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1、概述 PCB（Printed Circuit Board），中文名稱為印制線路板，簡稱印制板，是電子工業的重要部件之一。

幾乎每種電子設備，小到電子手表、計算器，大到計算機，通訊電子設備，軍用武器系統，只要有集成電路等電子元器件，為了它們之間的電氣互連，都要使用印制板。在較大型的電子產品研究過程中，最基本的成功因素是該產品的印制板的設計、文件編制和制造。印制板的設計和制造質量直接影響到整個產品的質量和成本，甚至導致商業競爭的成敗。

一．印制電路在電子設備中提供如下功能：

提供集成電路等各種電子元器件固定、裝配的機械支撐。 實現集成電路等各種電子元器件之間的布線和電氣連接或電絕緣。 提供所要求的電氣特性，如特性阻抗等。 為自動焊錫提供阻焊圖形，為元件插裝、檢查、維修提供識別字符和圖形。

二．有關印制板的一些基本術語如下： 在絕緣基材上，按預定設計，制成印制線路、印制元件或由兩者結合而成的導電圖形，稱為印制電路。 在絕緣基材上，提供元、器件之間電氣連接的導電圖形，稱為印制線路。它不包括印制元件。 印制電路或者印制線路的成品板稱為印制電路板或者印制線路板，亦稱印制板。

 印制板按照所用基材是剛性還是撓性可分成為兩大類：剛性印制板和撓性印制板。

今年來已出現了剛性-----撓性結合的印制板。按照導體圖形的層數可以分為單面、雙面和多層印制板。 導體圖形的整個外表面與基材表面位于同一平面上的印制板，稱為平面印板。

 有關印制電路板的名詞術語和定義，詳見國家標準GB/T2036-94“印制電路術語”。 電子設備采用印制板后，由于同類印制板的一致性，從而避免了人工接線的差錯，并可實現電子元器件自動插裝或貼裝、自動焊錫、自動檢測，保證了電子設備的質量，提高了勞動生產率、降低了成本，并便于維修。 印制板從單層發展到雙面、多層和撓性，并且仍舊保持著各自的發展趨勢。

由于不斷地向高精度、高密度和高可靠性方向發展，不斷縮小體積、減輕成本、提高性能，使得印制板在未來電子設備地發展工程中，仍然保持強大的生命力。三．印制板技術水平的標志： 印制板的技術水平的標志對于雙面和多層孔金屬化印制板而言：既是以大批量生產的雙面金屬化印制板，在2.50或2.54mm標準網格交點上的兩個焊盤之間 ，能布設導線的根數作為標志。 在兩個焊盤之間布設一根導線，為低密度印制板，其導線寬度大于0.3mm。在兩個焊盤之間布設兩根導線，為中密度印制板，其導線寬度約為0.2mm。在兩個焊盤之間布設三根導線，為高密度印制板，其導線寬度約為0. 1-0.15mm。在兩個焊盤之間布設四根導線，可算超高密度印制板，線寬為0.05--0.08mm。

 國外曾有雜志介紹了在兩個焊盤之間可布設五根導線的印制板。 對于多層板來說，還應以孔徑大小，層數多少作為綜合衡量標志。 四、PCB先進生產制造技術的發展動向。 綜述國內外對未來印制板生產制造技術發展動向的論述基本是一致的，即向高密度，高精度，細孔徑，細導線，細間距，高可靠，多層化，高速傳輸，輕量，薄型方向發展，在生產上同時向提高生產率，降低成本，減少污染，適應多品種、小批量生產方向發展。印制電路的技術發展水平，一般以印制板上的線寬，孔徑，板厚/孔徑比值為代表，其發展歷程和水平如下表：

PCB工程制作

 一、PCB制造工藝流程：

 一、菲林底版。 菲林底版是印制電路板生產的前導工序，菲林底版的質量直接影響到印制板生產質量。

在生產某一種印制線路板時，必須有至少一套相應的菲林底版。印制板的每種導電圖形（信號層電路圖形和地、電源層圖形）和非導電圖形（阻焊圖形和字符）至少都應有一張菲林底片。

通過光化學轉移工藝，將各種圖形轉移到生產板材上去。 菲林底版在印制板生產中的用途如下： 圖形轉移中的感光掩膜圖形，包括線路圖形和光致阻焊圖形。 網印工藝中的絲網模板的制作，包括阻焊圖形和字符。 機加工（鉆孔和外型銑）數控機床編程依據及鉆孔參考。 隨著電子工業的發展，對印制板的要求也越來越高。印制板設計的高密度，細導線，小孔徑趨向越來越快，印制板的生產工藝也越來越完善。在這種情況下，如果沒有高質量的菲林底版，能夠生產出高質量的印制電路板?，F代印制板生產要求菲林底版需要滿足以下條件： 菲林底版的尺寸精度必須與印制板所要求的精度一致，并應考慮到生產工藝所造成的偏差而進行補償。

菲林底版的圖形應符合設計要求，圖形符號完整。 菲林底版的圖形邊緣平直整齊，邊緣不發虛；黑白反差大，滿足感光工藝要求。 菲林底版的材料應具有良好的尺寸穩定性，即由于環境溫度和濕度變化而產生的尺寸變化小。 雙面板和多層板的菲林底版，要求焊盤及公共圖形的重合精度好。 菲林底版各層應有明確標志或命名。 菲林底版片基能透過所要求的光波波長，一般感光需要的波長范圍是3000--4000A。 以前制作菲林底版時，一般都需要先制出照相底圖，再利用照相或翻版完成菲林底版的制作。今年來，隨著計算機技術的飛速發展，菲林底版的制作工藝也有了很大發展。利用先進的激光光繪技術，極大提高了制作速度和底版的質量，并且能夠制作出過去無法完成的高精度、細導線圖形，使得印制板生產的CAM技術趨于完善。

