呂 磊，劉國(guó)敬，左 寧

(中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第四十五研究所，北京100176)

飛針測(cè)試文件是由Protel、PowerPCB、Cadence等CAD設(shè)計(jì)文件輸出Gerber和Drill文件后用CAM350、Genesis等軟件將Gerber和Drill文件讀入并生成，所生成的文件格式為IPC-D-356A[1]。

IPC-D-356A文件是具有嚴(yán)格格式的可輸入輸出的測(cè)試信息文件。大部分飛針測(cè)試設(shè)備的測(cè)試原文件就源自于IPC-D-356A文件[2]。

隨著技術(shù)的發(fā)展，用戶要求的基板線路圖形尺寸精度不斷提高[3]，當(dāng)前許多用戶采用尺寸精度更高的Auto CAD軟件進(jìn)行多層基板圖形設(shè)計(jì)，而Auto CAD文件沒(méi)有相應(yīng)的電氣性能網(wǎng)絡(luò)關(guān)系。如何通過(guò)Auto CAD的*.dwg格式文件生成IPC-D-356A格式文件，這給飛針測(cè)試設(shè)備文件轉(zhuǎn)換提高了難度。

1 DWG格式文件轉(zhuǎn)換方法

下面以某客戶一種相對(duì)簡(jiǎn)單產(chǎn)品為例介紹轉(zhuǎn)換方式。

該產(chǎn)品為具有腔體的多層基板，需要導(dǎo)出腔內(nèi)表面層和底層不同焊盤(pán)間的電氣性能網(wǎng)絡(luò)信息，生成飛針測(cè)試設(shè)備能夠解析的IPC-D-356A文件。

如圖1所示為該產(chǎn)品的*.dwg格式圖形，該設(shè)計(jì)文件總計(jì)包含13層，如圖2所示。

其中“0”、“CA03”、“CA04”為外框?qū)佑糜诙ㄎ挥∷D形外框，沒(méi)有電氣信息；“定位孔”、“center”為定位層沒(méi)有電氣信息；“CB01”、“CT01”、“CT02”、“CT03”、“CT04”為印刷圖形層作為導(dǎo)通線路，有電氣信息；“V01”、“V02”、“V03”、“V04”為鉆孔層用于連通上下兩層印刷圖形，有電氣信息。

用于文件導(dǎo)出有用的圖層包括：

“CT04”為上表面層，該圖層限制了腔內(nèi)表面層“CT03”的測(cè)試區(qū)域，其鉆孔圖層為“V04”；

“CT03”為腔內(nèi)表面層，該圖層為腔內(nèi)測(cè)試面，其鉆孔圖層為“V03”；

“CT02”為中間層，其鉆孔圖層為“V02”；

“CT01”為中間層，其鉆孔圖層為“V01”；

“CB01”為底層鍍金層，該圖層為底面測(cè)試面。

圖1 *.dwg格式圖形

圖2 圖層菜單

1.1 DXF格式文件導(dǎo)出

由于Auto CAD設(shè)計(jì)的圖形文件為非規(guī)則圖形，在CAM350中不能夠識(shí)別，不能自動(dòng)生成測(cè)試點(diǎn)。因此在DXF格式文件導(dǎo)出前需要在腔內(nèi)表面和底層測(cè)試區(qū)域添加測(cè)試焊盤(pán)。如圖3所示，分別在腔內(nèi)表面層“CT03”和底層“CB01”測(cè)試區(qū)域添加圖形圓為測(cè)試焊盤(pán)。

圖3 腔內(nèi)表面層和底層添加測(cè)試焊盤(pán)

然后將設(shè)計(jì)文件另存為*.dxf格式，如圖4所示。

圖4 另存為*.dxf格式

1.2 DXF格式文件導(dǎo)入

打開(kāi)CAM350軟件導(dǎo)入生成的*.dxf文件，同時(shí)對(duì)導(dǎo)入對(duì)話框進(jìn)行參數(shù)設(shè)計(jì)，注意框選“Fill Closed Polylines”如圖5所示。

