完美雕刻雙面印制電路板

1、<p>　　完美雕刻雙面印制電路板</p><p><b>　　【摘要】 </b></p><p>　　利用物理雕刻方法，通過計(jì)算機(jī)控制，在空白的敷銅板上把不必要的銅箔銑去，形成用戶設(shè)計(jì)的線路板。使用簡單、精度高、省時(shí)、省料。提供了一種解決雙面板雕刻的手工定位不準(zhǔn)的解決方案——不對稱定位孔法實(shí)現(xiàn)完美的雙面板雕刻的手工定位。 </p><p

2、><b>　　【關(guān)鍵詞】 </b></p><p>　　PCB線路板雕刻機(jī)；不對稱定位孔法；雙面板雕刻 </p><p>　　PCB線路板雕刻機(jī)可根據(jù)PCB線路設(shè)計(jì)軟件（如PROTEL）設(shè)計(jì)生成的線路文件，自動(dòng)、精確地制作單、雙面印制電路板。用戶只需在計(jì)算機(jī)上完成PCB文件設(shè)計(jì)并據(jù)其生成加工文件后，通過LPT通訊接口傳送給雕刻機(jī)的控制系統(tǒng)，雕刻機(jī)就能快速的自動(dòng)完

3、成雕刻、鉆孔、隔邊的全部功能，制作出一塊精美的線路板來，真正實(shí)現(xiàn)了低成本、高效率的自動(dòng)化制板。該設(shè)備操作簡單，可靠性高，是高校電子、機(jī)電、計(jì)算機(jī)、控制、儀器儀表等相關(guān)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室、電子產(chǎn)品研發(fā)企業(yè)及科研院所、軍工單位等的理想工具。 </p><p>　　線路板雕刻機(jī)是一種機(jī)電、軟硬件互相結(jié)合的高新科技產(chǎn)品，它利用PCB線路設(shè)計(jì)軟件（如PROTEL）生成的PCB文件信息，轉(zhuǎn)換為國際通用的G代碼加工文件，直接輸出給雕刻

4、機(jī)，來控制雕刻機(jī)自動(dòng)完成雕刻、鉆孔、切邊等工作。它利用物理雕刻方法，通過計(jì)算機(jī)控制，在空白的敷銅板上把不必要的銅箔銑去，形成用戶設(shè)計(jì)的線路板。使用簡單、精度高、省時(shí)、省料。 </p><p>　　雕刻機(jī)雕刻雙面板，往往看似簡單但實(shí)際上做起來卻不容易。一般使用者的想法是要求廠家提供一臺(tái)高精度的平臺(tái)，但是還是解決不了問題，因?yàn)槌似脚_(tái)有誤差以外，雙面板自身及雙面板第二面雕刻的定位也有著誤差。那么在普及型雕刻機(jī)（完全靠

5、手工定位）如何解決雙面板雕刻的定位不準(zhǔn)呢？筆者針對需要雕刻的雙面板提出如下解決方案（以Protel99se為例）。 </p><p>　　一、設(shè)計(jì)前的準(zhǔn)備工作 </p><p>　　1.分析電路原理圖：了解電路圖的原理、線路屬性（電源、高頻或低頻線路）、信號(hào)及電源種類及電流流向等。 </p><p>　　2.分析電路的復(fù)雜程度，確定基材的品種、厚度、尺寸以及對外聯(lián)結(jié)

6、形式。 </p><p>　　3.熟悉電路原理圖所用元器件的電性能、外形尺寸、封裝形式、散熱形式、各有源元器件的管腳的排列順序、管腳功能及形狀、各元件在電路中的功能等，一般需要開列電路元件清單，并擁有全部元器件的結(jié)構(gòu)性能資料。 </p><p>　　4.在分析電路原理的基礎(chǔ)上，考慮排版設(shè)計(jì)和走線方向有可能造成的對電路的干擾和附加參數(shù)的不良反應(yīng)。需考慮的干擾因數(shù)有： </p>

7、<p>　?。?） 地線布置和設(shè)計(jì)不當(dāng)造成的干擾：要點(diǎn)是在設(shè)計(jì)中保證地線具有絕對零電位。辦法是盡量避免不同回路電流同時(shí)經(jīng)過一段共用地線，同級(jí)電路的接地點(diǎn)盡量集中，加寬接地導(dǎo)線的寬度，采用環(huán)形或半環(huán)形接地形式等。 </p><p>　?。?）電源和信號(hào)源處置不當(dāng)造成的干擾和信號(hào)源輸入、輸出的回授干擾。 </p><p>　?。?）由元器件排列不當(dāng)引起的電磁干擾：主要是平行走線之間的

8、寄生耦合干擾和電磁元器件之間交變磁場產(chǎn)生的干擾。主要措施是減少長而平行的走線布置、雙面板線應(yīng)兩面相互垂直、數(shù)字信號(hào)線靠近地線布置等。電磁元器件相互垂直安放及進(jìn)行屏蔽處理等。 </p><p>　　（4）熱干擾：主要指發(fā)熱元件對周圍元件的熱傳導(dǎo)和熱輻射干擾，對于熱敏感元器件尤甚。減少熱干擾的措施有：改善元器件設(shè)置時(shí)的通風(fēng)條件和選擇恰當(dāng)?shù)脑O(shè)置位置以及對發(fā)熱元件加裝散熱片裝置等。 </p><p&g