 二、基板材料。 覆銅箔層壓板（Copper Clad Laminates，簡寫為CCL），簡稱覆銅箔板或覆銅板，是制造印制電路板（以下簡稱PCB）的基板材料。

目前最廣泛應用的蝕刻法制成的PCB，就是在覆銅箔板上有選擇的進行的蝕刻，得到所需的線路的圖形。

覆銅箔板在整個印制電路板上，主要擔負著導電、絕緣和支撐三個方面的功能。印制板的性能、質量和制造成本，在很大程度上取決于覆銅箔板。

 三、基本制造工藝流程。

 印制板按照導體圖形的層數可以分為單面、雙面和多層印制板。

單面板的基本制造工藝流程如下：

 覆箔板-->下料-->烘板（防止變形）-->制模-->洗凈、烘干-->貼膜(或網印) —>曝光顯影(或抗腐蝕油墨) -->蝕刻-->去膜--->電氣通斷檢測-->清潔處理-->網印阻焊圖形（印綠油）-->固化-->網印標記符號-->固化-->鉆孔-->外形加工-->清洗干燥-->檢驗-->包裝-->成品。

雙面板的基本制造工藝流程如下：

近年來制造雙面孔金屬化印制板的典型工藝是SMOBC法和圖形電鍍法。在某些特定場合也有使用工藝導線法。

 1．圖形電鍍工藝流程。

 覆箔板-->下料-->沖鉆基準孔-->數控鉆孔-->檢驗-->去毛刺-->化學鍍薄銅-->電鍍薄銅-->檢驗-->刷板-->貼膜(或網印)-->曝光顯影(或固化)-->檢驗修板---->圖形電鍍(Cn十Sn／Pb)-->去膜-->蝕刻-->檢驗修板-->插頭鍍鎳鍍金-->熱熔清洗-->電氣通斷檢測-->清潔處理-->網印阻焊圖形-->固化-->網印標記符號-->固化-->外形加工 -->清洗干燥-->檢驗-->包裝-->成品。

 流程中“化學鍍薄銅 --> 電鍍薄銅”這兩道工序可用“化學鍍厚銅”一道工序替代，兩者各有優缺點。

圖形電鍍--蝕刻法制雙面孔金屬化板是六、七十年代的典型工藝。八十年代中裸銅覆阻焊膜工藝(SMOBC）逐漸發展起來，特別在精密雙面板制造中已成為主流工藝。

 2．裸銅覆阻焊膜（SMOBC）工藝。

SMOBC板的主要優點是解決了細線條之間的焊料橋接短路現象，同時由于鉛錫比例恒定，比熱熔板有更好的可焊性和儲藏性。 制造SMOBC板的方法很多，有標準圖形電鍍減去法再退鉛錫的SMOBC工藝；用鍍錫或浸錫等代替電鍍鉛錫的減去法圖形電鍍SMOBC工藝；堵孔或掩蔽孔法SMOBC工藝；加成法SMOBC工藝等。

下面主要介紹圖形電鍍法再退鉛錫的SMOBC工藝和堵孔法SMOBC工藝流程。 圖形電鍍法再退鉛錫的SMOBC工藝法相似于圖形電鍍法工藝。只在蝕刻后發生變化。

雙面覆銅箔板-->按圖形電鍍法工藝到蝕刻工序-->退鉛錫-->檢查---->清洗 --->阻焊圖形-->插頭鍍鎳鍍金-->插頭貼膠帶-->熱風整平---->清洗 --->網印標記符號--->外形加工--->清洗干燥--->成品檢驗-->包裝-->成品。

堵孔法主要工藝流程如下： 雙面覆箔板-->鉆孔-->化學鍍銅-->整板電鍍銅-->堵孔-->網印成像(正像) -->蝕刻-->去網印料、去堵孔料-->清洗-->阻焊圖形-->插頭鍍鎳、鍍金 -->插頭貼膠帶-->熱風整平-->下面工序與上相同至成品。

此工藝的工藝步驟較簡單、關鍵是堵孔和洗凈堵孔的油墨。 在堵孔法工藝中如果不采用堵孔油墨堵孔和網印成像，而使用一種特殊的掩蔽型干膜來掩蓋孔，再曝光制成正像圖形，這就是掩蔽孔工藝。它與堵孔法相比，不再存在洗凈孔內油墨的難題，但對掩蔽干膜有較高的要求。 SMOBC工藝的基礎是先制出裸銅孔金屬化雙面板，再應用熱風整平工藝。

二、PCB工程制作： 對于PCB印制板的生產來說，因為許多設計者并不了解線路板的生產工藝，所以其設計的線路圖只是最基本的線路圖，并無法直接用于生產。因此在實際生產前需要對線路文件進行修改和編輯，不僅需要制作出可以適合本廠生產工藝的菲林圖，而且需要制作出相應的打孔數據、開模數據，以及對生產有用的其它數據。

它直接關系到以后的各項生產工程。這些都要求工程技術人員要了解必要的生產工藝，同時掌握相關的軟件制作，包括常見的線路設計軟件如：Protel、Pads2000、Autocad等等，更應熟悉必要的CAM軟件如：View2001、CAM350；GCCAM等等，CAM應包括有PCB設計輸入，可以對電路圖形進行編輯、校正、修理和拼版，以磁盤為介質材料，并輸出光繪、鉆孔和檢測的自動化數據。

 宇之光公司在激光光繪機市場成功的一個重要方面就是在工程制作方面為廠家提供了大量的技術力量。同時我們也看到了許多線路板生產廠家對工程制作人員的大量需求，以及對工程技術人員的水平要求也越來越高。因此促使我們不斷的提高自身的技術水平，以備滿足更多更高的需求。學員在我公司培訓學習期間，一方面要熟練掌握我公司的激光光繪機及其配套產品和激光光繪系統軟件的使用，另一方面應該盡快熟悉各種電子CAD/CAM軟件的基本應用。在這里首先祝大家在本公司期間學習順利，生活愉快！

