1 综述
制板文件输出到板厂进行PCB制板,贴片文件输出到贴片厂进行PCBA(Printed Circuit Board Assembly)制造。
在完成PCB的布局布线工作后,需要输出制板文件到板厂进行制作PCB,再将PCB裸板和电子物料或电子元器件发送到贴片厂进行贴片(贴片后的电子线路板一般称为PCBA,表示已经装配了电子元器件的PCB,而不再是PCB裸板)。
制板文件应包含N+6层光绘文件和制板要求;贴片文件应包含Paste Mask Top和Paste Mask Bottom两层光绘文件,坐标文件,位号图(或装配图,即PDF格式的Silkscreen Top/Bottom Layer光绘文件),以及焊接图(即PDF格式的顶层和底层元器件参数值丝印图)。本文以MENTOR公司的PADS Layout工具为基础,讲解制板文件和贴片文件的输出方法。
2 光绘文件
光绘文件,又称Gerber文件或CAM文件,是PCB布局布线完成后输出到板厂进行PCB制板的文件,以及输出到贴片厂进行PCBA制造的文件,共有(N+8)个文件,如图 1所示。因此,在导出Gerber文件之前,必须保证PCB检查无误,且所有覆铜层全部重新灌注(flood);在导出Gerber文件时,也必须保证其正确性。
制板文件(即指Gerber文件)应包含(N+6)个文件,其中N指PCB设置的叠层数量(包括信号层,地层和电源层)。6层文件,指“Silkscreen Top顶层丝印层”、“Silkscreen Bottom底层丝印层”、“Solder Mask Top顶层阻焊层(绿油层,锡膏防护层)”、“Solder Mask Bottom底层阻焊层(绿油层,锡膏防护层)”、“Drill Drawing钻孔参考层”和“NC Drill数控钻孔层”。
另外两层是“Paste Mask Top顶层助焊层”和“Paste Mask Bottom底层助焊层”,属于贴片文件,用于贴片厂制作贴片元件的刷锡钢网。
图 1 (N+8)个光绘文件
PADS Layout输出有四种扩展名文件:*.pho是GERBER数据文件;*.rep是D码文件(包含走线和焊盘的尺寸);*.drl是钻孔文件;*.lst是各种钻孔的坐标文件。
标准Gerber文件格式代码为RS-274-D,逐渐被扩展Gerber文件(格式代码为RS-274-X,是一种可读的ASCII格式,包含了一系列控制码和坐标信息)代替。用CAM350 12.1导入Gerber文件时可以看见其类型,PADS9.5输出的Gerber文件属于RS-274-X格式。
2.1 Top Layer顶层和Bottom Layer底层
顶层和底层用于摆放元器件及其走线,一般将元器件放置在顶层,只在顶层布局空间紧张的情况下,将芯片去耦电容放置在芯片对应的底层。
2.2 Silkscreen Top顶层丝印层,Silkscreen Bottom底层丝印层
丝印层,用于放置印制信息,如元器件的参考编号、轮廓,以及项目版本号和公司LOGO等。在PCB中,只有顶层和底层可以放置丝印。
2.3 Solder Mask Top顶层阻焊层,Solder Mask Bottom底层阻焊层
阻焊层,又称绿油层或锡膏防护层,是PCB板要上绿油(阻焊油墨)的部分,防止贴片时焊锡外溢造成短路的情况,另外还可以抵抗环境中的盐雾腐蚀而延迟PCB的寿命。阻焊层是负片输出,在该层,有Solder Mask的部分(SMD焊盘,插件通孔)不上绿油,而在其他部分铺上绿油。可以这样理解:Solder Mask层是在整个阻焊绿油层上开窗,目的是露出焊盘允许焊接;默认情况下,没有阻焊层的部分都要上绿油。
在PADS Layout中,制作元器件的PCB封装时,也可以不定义Solder Mask的大小,而在出Gerber文件时,指定在PCB顶层焊盘和底层焊盘的基础上扩大0.1mm或其他尺寸。但是,最好在PADS Layout中制作PCB Decal时就设置好paste mask和solder mask两层。
2.4 Paste Mask Top顶层助焊层,Paste Mask Bottom底层助焊层
助焊层