文件導(dǎo)入后，軟件界面左側(cè)顯示層信息，右側(cè)顯示圖形，如圖6所示。

1.3 文件設(shè)置與導(dǎo)出

第一步：刪除無(wú)用層（如圖7所示），無(wú)用層包括沒(méi)有電氣信息的圖層以及對(duì)測(cè)試網(wǎng)絡(luò)沒(méi)有關(guān)系的圖層，在本例中，刪除了“CT04”和“V04”，因?yàn)閮蓤D層為上表面層及其鉆孔圖層，這個(gè)圖層用于界定腔內(nèi)表面層可測(cè)試范圍，不需要導(dǎo)出信息進(jìn)行測(cè)試。

圖5 *.dxf文件導(dǎo)入

圖6 軟件界面

圖7 無(wú)用層刪除

第二步：進(jìn)行層排序（如圖8所示），對(duì)設(shè)計(jì)文件圖層進(jìn)行排序后，能夠更加直觀的看出層與層間疊加關(guān)系，在這里把圖形層和鉆孔圖層分別進(jìn)行排序。

圖8 層排序

第三步：生成鉆孔層，由于測(cè)試文件從*.dwg格式文件導(dǎo)入，CAM350無(wú)法自動(dòng)生成鉆孔層。因此需要利用鉆孔圖層打孔生成鉆孔層。

操作步驟為：

(1)雙擊選定待鉆孔的圖層“V03”，此時(shí)軟件右側(cè)只顯示該圖層信息，如圖9所示。

圖9 選定鉆孔圖層

(2)點(diǎn)擊菜單“Tools”-“NC Editor”進(jìn)入數(shù)控編輯；點(diǎn)擊菜單“Utilities”-“Gerber to Drill”，如圖10所示。

圖10 鉆孔菜單

(3)此時(shí)彈出鉆孔文件生成對(duì)話框，如圖11所示。

(4)點(diǎn)擊“OK”即可生成鉆孔文件，此時(shí)軟件界面左邊新生成一個(gè)鉆孔層“Layer_9”，如圖12所示，該層即為鉆孔圖層“CT03”的鉆孔文件。

圖11 鉆孔文件生成對(duì)話框

圖12 生成的鉆孔文件

(5)重復(fù)上述步驟，分別用“V02”、“V01”生成鉆孔層“Layer_10”、“Layer_11”，如圖 13 所示，可以對(duì)新生成鉆孔層進(jìn)行重命名，在此不做敘述。

圖13 其他鉆孔文件

第四步：進(jìn)行層設(shè)置，如圖14所示，將圖形文件分別定義為“Top”、“Internal”、“Bottom”；以前的鉆孔圖層默認(rèn)定義“Graphic”，新生成的鉆孔層默認(rèn)定義“NC Primary”，不用重新設(shè)置。

圖14 層設(shè)置

第五步：進(jìn)行盲孔、埋孔設(shè)置，如圖15所示，在彈出的對(duì)話框中，分別添加三個(gè)鉆孔層的導(dǎo)通層。

圖15 盲孔、埋孔設(shè)置

第六步：生成網(wǎng)絡(luò)信息，如圖16所示。

圖16 網(wǎng)絡(luò)生成

第七步：飛針編輯，如圖17所示，單擊飛針編輯界面左上角的“Create”生成測(cè)試點(diǎn)，如圖18所示，圖中“∨”表示頂層測(cè)試點(diǎn)位置；“∧”表示底層測(cè)試點(diǎn)位置。

圖17 飛針編輯

圖18 生成測(cè)試點(diǎn)

第八步：IPC-D-356A文件導(dǎo)出，如圖19所示，導(dǎo)出文件即可發(fā)送到飛針測(cè)試設(shè)備進(jìn)行讀取、解析。

圖19 IPC-D-356A文件導(dǎo)出

2 轉(zhuǎn)換過(guò)程注意事項(xiàng)

2.1 添加測(cè)試焊盤(pán)

由于Auto CAD設(shè)計(jì)的圖形文件為非規(guī)則圖形，在CAM350中不能夠識(shí)別，不能自動(dòng)生成測(cè)試點(diǎn)。因此在DXF格式文件導(dǎo)出前需要在頂層和底層測(cè)試區(qū)域添加測(cè)試焊盤(pán)。