 一、PCB工程制作的基本要求。

 PCB工程制作的水平，可以體現出設計者的設計水準，也可以反映出印制板生產廠家的生產工藝能力和技術水平。同時由于PCB工程制作融計算機輔助設計和輔助制造于一體，要求極高的精度和準確性，否則將影響到最終板載電子品的電氣性能，嚴重時可能引起差錯，進而導致整批印制板產品報廢而延誤生產廠家合同交貨時間，并且蒙受經濟損失。因此作為PCB工程制作者，必須時刻謹記自身的責任重大，切勿掉以輕心，務必仔細、認真、再仔細、再認真。

在處理PCB設計文件時，應該仔細檢查： 接收文件是否符合設計者所制定的規則？能否符合PCB制造工藝要求？有無定位標記？ 線路布局是否合理？線與線，線與元件焊盤，線與貫通孔，元件焊盤與貫通孔，貫通孔與貫通孔之間的距離是否合理，能否滿足生產要求。元件在二維、三維空間上有無沖突？ 印制板尺寸是否與加工圖紙相符？后加在PCB圖形中的圖形（如圖標、注標）是否會造成信號短路。 對一些不理想的線形進行編輯、修改。 在PCB上是否加有工藝線？阻焊是否符合生產工藝的要求，阻焊尺寸是否合適，字符標志是否壓在器件焊盤上，以免影響電裝質量。等等…

二、光繪數據的產生。

1、拼版。 PCB設計完成因為PCB板形太小，不能滿足生產工藝要求，或者一個產品由幾塊PCB組成，這樣就需要把若干小板拼成一個面積符合生產要求的大板，或者將一個產品所用的多個PCB拼在一起而便于生產電裝。前者類似于郵票板，它既能夠滿足PCB生產工藝條件也便于元器件電裝，在使用時再分開，十分方便；后者是將一個產品的若干套PCB板拼裝在一起，這樣便于生產，也便于對一個產品齊套，清楚明了。

 2、光繪圖數據的生成。 PCB板生產的基礎是菲林底版。早期制作菲林底版時，需要先制作出菲林底圖，然后再利用底圖進行照相或翻版。底圖的精度必須與印制板所要求的一致，并且應該考慮對生產工藝造成的偏差進行補償。底圖可由客戶提供也可由生產廠家制作，但雙方應密切合作和協商，使之既能滿足用戶要求，又能適應生產條件。在用戶提供底圖的情況下，廠家應檢驗并認可底圖，用戶可以評定并認可原版或第一塊印制板產品。底圖制作方法有手工繪制、貼圖和CAD制圖。

隨著計算機技術的發展，印制板CAD技術得到極大的進步，印制板生產工藝水平也不斷向多層，細導線，小孔徑，高密度方向迅速提高，原有的菲林制版工藝已無法滿足印制板的設計需要，于是出現了光繪技術。使用光繪機可以直接將CAD設計的PCB圖形數據文件送入光繪機的計算機系統，控制光繪機利用光線直接在底片上繪制圖形。然后經過顯影、定影得到菲林底版。使用光繪技術制作的印制板菲林底版，速度快，精度高，質量好，而且避免了在人工貼圖或繪制底圖時可能出現的人為錯誤，大大提高了工作效率，縮短了印制板的生產周期。使用我公司的激光光繪機，在很短的時間內就能完成過去多人長時間才能完成的工作，而且其繪制的細導線、高密度底版也是人工操作無法比擬的。按照激光光繪機的結構不同，可以分為平板式、內滾桶式（Internal Drum）和外滾桶式（External Drum）。

宇之光公司的系列光繪機產品均為國際流行的外滾筒式。 光繪機使用的標準數據格式是Gerber-RS274格式，也是印制板設計生產行業的標準數據格式。Gerber格式的命名引用自光繪機設計生產的先驅者---美國Gerber公司。

光繪圖數據的產生，是將CAD軟件產生的設計數據轉化稱為光繪數據（多為Gerber數據），經過CAM系統進行修改、編輯，完成光繪預處理（拼版、鏡像等），使之達到印制板生產工藝的要求。然后將處理完的數據送入光繪機，由光繪機的光柵（Raster）圖象數據處理器轉換成為光柵數據，此光柵數據通過高倍快速壓縮還原算法發送至激光光繪機，完成光繪。

 3、光繪數據格式。

光繪數據格式是以向量式光繪機的數據格式Gerber數據為基礎發展起來的，并對向量式光繪機的數據格式進行了擴展，并兼容了HPGL惠普繪圖儀格式，Autocad DXF、TIFF等專用和通用圖形數據格式。一些CAD和CAM開發廠商還對Gerber數據作了擴展。 以下對Gerber數據作一簡單介紹。 Gerber數據的正式名稱為Gerber RS-274格式。向量式光繪機碼盤上的每一種符號，在Gerber數據中，均有一相應的D碼（D-CODE）。這樣，光繪機就能夠通過D碼來控制、選擇碼盤，繪制出相應的圖形。將D碼和D碼所對應符號的形狀，尺寸大小進行列表，即得到一D碼表。此D碼表就成為從CAD設計，到光繪機利用此數據進行光繪的一個橋梁。用戶在提供Gerber光繪數據的同時，必須提供相應的D碼表。這樣，光繪機就可以依據D碼表確定應選用何種符號盤進行曝光，從而繪制出正確的圖形。 在一個D碼表中，一般應該包括D碼，每個D碼所對應碼盤的形狀、尺寸、以及該碼盤的曝光方式。以國內最常用的電子CAD軟件Protel的某D碼表為例，其擴展名為.APT，為ACSII文件，可以用任意非文本編輯軟件進行編輯。

