1 設計方案

CAM（計算機輔助制造）軟件是PCB生產(chǎn)需要使用的相關(guān)生產(chǎn)制程的重要工具，如鉆孔、照相底片、成型等。業(yè)內(nèi)常用的CAM軟件有CAM350、GENESIS2000等，CAM軟件不僅提供常用圖形設計軟件擁有的畫點、畫線、畫圓弧、畫多邊形、添加文字等功能，還提供專門針對各PCB生產(chǎn)工具圖形進行生產(chǎn)分析和修改優(yōu)化的可制造性設計（DFM）功能，并提供這些功能的調(diào)用接口，供二次程序開發(fā)執(zhí)行調(diào)用。

根據(jù)對現(xiàn)有CAM在撓性印制板（FPC）設計階段所能實現(xiàn)的功能分析，發(fā)現(xiàn)在FPCB的CAM制作的資料導入后輔料層預創(chuàng)建、細手指測試點添加、壓屏手指部分漲縮、輔料生產(chǎn)前檢測四個工具資料制作階段，現(xiàn)有的CAM軟件沒有提供對應功能，都需要手工處理，而手工處理資料需要大量的時間，且還容易出現(xiàn)操作失誤，因此對現(xiàn)有FPC設計效率影響非常大，本文將針對該四個資料制作過程進行二次程序開發(fā)。

2 實施過程

2.1 資料導入后輔料層預創(chuàng)建

由于撓性板擁有柔軟易彎折特性，依附在軟板上的線路需要覆蓋膜的保護，貼元器件部分需要添加補強材料，部分區(qū)域電氣功能需要覆蓋電磁膜材料，還有其他膠紙類材料，這些并稱為撓性板輔料。CAM在設計相應輔料工具資料時，還需要通過輔料名稱標明輔料工具使用方向，這樣需要制作的輔料層別還是特別多的，所以規(guī)范的輔料層命名有助于后面資料識別和自動化提升。

通過預先編寫CAM軟件配置文件，在資料導入后軟件自動觸發(fā)配置好的二次開發(fā)程序執(zhí)行調(diào)用，獲取資料導入的參數(shù)信息后，執(zhí)行輔料層預創(chuàng)建過程，相比手動創(chuàng)建輔料層，自動創(chuàng)建能夠規(guī)范層命名，為后續(xù)的資料識別與自動化制作建立基礎，規(guī)范的層命名也可以為二次程序開發(fā)提供較大的便利性（見圖1）。

圖1 程序運行界面和創(chuàng)建后效果圖

2.2 細手指測試點添加

FPC細手指布局非常密集（如圖2a），測試機器的探針針頭無法測試窄小寬度手指位時，需要設計人員手動處理，為測試手指提供探針能接觸測試的圓形線路點。設計人員手動處理過程，需經(jīng)過大量畫線、畫圓pad、測量等重復操作，實際每款資料耗時至少在60 min以上。

通過開發(fā)程序，設計人員管控幾個必要的參數(shù)值，運行后程序自動獲取細手指圖形坐標，并計算出延伸圖形路徑坐標，自動添加所需要的手指測試點（如圖2b），該過程可在3 min內(nèi)完成，極大提升了制作效率。

圖2 FPC細手指

2.3 壓屏手指部分漲縮

如圖3的單支細手指部分需根據(jù)工藝要求進行單獨漲縮，手動處理的難點在于，細手指部分漲縮后，設計員需要將這些移位的細手指與其相連的線重新連接，對每一根相關(guān)的線都要進行角度調(diào)整、延伸等操作，大量的重復性操作，耗費時間在60 min左右。

圖3 自動漲縮工具執(zhí)行結(jié)果

通過開發(fā)壓屏手指漲縮工具的方式，根據(jù)工藝漲縮值，以及獲取的預漲縮參數(shù)、模沖方式、排版角度等計算出實際漲縮值，執(zhí)行漲縮并自動修正連接位，如圖4所示。使用二次開發(fā)的壓屏手指漲縮工具，能夠避免大量的機械性操作，為設計員節(jié)省時間，提升效率。

圖4 壓屏手指漲縮工具參數(shù)界面

2.4 輔料生產(chǎn)前檢測

在FPC工程設計過程中，各生產(chǎn)工序有其實際的生產(chǎn)能力（制程能力），設計員在資料制作過程中需要對各個工序的制程需求進行有效監(jiān)測。比如鋼片與PI如果距離過近，因是撓性線路板，有斷裂的風險。所以工程資料下發(fā)前，需要進行一次制程檢查，即檢測各物件之間的距離是否滿足公司的制程能力要求。手動檢查的方法通常是打開物件對應的層，通過測量對比，判斷是否合格。這種方法容易遺漏，并且要求設計員有比較高的經(jīng)驗，不利于新人培訓。

通過開發(fā)制程檢查工具主界面，根據(jù)行和列的對應確定兩個物件，以及兩者的距離要求。設計人員對界面參數(shù)確認后，點擊執(zhí)行即可運行自動檢查程序，檢測結(jié)果將分別顯示滿足和不滿足制程能力項，并通過 “問題庫”欄位，可查看報錯的具體位置及問題描述。使用二次開發(fā)的制程檢查工具，有效提升了設計員的檢查效率，避免遺漏，確保資料質(zhì)量，對新手快速入門有較大幫助。

3 結(jié)語

圖5 制程檢查工具

通過以上的自主開發(fā)程序，可規(guī)范撓性板輔料工具命名，自動化CAM制作不可跳過的重復性操作，預警提醒當前CAM制作完成狀態(tài)和異常書面報告，提升制作效率，保障制作品質(zhì)，因此對于提升FPCB產(chǎn)品工程資料的制作效率非常有幫助。本文敘述只是根據(jù)本公司實際需要進行了二次程序開發(fā)，并取得了一定的效果，對實現(xiàn)工程應用軟件自動化的提升，節(jié)省工程設計人員資料制作效率，準確率的提升非常有幫助。