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PCB光绘工艺中的软件技巧及光绘机应用常识

 

激光光绘系统由主控计算机、图形处理卡、激光光绘机和软件组成。它是对计算机图像、文字和数据等信息进行处理,最终由激光光绘机输出制版菲林,属于计算机辅助制版系统。根据系统配置的软件不同,它可以制作PCB光绘菲林、标牌面板菲林、丝网印刷菲林和彩色胶印分色菲林等多种菲林底版。流程如下图所示: (PCB/LCD设计图)-->(CAM系统)-->(Gerber文件) -->(光绘软件)-->(光栅图像处理器(RIP))-->(激光光绘机) -->(菲林冲片机)-->(菲林)
  一>、光绘软件。光绘软件支持Gerber RS-274d、RS-274X等数据格式,能够直接处理现行所有的PCB CAD软件的Gerber或者Plot文件格式。界面友好,工艺参数处理详尽,所见即所得的排版处理,支持多种分辨率和光绘设备的选择,模拟打印及光绘预演功能,易学易用,适用性高,为用户提供了很大便利。软件安装后只要不是误删除或其它非人为因素(如感染计算机病毒等)破坏,可稳定的长期使用。
  在作好备份的前提下,软件使用时注意以下几点:
  1、光绘软件使用过程中,注意光绘文件的有序保存,最好不要将Gerber文件、光栅文件、临时文件等非程序文件置于软件安装目录中,以免删除时误删掉程序文件,破坏软件的运行。
  2、软件可以运行在DOS操作系统,也可以运行在WINDWOS’9X的DOS窗口模式下。读取文件时,应输入完整的路径和文件名称。软件的设置参数一旦设定好以后不要轻易更改,以免影响光栅文件精度和绘制出的菲林精度。
  3、进行文件的排版操作以前,应加载鼠标驱动程序,以便利用鼠标进行排版操作。当排版图层过少,不够排满整幅菲林时,可以先将已处理好的文件存盘,以备下次调入和其它文件共同排版。排版、存盘时尽量选择在WINDWOS’9X的DOS窗口模式下进行,以免在DOS环境下排版存盘时因DOS内存管理序的不足而引起死机。排版时尽量遵循先左后右,先上后下的顺序,便于不满整幅菲林时方便对菲林底片进行剪裁。
  4、光栅化的完成,则应在DOS环境下完成,充分利用DOS的单一任务进程,尽量避免选择在WINDWOS’9X 的DOS窗口模式下进行。
  5、存储光栅文件的分区应保证尽可能大的硬盘剩余空间,并且经常利用磁盘碎片整理程序对硬盘进行整理,减少文件碎片的产生。光栅化完成以后,应反复预演多次,确保光栅文件无破裂,无缺口等情况出现,然后再发排输出。
  6、进入光绘系统前的光绘Gerber文件处理,充分利用光绘辅助软件处理掉多余的元素,减小文件数据量。需要填充的部位,尽量采用水平横方向软件填充对于复杂的元素(如圆弧、自定义焊盘等),要在光绘辅助软件中仔细修改、编辑。经过上述步骤的处理,可以降低光栅文件的出错率,大大减少光栅化所需要的时间。
  7、老版本光绘软件V2.0---V2.8,光栅化时只支持英制(English)、前导零(Leading)、整数小数位(2、3)、绝对坐标(Absolute)这种数据结构的Gerber格式,通常以V2001的扩展Gerber(Extend Gerber)格式(常在数据量较大时采用)和MDA(MDA Auto plot)格式(常在数据量较小时采用)为主。 新版本的光绘软件则无此问题。
8、软件安装采用加密手段,因此不要轻易变更电脑主机的硬件设备,以免软件 校验出错无法运行。软件安装盘请妥善保存,便于在软件被破坏时加以恢复。
  二>、光绘机。 激光光绘机是集激光光学技术、微电子技术和超精密机械于一体的的照排产品,用于在感光菲林胶片上绘制各种图形,图像,文字或符号。
  工作原理:光绘机采用He-Ne激光作为光源,声光调制器作激光扫描的控制开关。图形信息经驱动电路控制声光调制器来偏转,被调制的I级四路衍射激光经过物镜聚焦在滚筒表面,滚筒高速旋转作纵向主扫描,激光扫描平台横移作横向副扫描,两方向的扫描合成实现将计算机内部处理的图文信息以点阵形式还原,在底片上感光成像。激光光绘机采用激光作光源,有容易聚焦、能量集中等优点,对瞬间快速的底片曝光非常有利,绘制的菲林底版导线图形边缘整齐,反差大,不虚光。曝光采用扫描方式,绘片时间短。 宇之光光绘机采用世界上流行的外滚筒激光扫描式,菲林采用真空吸附方式固定于滚筒上。由于外滚筒式激光扫描光绘机具有精度高、速度快、操作方便、加工精度容易保证、可靠性好等特点,因此是当今光绘行业的主流。
  1、光绘机的环境要求。 光绘机属于精密仪器类产品,对环境条件有较严的要求,应安放在清洁、有安全绿灯的暗室机房内固定使用。通常机房暗室要求与冲洗底片的暗室分开,以减少冲片药水气体对光绘机的侵蚀。具体要求如下:
  1>电源:220V+5%,50Hz(配备稳压净化电源);
  2>温度:20OC+10%;
  3>湿度:40~80%(+20OC);
  4>工作现场应无强烈震动、强磁场、强电场干扰及腐蚀性物体。
  5>应有良好的接地系统,外壳必须与大地相联,接地电阻不大于4欧姆。
  6> 使用带真空气泵的机器时,真空气泵的电源不允许与机房电源共享,气泵 应安装在室外。
  7>发排系统应共享同一电源及地线。
  2、光绘机的使用注意事项。
  1>小心搬运,耐心开箱,切忌重砸猛摔。
  2>光绘机外壳必须接地,接地电阻小于4欧姆。
  3> 必须在关机状态下才允许插拔光绘机和计算机之间的接口电缆线和接口控 制卡。
  4>光绘机应远离强电场、强磁场和腐蚀性气体。
  5>激光点亮时,千万不要将眼睛直接对视激光光束。切记!切记!