每行定義了一個D碼，包含了有6種參數。
第一列為D碼序號，由字母‘D’加一數字組成。

第二列為該D碼代表的符號的形狀說明，如CIRCULAR表示該符號的形狀為圓形，SQUARE表示該符號的形狀為方型。

第三列和第四列分別定義了符號圖形的X方向和Y方向的尺寸，單位為mil；1mil=1/1000英寸，約等于0.0254毫米。

第五列為符號圖形中心孔的尺寸，單位也是mil。 第六列說明了該符號盤的使用方式，如LINE表示這個符號用于劃線，FLASH表示用于焊盤曝光，MULTI表示既可以用于劃線又可以用于曝光焊盤。 在Gerber RS-274格式中除了使用D碼定義了符號盤以外，D碼還用于光繪機的曝光控制；另外還使用了一些其它命令用于光繪機的控制和運行。不同的CAD軟件產生的Gerber數據格式可能有一些小的區別，但總體框架為Gerber-RS0274格式沒有變化。

3、 計算機輔助制造（CAM） 計算機輔助制造技術，英文名稱為Computer Aided Manufacturing，簡稱CAM，是一種由計算機控制完成生產的先進技術。計算機技術的發展和激光繪圖機的出現，使得PCB的計算機輔助制造技術走向了使用。CAM技術使印制板的設計生產上了一個新的臺階，一些過去無法實現的功能得以實現。各種CAM系統一般都能對光繪數據（Gerber數據）進行處理，排除設計中的各種缺陷，使設計更易于生產，大大提高了生產質量。

CAM系統的主要功能如下：

1、編輯功能：

1）添加焊盤、線條、圓弧、字符等元素，生成水滴焊盤。

2）修改焊盤、線條尺寸。

3）移動焊盤、線條、尺寸等。

4）刪除各種圖形，自動刪除沒有電氣聯接的焊盤和過氣孔。

5）阻焊漏線自動處理。

6）網印字符蓋焊盤自動處理。

2、拼版、旋轉和鏡像。

3、添加各種定位孔。

4、生成數控鉆床鉆孔數據和銑外形數據。

 5、計算導體銅箔面積。

 6、其它相關的各類數據。

在微機CAM系統中，具有代表性的是LAVENIR公司開發的View2001軟件。

View2001是由一系列實用光繪數據處理程序組成的微機CAM系統，可在DOS平臺以及WINDOWS’9X的DOS窗口下運行。其中包含多個主要程序，這里簡單介紹其中的V2001.EXE。

V2001.EXE是一個功能比較完善的Gerber數據編輯軟件，能夠讀取各種類型的Gerber數據文件，包括Gerber基本格式和各種Gerber的擴展格式，支持多種CAD系統產生的Gerber數據及D碼表，并對之進行編輯、修改，最多可以同時處理99層數據。

V2001可以識別Lavenir，PADS，P-CAD，ORCAD，Tango，Protel，Mentor等10余種CAD和CAM系統所產生的D碼表，易于操作。

V2001的主要功能有：
 1） 刪除、移動、添加線條、焊盤、圓弧、字符等圖形。

 2） 簡單拼版。

3） 各層之間圖形、數據的傳遞轉換。

4） 字符處理，自動清除字符絲網印網層上與焊盤重疊部分的字符。

5） 阻焊處理、自動處理漏線條的阻焊。

6）焊膏網版處理，自動生成表面貼裝元件的焊膏網版圖形。

V2001能夠很好地完成對光繪數據的處理，有較強的應變能力，可以處理各種CAD軟件生成的Gerber數據，只是用戶界面不太友善，軟件操作采用命令方式，需要記憶的命令較多，而且比較復雜，初學比較困難。但一旦掌握，即可自如應付目前絕大多數的印制板工程制作的需要。

學員在培訓期間，應該了解對客戶提供的文件在V2001中所要進行的具體修改和編輯工作主要有：

1）從源文件轉換出Gerber數據文件，關于Gerber文件的數據轉換，詳見宇之光公司的《學員手冊》。

2）首先檢查各層有無板層邊框（圍邊）。 若有，應檢查邊框的粗細程度是否滿足生產工藝的需求。通常情況下，目前雙面板至少應保證0.15mm（6mil）；單面板至少應保證0.2mm（8mil）；或者依據客戶提供的資料來進行編輯修改。 若無，檢查是否漏轉，漏轉需要重新轉換，也可從其它有邊框層上拷貝邊框。

3）將所有能夠轉化成FLASH焊盤的元素盡量轉換成為焊盤（可選）。

4）檢查線路層的線路線寬、間距是否滿足生產工藝要求。通常情況下，目前雙面板的線路層的線路線寬、間距至少應保證0.15mm（6mil）；單面板的線路層的線路線寬、間距至少應保證0.2mm（8mil）；或者依據客戶提供的資料來進行編輯修改。

5）檢查比較線路層焊盤與綠油阻焊層焊盤的校準性和大小差異。通常情況下，目前雙面板的綠油阻焊層焊盤的外圍應大于線路層焊盤至少保證0.15mm（6mil）~0.2mm（8mil）；單面板的綠油阻焊層焊盤的外圍應大于線路層焊盤至少保證0.2mm（8mil）~0.3mm（12mil）；或者依據客戶提供的資料來進行編輯修改。注意不要漏轉，需要有綠油層焊盤的部位如果源文件沒有設計，則應手動補充上。

6）檢查線路層與鉆孔層的校準性，比較線路焊盤與鉆孔大小。通常情況下，目前雙面板的鉆孔直徑至少應保證0.2mm（8mil）；單面板的鉆孔直徑至少應保證0.5mm（20mil）；或者依據客戶提供的資料來進行編輯修改。一般情況下，由于生產工藝的要求，只需要將單面板文件的數控鉆鉆孔文件從源文件轉換出來并調入V2001中進行處理，雙面板由于鉆孔工作是在制版前期完成，因此作為光繪操作通常無須處理鉆孔文件。