添加測(cè)試焊盤(pán)的注意事項(xiàng)包括：

（1）需要在對(duì)應(yīng)的圖層添加測(cè)試焊盤(pán)；

（2）所添加的測(cè)試焊盤(pán)為標(biāo)準(zhǔn)圓形或正方形(尺寸適中)；

（3）測(cè)試焊盤(pán)位置最好處于印刷圖形區(qū)域正中央(如果是腔體內(nèi)測(cè)試焊盤(pán)，則需適當(dāng)偏離內(nèi)壁)。

2.2 生成鉆孔層

由于測(cè)試文件從*.dwg格式文件導(dǎo)入，CAM350無(wú)法自動(dòng)生成鉆孔層。因此需要利用鉆孔圖層打孔生成鉆孔層。

鉆孔層生成過(guò)程中注意事項(xiàng)包括：

（1）每一個(gè)鉆孔圖層生成一個(gè)鉆孔層，不能幾個(gè)鉆孔圖層生成于同一個(gè)鉆孔層；

（2）注意鉆孔層生成順序，及時(shí)對(duì)新生成的鉆孔層進(jìn)行重命名，以方便區(qū)分；

（3）鉆孔層不同于圖形層，生成后不必進(jìn)行層定義，以防止鉆孔信息丟失；

（4）生成鉆孔層后，原始鉆孔圖層作為圖形層處理，沒(méi)有電氣信息(也可進(jìn)行層刪除)。

3.3 盲孔、埋孔設(shè)置

傳統(tǒng)的單層雙面基板通過(guò)通孔連接正反兩面的電氣網(wǎng)絡(luò)，在設(shè)計(jì)文件中只有一個(gè)鉆孔圖層，文件轉(zhuǎn)換過(guò)程中只需要將該鉆孔圖層設(shè)置為通孔層即可完成正反兩面的連接。

對(duì)于多層基板有很多盲孔、埋孔，在設(shè)計(jì)文件中有很多鉆孔圖層(中間層基本都有鉆孔圖層用于導(dǎo)通其相鄰的上下兩個(gè)圖形層)，這就需要進(jìn)行盲孔、埋孔設(shè)置，如圖15所示，在設(shè)置過(guò)程中需特別注意每一個(gè)鉆孔層不僅對(duì)其本身的圖形層起作用，其對(duì)相鄰的上下兩個(gè)圖形層同樣起作用。因此在設(shè)置過(guò)程中需添加相鄰的上下兩個(gè)圖形層。

3 結(jié)束語(yǔ)

飛針設(shè)備測(cè)試基板正朝著高精密、細(xì)間距、多層化方向發(fā)展[4]，使得很多基板生產(chǎn)廠家采用精度更高的Auto CAD軟件進(jìn)行圖形設(shè)計(jì)，但是Auto CAD生成的*.dwg格式文件沒(méi)有電氣性能網(wǎng)絡(luò)關(guān)系，CAM350不能直接讀取生成網(wǎng)絡(luò)信息。因此迫切需要一種方法能夠把*.dwg格式文件轉(zhuǎn)換成飛針測(cè)試設(shè)備能夠讀取的IPC-D-356A格式文件。

本論文以一種多層帶腔體基板文件為例，介紹了利用CAM350軟件對(duì)Auto CAD設(shè)計(jì)的*.dwg格式文件的轉(zhuǎn)換方法以及轉(zhuǎn)換過(guò)程中需要注意的事項(xiàng)，為飛針測(cè)試設(shè)備工藝人員測(cè)試文件轉(zhuǎn)換提供了重要參考價(jià)值。

[1]劉國(guó)敬，田洪濤，霍杰.PCB基板測(cè)試數(shù)據(jù)提取與圖形重繪[J].電子工業(yè)專用設(shè)備，2011(5)：44-47.

[2]鮮飛.飛針測(cè)試的特點(diǎn)及應(yīng)用[J].世界電子元器件，2002(6)：60-61.

[3]呂磊，譚立杰，趙立華.飛針測(cè)試工藝研究及Z軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J].電子工業(yè)專用設(shè)備，2012(5)：14-18.