9、t;　　5.確定采用單面板或雙面板，元器件安裝方式及排列方式，對外聯(lián)結(jié)方式以及焊盤及走線形式。一般有如下兩類對應(yīng)關(guān)系：元件臥底安裝——規(guī)則排列——圓形焊盤和方形焊盤。元件立式安裝（或立、臥混裝）——不規(guī)則排列——多種焊盤兼有。 </p><p>　　二、Protel方面的設(shè)計(jì)工作 </p><p>　　1.PROTEL 軟件制作PCB板。進(jìn)入和編輯原理圖設(shè)計(jì)環(huán)境；接著進(jìn)行ERC電氣規(guī)則檢測

10、；輸出網(wǎng)絡(luò)表；設(shè)置PCB設(shè)計(jì)環(huán)境：PCB的第一步是設(shè)置PCB設(shè)計(jì)環(huán)境，規(guī)劃電路板，確定電路板的邊框，包括電路板的尺寸大小等（在繪制電路板的邊框前，一定要將當(dāng)前層設(shè)置成Keep Out層，即禁止布線層）；打開所有要用到的PCB庫文件后，載入網(wǎng)絡(luò)表文件和修改零件封裝；布置零件封裝的位置Protel99 可以進(jìn)行自動(dòng)布局和手動(dòng)布局；布線規(guī)則設(shè)置；自動(dòng)布線和手工調(diào)整。通過需要雕刻的印制電路板圖（如PCB1.PCB）獲取其禁止布線層電路板的邊框的

11、矩形尺寸，如300mm×250mm。 </p><p>　　2.新建一個(gè)PCB圖（如PCB2.PCB），要求其禁止布線層邊框的矩形尺寸大于300mm×250mm，如315mm×265mm。 </p><p>　　3.在PCB2上放置3個(gè)焊盤或者通孔，要求這3個(gè)焊盤或者通孔的中心正好分別對應(yīng)矩形300mm×250mm（PCB1的禁止布線層）的3個(gè)頂點(diǎn)，

12、矩形上方只需要一個(gè)，左上或右上。 </p><p>　　4.分別生成PCB1和PCB2的Gerber文件。 </p><p>　　三、不對稱定位孔的生成 </p><p>　　1.在雕刻軟件中導(dǎo)入定位孔文件（PCB2）。 </p><p>　　2.用雙面膠把未雕刻的覆銅板的一邊緊靠并均勻地用雙面膠把覆銅板的一平行邊緊靠。 </p>

13、<p>　　3.選擇合適（盡可能小）的鉆頭并鉆孔。 </p><p>　　4.這4個(gè)孔正好分別對應(yīng)矩形300mm×250mm（PCB1的禁止布線層）的3個(gè)頂點(diǎn)作為定位孔。 </p><p><b>　　四、頂層的雕刻 </b></p><p>　　1. 在雕刻軟件中導(dǎo)入印制電路板圖（PCB1）。 </p>

14、<p>　　2.設(shè)置原點(diǎn)，要求原點(diǎn)在左下的定位孔，由于覆銅板未移動(dòng)，只需要設(shè)置好原點(diǎn)確定雕刻深度后進(jìn)行雕刻。 </p><p><b>　　五、底層的雕刻 </b></p><p>　　1.確定工作臺(tái)板雙面膠及雜物已清理干凈，把頂層均勻貼上雙面膠。 </p><p>　　2.有2個(gè)定位孔的一邊緊靠工作臺(tái)平行邊（即只有一個(gè)定位孔的一邊任

15、然在上）并均勻地貼在底板上。 </p><p>　　3.設(shè)置原點(diǎn)并試雕，要求原點(diǎn)在左下的頂點(diǎn)同時(shí)試雕路線恰好覆蓋這3個(gè)定位孔，否則調(diào)整覆銅板在底板上的位置。 </p><p>　　至此雙面板雕刻的準(zhǔn)確定位完成。 </p><p><b>　　六、注意事項(xiàng) </b></p><p>　　1.雕刻機(jī)使用時(shí)一定要注意不要讓鉆頭

16、刀具碰到金屬夾件和底板，不然會(huì)使鉆頭刀具斷裂。 </p><p>　　2.線路板設(shè)計(jì)時(shí)盡可能使地線的線徑粗一點(diǎn)，這不僅是電路要求，還可以節(jié)省雕刻的時(shí)間。 </p><p>　　3.線路板在固定在工作臺(tái)上一定要保持板的平整，覆銅板下的墊板要平整，這樣就不會(huì)出現(xiàn)有的線刻的出來有的則不能。 </p><p>　　4.在正常狀況下進(jìn)行電路板鉆孔都是讓鉆頭鉆穿電路板，因此在設(shè)