7）檢查字符層上的絲網印字符和標識是否與設計文件一致，字符標識是否符合生產工藝要求。通常情況下，目前雙面板的絲網印字符的線寬應保證至少0.15mm（6mil）；單面板的絲網印字符的線寬應保證至少0.2mm（8mil）；或者依據客戶提供的資料來進行編輯修改。

8）清除字符絲網印層上與焊盤重疊部分的字符。

9） 根據客戶要求修改線路層銅箔的邊緣到板層邊框的寬度，通常情況下，目前雙面板應保證至少0.15mm（6mil）；單面板應保證至少0.2mm（8mil）；或者依據客戶提供的資料來進行編輯修改。

10）按照生產工藝要求或客戶資料各層疊加拼版或者分層拼版。

11） 各層分別加上角標（可選）、生產編號、日期、各種孔位和標識等。

12）進入光繪軟件排版輸出。

通常，在V2001中處理Gerber數據文件時，主要處理的應該是：

1、 單面板：線路層（1層）、綠油阻焊層（1層）、絲網印白字層（1或2層）。

2、 雙面板：線路層（2層）、綠油阻焊層（2層）、絲網印白字層（1或2層）。

3、 特殊工藝要求的印制板，根據具體情況保留處理相應的層。

4、其余層都應在V2001中處理掉，將保留的文件存盤、輸出。 有關V2001軟件的具體內容，詳見宇之光公司編譯的《LavenirV2001使用手冊》。

4、 光繪操作 一、 光繪系統。 宇之光激光光繪系統由主控計算機、圖形處理卡、激光光繪機和軟件組成。它是對計算機圖像、文字和數據等信息進行處理，最終由激光光繪機輸出制版菲林，屬于計算機輔助制版系統。根據系統配置的軟件不同，它可以制作PCB光繪菲林、標牌面板菲林、絲網印刷菲林和彩色膠印分色菲林等多種菲林底版。

流程如下圖所示： （PCB/LCD設計圖）-->（CAM系統）-->（Gerber文件） -->（宇之光光繪軟件）-->（光柵圖像處理器（RIP））-->（激光光繪機） -->（菲林沖片機）-->（菲林） 其中光繪軟件、光柵圖像處理器和激光光繪機3部分是宇之光的核心產品。

一、光繪軟件。 宇之光光繪軟件支持Gerber RS-274d、RS-274X等數據格式，能夠直接處理現行所有的PCB CAD軟件的Gerber或者Plot文件格式。界面友好，工藝參數處理詳盡，所見即所得的排版處理，支持多種分辨率和光繪設備的選擇，模擬打印及光繪預演功能，易學易用，適用性高，為用戶提供了很大便利。軟件安裝后只要不是誤刪除或其它非人為因素（如感染計算機病毒等）破壞，可穩定的長期使用。在作好備份的前提下，軟件使用時注意以下幾點：

1、光繪軟件使用過程中，注意光繪文件的有序保存，最好不要將Gerber文件、光柵文件、臨時文件等非程序文件置于軟件安裝目錄中，以免刪除時誤刪掉程序文件，破壞軟件的運行。

2、軟件可以運行在DOS操作系統，也可以運行在WINDWOS’9X的DOS窗口模式下。讀取文件時，應輸入完整的路徑和文件名稱。軟件的設置參數一旦設定好以后不要輕易更改，以免影響光柵文件精度和繪制出的菲林精度。

3、進行文件的排版操作以前，應加載鼠標驅動程序，以便利用鼠標進行排版操作。當排版圖層過少，不夠排滿整幅菲林時，可以先將已處理好的文件存盤，以備下次調入和其它文件共同排版。排版、存盤時盡量選擇在WINDWOS’9X的DOS窗口模式下進行，以免在DOS環境下排版存盤時因DOS內存管理序的不足而引起死機。排版時盡量遵循先左后右，先上后下的順序，便于不滿整幅菲林時方便對菲林底片進行剪裁。

4、光柵化的完成，則應在DOS環境下完成，充分利用DOS的單一任務進程，盡量避免選擇在WINDWOS’9X 的DOS窗口模式下進行。

5、存儲光柵文件的分區應保證盡可能大的硬盤剩余空間，并且經常利用磁盤碎片整理程序對硬盤進行整理，減少文件碎片的產生。光柵化完成以后，應反復預演多次，確保光柵文件無破裂，無缺口等情況出現，然后再發排輸出。

6、進入光繪系統前的光繪Gerber文件處理，充分利用光繪輔助軟件處理掉多余的元素，減小文件數據量。需要填充的部位，盡量采用水平橫方向軟件填充對于復雜的元素（如圓弧、自定義焊盤等），要在光繪輔助軟件中仔細修改、編輯。經過上述步驟的處理，可以降低光柵文件的出錯率，大大減少光柵化所需要的時間。

7、老版本光繪軟件V2.0---V2.8，光柵化時只支持英制（English）、前導零（Leading）、整數小數位（2、3）、絕對坐標（Absolute）這種數據結構的Gerber格式，通常以V2001的擴展Gerber（Extend Gerber）格式（常在數據量較大時采用）和MDA（MDA Auto plot）格式（常在數據量較小時采用）為主。 新版本的光繪軟件則無此問題。

8、軟件安裝采用加密手段，因此不要輕易變更電腦主機的硬件設備，以免軟件 校驗出錯無法運行。軟件安裝盤請妥善保存，便于在軟件被破壞時加以恢復。 有關光繪軟件的具體內容詳見《宇之光光繪軟件用戶手冊》。

二、光繪機。 激光光繪機是集激光光學技術、微電子技術和超精密機械于一體的的照排產品，用于在感光菲林膠片上繪制各種圖形，圖像，文字或符號。下面以宇之光公司的激光光繪機（簡稱光繪機）產品為例進行簡單介紹。

工作原理：宇之光光繪機采用He-Ne激光作為光源，聲光調制器作激光掃描的控制開關。圖形信息經驅動電路控制聲光調制器來偏轉，被調制的I級四路衍射激光經過物鏡聚焦在滾筒表面，滾筒高速旋轉作縱向主掃描，激光掃描平臺橫移作橫向副掃描，兩方向的掃描合成實現將計算機內部處理的圖文信息以點陣形式還原，在底片上感光成像。激光光繪機采用激光作光源，有容易聚焦、能量集中等優點，對瞬間快速的底片曝光非常有利，繪制的菲林底版導線圖形邊緣整齊，反差大，不虛光。曝光采用掃描方式，繪片時間短。 宇之光光繪機采用世界上流行的外滾筒激光掃描式，菲林采用真空吸附方式固定于滾筒上。由于外滾筒式激光掃描光繪機具有精度高、速度快、操作方便、加工精度容易保證、可靠性好等特點，因此是當今光繪行業的主流。

1、光繪機的環境要求。 光繪機屬于精密儀器類產品，對環境條件有較嚴的要求，應安放在清潔、有安全綠燈的暗室機房內固定使用。通常機房暗室要求與沖洗底片的暗室分開，以減少沖片藥水氣體對光繪機的侵蝕。

具體要求如下：

1、電源：220V+5%，50Hz（配備穩壓凈化電源）；

2、溫度：20OC+10%；

3、濕度：40~80%（+20OC）；

4、工作現場應無強烈震動、強磁場、強電場干擾及腐蝕性物體。

5、應有良好的接地系統，外殼必須與大地相聯，接地電阻不大于4歐姆。

6、 使用帶真空氣泵的機器時，真空氣泵的電源不允許與機房電源共享，氣泵 應安裝在室外。

7、發排系統應共享同一電源及地線。

2、光繪機的使用注意事項。

1小心搬運，耐心開箱，切忌重砸猛摔。

2>光繪機外殼必須接地，接地電阻小于4歐姆。

3> 必須在關機狀態下才允許插拔光繪機和計算機之間的接口電纜線和接口控 制卡。

4>光繪機應遠離強電場、強磁場和腐蝕性氣體。

5>激光點亮時，千萬不要將眼睛直接對視激光光束。切記！切記！

6> 在電源開啟情況下，切勿觸摸激光管電極和電源盤中的高壓部分，不允許帶電插拔各線路插頭。

7>注意在上下片操作過程中防止插傷軟片（菲林）。光繪菲林時記得先開啟真空氣泵，并將菲林吸附牢固，防止打片。如果為非標準規格菲林膠片或者未連接真空氣泵，則應該在對應前后氣槽的軟片2端粘貼膠帶，以便使菲林與滾筒緊密包合。

3、 光繪機的發排操作。 光繪機的發排操作應按照正確順序進行，流程如下：

 1>進入暗房,開啟安全綠燈-->

2>啟動沖片機（沖片機的使用方法參見其使用說 明或詢問廠家）-->

3>開啟真空氣泵-->4>裝片-->

5>啟動滾筒（此前光繪機運行 指示燈應常亮）-->

6>導進掃描（此時光繪機運行指示燈應閃亮）-->

7>掃描結 束（此時光繪機起始燈亮）-->

8>自動換向（時間因機型不同而略有差異，在此 期間無法啟動光繪機）-->

9>取片并且沖洗-->

10>重復上述4>至9>的各項步驟 -->

11>工作完畢關閉光繪機電源、真空氣泵電源。 具體操作如下：

 1>首先開啟計算機主機電源，在開啟光繪機電源；

2>在計算機主機上鍵入正確發排指令，但不要按回車鍵確認（暫時不向光繪機發送信號），主機置于待命狀態。發排指令因接口控制卡的不同而略有差異：
 A．直接利用光繪軟件發排，如SLECAD V2.0、SLECAD V2.2、SLECAD V2.5。

B．利用專用發排程序，如RIDOUT，WD96等。 進入暗房，關閉一切強光源，只開啟安全綠燈, 開啟氣泵。

3>從底片盒中取出菲林，打開光繪機上蓋，將菲林平置于滾筒上方，注意不要將菲林的藥膜面劃傷，也不要將安全綠燈近距離直射菲林。用手轉動滾筒使菲林的一端對準滾筒上的起始槽，輕輕將菲林壓下（此時手應該感覺到氣槽吸力），檢查片頭是否與滾筒邊緣平齊（不可超出，以免滾筒高速旋轉過程中將菲林掛掉），膠片位置是否適中；而后緩緩將滾筒轉動同時用手背輕壓菲林直到菲林膠片另一端被后氣槽完全緊密吸合為止（注意勿將膠片裝斜或使前后氣槽勿軟片粘貼而漏氣），否則易發生打片現象。

如果為非標準規格菲林膠片或者未連接、開啟真空氣泵，則應該在對應前后氣槽的軟片2端粘貼膠帶，以便使菲林與滾筒緊密包合。如果光繪過程中出現“打片”，應該立即切斷光繪機電源，防止殘片損壞光繪機的內部硬件。如果殘片落入機內，應依照光繪機的使用注意事項，在確認斷電的情況下開啟機殼取出殘片，并馬上將機殼還原，擰緊固定螺釘。

4>合上光繪機上蓋，按照操作面板上的“運行”鍵啟動光繪機?！斑\行”燈常亮表示光繪機已經啟動并等待計算機主機發送信號。

5>出暗房，帶緊暗房門，避免暗房外部強光源照射到暗房內引起菲林曝光。

6>在計算機主機上按回車鍵確認發排指令，向光繪機發出發排信號。此時光繪的“運行”燈應開始閃爍，表明計算機發出的發排信號已經被導進，光繪機開始掃描成像。計算機監視器上同步顯示發排進程百分比。發排過程中嚴禁打開光繪機上蓋，以免菲林曝光，同時禁止接觸滾筒，防止滾筒在高速旋轉時夾傷手或損壞光繪機內部硬件。

7>當計算機監視器上同步顯示發排進程百分比結束時，光繪機主電機自動停止，同時掃描平臺繼續運動直至停在起始位，光繪機“左起始”燈或者“右起始”燈亮，指示此時的激光掃描平臺的起始位置。主電機停止時，滾筒因慣性作用還將繼續旋轉一段時間后方完全停止，此過程中也不要觸摸滾筒，更忌強制使滾筒停止旋轉。

8>待滾筒停穩后打開光繪機上蓋，以上片時的逆方向轉動滾筒取下菲林膠片并送入沖片機沖洗或進入沖片暗室沖片。下片時注意如果上片使用了膠帶粘貼菲林的應完全將膠帶清除干凈，避免因膠帶碎片黏附在菲林表面而影響沖片效果，甚至影響沖片機的正常運轉。

4、光繪機的維護與保養清潔工作。 根據光繪機的使用頻率，每隔一個季度或者半年時間應該進行一次維護和 檢查，方法如下：

1>斷電情況下去掉電源線，擰去外殼固定螺釘，將光繪機外罩由上方取出。

2>檢查機內各固定螺釘是否松動。

3>用吸塵器小心清潔機內灰塵等臟物。

4>檢查絲杠和圓形導軌潤滑油是否干凈。若油已污染，請用潔凈泡沫海綿擦除 （注意不允許使用帶纖維的棉織物），然后用干凈汽油清洗晾干后均勻加上高級潤滑油脂。

5>滾筒上附著的臟物（包括使用的殘余膠帶紙），應定期用酒精擦洗，注意擦洗時勿將酒精流入機內。

6>通光繪機電源，通過在本機脫機狀態下的自檢掃描來回橫移掃描平臺數次。同時檢查主、副掃描運行是否正常，有無異常噪音。

7>清潔維護完畢，光繪機自檢正常后斷電，將機殼還原，擰緊固定螺釘，將外殼擦拭干凈。 如果長期沒有使用光繪機，則應在貯存時注意：

1>存放環境溫度為0~40 OC，相對濕度小于80%；

2>存放環境應干燥通風，忌酸堿及腐蝕性氣體，以免鏡片、元器件、傳動部分 等被腐蝕和生銹。

3>已經開箱的設備需要長期貯存時，傳動部分要用航空潤滑油封存，機內放置 干燥劑，外部用干燥塑料袋密閉封罩。

特別注意事項：

1>光繪機內部的激光光柵組件，是精密的光學部件，必須小心維護，在打開防 塵罩時，切記“不要任意觸摸光柵盤及其相關部分”。

2>光繪機激光管器輝電壓高達7000V左右，點亮時亦有1500V，因此在開機及剛剛關機的情況下，絕對禁止觸摸高壓部分，防止人身傷害。切記！

3>光繪機的保養與清潔維護直接影響光繪機的使用壽命和繪片精度，因此請在平時認真作好此項工作。如果在保養與清潔維護后光繪機出現異常，應立即停止使用，并及時與宇之光公司的工程技術人員聯系，以便盡快排除故障，恢復光繪機的正常運轉。

 二、 菲林膠片。 菲林膠片由保護膜，乳劑層，結合膜，片基和防光暈層組成，主要成分是 銀鹽類感光物質、明膠和色素等。在光的作用下銀鹽可以還原出銀核中心，但 又不溶解于水，因此可以使用明膠使之成懸浮狀態，并涂布在片基上，乳劑中 同時含有色素起增感作用。而后通過光化作用得到曝光底片。

一>、菲林沖洗。

底片曝光后即可進行沖洗。不同底片有不同沖洗條件，在使用前，應仔細閱讀底片的使用說明，以確定正確的顯影和定影液配方。底片的沖洗過程如下：

1>曝光成像：即底片曝光后，銀鹽還原出銀中心，但這時在底片上還看不到 圖形，稱為潛象。

2> 顯影：即將經光照后的銀鹽還原成黑色銀粒。 手工沖片顯影時將經過曝光的銀鹽底片均勻浸入顯影液中，由于用于印制板生產的銀鹽底片的感光速度較低，因此可以在安全燈下監視顯影過程，但燈光不宜過亮，避免造成底片跑光。當底片正反兩面黑色影像的顏色深度一致時，就應當停止顯影了。將底片從顯影液中取出，用水沖洗或用酸性停影液沖洗后即可放入定影液中定影了。顯影液的溫度對顯影速度的影響非常大，溫度越高，顯影速度越快。較為合適的顯影溫度在18~25OC。 機器沖片顯影過程則由自動沖片機自動完成，注意藥水的濃度配合比。通常機器沖片的顯影藥水的濃度比為1：4，即1量杯容積的顯影藥水用4量杯容積的清水勾兌均勻。

3> 定影：即是將底片上沒有還原成銀的銀鹽溶解掉，以防止這部分銀鹽再曝光后影響底片圖像。 手工沖片定影時間以底片上沒有感光部分透明以后，再加一倍的時間。 機器沖片定影過程也由自動沖片機自動完成，藥水濃度配合比可略濃于顯影藥水，即1量杯容積的定影藥水用3量杯半左右容積的清水勾兌均勻。

4>水洗：定影后的底片粘有硫代硫酸鈉等化學藥品，如果不沖洗干凈，底片會變黃失效。 手工沖片通常用流水沖洗15~20分鐘為宜。 機器沖片水洗烘干過程由自動沖片機自動完成。

5>風干：手工沖片后的底片還應置于陰涼干燥處風干后妥善保存。

6>上述過程，注意不要劃傷底片，同時不要將顯影、定影液這類化學藥水濺到人體及衣物上。

 二>、菲林檢驗。 菲林的檢測一般采用目檢。

1、外觀檢驗。 菲林的外觀檢驗一般不用放大，目檢應定性檢查菲林的標記、外觀、工藝質量和圖形等。目檢應用肉眼（標準視力、正常色感）在最有利的觀察距離和合適的照明下，不用放大進行檢驗。合格的底片應是經過精細加工和處理的，外觀平整、無折皺、破裂和劃痕，且清潔、無灰塵和指紋。

2、細節和細節的尺寸檢驗。 細節檢驗時一般使用線形放大約10倍或者100倍以上、帶有測量刻度并可以進行讀數的專用光學儀器，檢查是否有導線缺陷（如針孔和邊緣缺口等）和導線間是否有臟點，并且儀器的測量誤差不應大于5%，在檢驗大于25mm距離的尺寸時，可以使用帶有精密刻度的網格玻璃板。

2、光密度的檢驗。 光密度指透射光密度，檢驗時可用普通光密度計測量透明部分和不透明部分，測量面積為1mm直徑。要求不高時可用目測比較法檢驗，檢驗時將透明與不透明部分與一張標準中灰色復制底版或灰色定標復制底板進行比較。

4、菲林的簡單檢驗可以通過同一PCB設計文件的線路、阻焊和字符菲林的吻合度觀察比較來進行，吻合程度應與文件觀察基本一致。注意在此過程中不要用手直接觸摸菲林，以免指甲劃傷菲林，并在菲林上留下灰塵和指紋。

三>、菲林的保管。 長期以來，菲林的尺寸穩定性一直是困擾PCB生產的難題。環境溫度和相對濕度是影響菲林尺寸變化的兩個主要因素，菲林尺寸偏差的變化大部分是由環境溫度和相對濕度決定的?？偲钪虚g受環境溫度和相對濕度影響的偏差與底片的尺寸成正比，尺寸越大，偏差越大。 通過對環境溫度和相對濕度的控制，就能夠起到控制菲林變形的作用。保證環境溫度和相對濕度的穩定，就在很大程度上保證了菲林尺寸的穩定。厚膠片（0.175mm~0.25mm）對環境變化的敏感程度比薄膠片（0.1mm）要小一些。 另外，菲林的的保存和運輸對菲林底片尺寸的影響也非常大。未開封的原裝菲林底片，應保持在相對濕度50%，溫度20攝氏度的條件下儲存和運輸。使用菲林以前，將密閉封口打開，去除內層包裝，使之與環境溫度接觸一段時間。菲林光繪、沖片后，也應盡快用特殊薄膜紙包裹后置于干燥的特制尺寸塑料袋中保存和運輸。絕對禁止將菲林直接置于高溫潮濕環境，更不允許對菲林進行彎曲、折疊和拉伸等破壞性操作。

 隨著現在對印制板精度要求越來越高，密度越來越大，菲林底片稍有變形，就可能在生產時導致錯位、缺口。所以，應盡可能保證菲林在運輸、生產、儲存和使用中有良好的環境，減少溫度、濕度的變化，確保菲林尺寸的穩定性。否則菲林尺寸的變化將成為提高PCB產品質量的一大障礙。

 三、 暗房布置與維護管理。

 如前所述，光繪機屬于精密儀器類產品，對環境條件有較嚴的要求，應安放在清潔、閉光性好、有安全綠燈的暗室機房內固定使用。加上菲林膠片的感光特性，所以暗房的布置和維護管理也是日常光繪工作的一個重要環節。

通常機房暗室要求：

1、與沖洗底片的暗室分開，以減少沖片藥水氣體對光繪機的侵蝕。

2、暗房內部應該長期保持清潔、干燥通風，并且配備有安全綠燈和獨立穩定的 供電電源，最好能有良好接地系統。

3、環境溫度與濕度要求也應符合光繪機的工作環境要求，最好能夠安裝有空調 系統，以保持室內的通風，維持恒定的環境溫度和濕度。

4、光繪機與自動沖片機應定期進行維護保養，特別是自動沖片機的導進槽滾輪。

5、菲林的儲存、保管要得當。

6、藥水應定期更換，保證菲林沖片的良好效果。 光繪數據經過宇之光CAM系統處理后，再由激光光繪機直接在底片上掃描繪制，經沖洗后，就成為了高質量的光繪底版。

CAM軟件和激光光繪機配合使用是必要的。如果沒有沒有激光光繪機，由于向量式光繪機在碼盤圖形上的局限性，可能無法處理經過CAM軟件處理過的光繪數據。如果使用激光光繪機而不用宇之光CAM系統，則無法充分發揮激光光繪機對圖形數據處理方面的強大優勢。

光繪制版的計算機輔助制造技術使用化是由CAM軟件和激光光繪機共同來完成的。 適用于“宇之光”光繪系統的配套產品。

一、適用于“宇之光”激光光繪機的適用菲林膠片為6328A型激光照排片，產品主要有：

1）、美國KODAK（柯達） ERN-7型，尺寸大小16”X20”、20”X24”、20”X26”。

2）、美國DuPONT（杜邦）PRL-7型，尺寸大小16”X20”、20”X24”、20”X26”。

 3）、日本FUJI（富士）HPR-7型，尺寸大小16”X20”、20”X24”、20”X26”。。

4）、日本Konica（柯尼卡）RSP-3（4mil），尺寸大小50cmX42cm。 上述前三種為厚菲林膠片，第四種為薄菲林膠片。 二、適用于“宇之光”激光光繪機光繪菲林膠片的常用顯、定影藥水的型號有：埃姆特牌AMT100顯影和定影藥水，封裝容積為15升。

三、手工沖洗菲林底片需要購買菲林沖洗盤。

四、剪裁菲林還需要購置專用菲林裁刀。