  6> 在电源开启情况下,切勿触摸激光管电极和电源盘中的高压部分,不允许带电插拔各线路插头。
  7>注意在上下片操作过程中防止插伤软片(菲林)。光绘菲林时记得先开启真空气泵,并将菲林吸附牢固,防止打片。如果为非标准规格菲林胶片或者未连接真空气泵,则应该在对应前后气槽的软片2端粘贴胶带,以便使菲林与滚筒紧密包合。
  3、 光绘机的发排操作。 光绘机的发排操作应按照正确顺序进行,流程如下: 1>进入暗房,开启安全绿灯-->2>启动冲片机(冲片机的使用方法参见其使用说 明或询问厂家)-->3>开启真空气泵-->4>装片-->5>启动滚筒(此前光绘机运行 指示灯应常亮)-->6>导进扫描(此时光绘机运行指示灯应闪亮)-->7>扫描结 束(此时光绘机起始灯亮)-->8>自动换向(时间因机型不同而略有差异,在此 期间无法启动光绘机)-->9>取片并且冲洗-->10>重复上述4>至9>的各项步骤 -->11>工作完毕关闭光绘机电源、真空气泵电源。
  具体操作如下:
  1>首先开启计算机主机电源,在开启光绘机电源;
  2>在计算机主机上键入正确发排指令,但不要按回车键确认(暂时不向光绘机发送信号),主机置于待命状态。
  发排指令因接口控制卡的不同而略有差异: A.直接利用光绘软件发排,如SLECAD V2.0、SLECAD V2.2、SLECAD V2.5。 B.利用专用发排程序,如RIDOUT,WD96等。 进入暗房,关闭一切强光源,只开启安全绿灯, 开启气泵。
  3>从底片盒中取出菲林,打开光绘机上盖,将菲林平置于滚筒上方,注意不要将菲林的药膜面划伤,也不要将安全绿灯近距离直射菲林。用手转动滚筒使菲林的一端对准滚筒上的起始槽,轻轻将菲林压下(此时手应该感觉到气槽吸力),检查片头是否与滚筒边缘平齐(不可超出,以免滚筒高速旋转过程中将菲林挂掉),胶片位置是否适中;而后缓缓将滚筒转动同时用手背轻压菲林直到菲林胶片另一端被后气槽完全紧密吸合为止(注意勿将胶片装斜或使前后气槽勿软片粘贴而漏气),否则易发生打片现象。
  如果为非标准规格菲林胶片或者未连接、开启真空气泵,则应该在对应前后气槽的软片2端粘贴胶带,以便使菲林与滚筒紧密包合。如果光绘过程中出现“打片”,应该立即切断光绘机电源,防止残片损坏光绘机的内部硬件。如果残片落入机内,应依照光绘机的使用注意事项,在确认断电的情况下开启机壳取出残片,并马上将机壳还原,拧紧固定螺钉。
  4>合上光绘机上盖,按照操作面板上的“运行”键启动光绘机。“运行”灯常亮表示光绘机已经启动并等待计算机主机发送信号。
  5>出暗房,带紧暗房门,避免暗房外部强光源照射到暗房内引起菲林曝光。
  6>在计算机主机上按回车键确认发排指令,向光绘机发出发排信号。此时光绘的“运行”灯应开始闪烁,表明计算机发出的发排信号已经被导进,光绘机开始扫描成像。计算机监视器上同步显示发排进程百分比。发排过程中严禁打开光绘机上盖,以免菲林曝光,同时禁止接触滚筒,防止滚筒在高速旋转时夹伤手或损坏光绘机内部硬件。
  7>当计算机监视器上同步显示发排进程百分比结束时,光绘机主电机自动停止,同时扫描平台继续运动直至停在起始位,光绘机“左起始”灯或者“右起始”灯亮,指示此时的激光扫描平台的起始位置。主电机停止时,滚筒因惯性作用还将继续旋转一段时间后方完全停止,此过程中也不要触摸滚筒,更忌强制使滚筒停止旋转。
  8>待滚筒停稳后打开光绘机上盖,以上片时的逆方向转动滚筒取下菲林胶片并送入冲片机冲洗或进入冲片暗室冲片。下片时注意如果上片使用了胶带粘贴菲林的应完全将胶带清除干净,避免因胶带碎片黏附在菲林表面而影响冲片效果,甚至影响冲片机的正常运转。
  4、光绘机的维护与保养清洁工作。
  根据光绘机的使用频率,每隔一个季度或者半年时间应该进行一次维护和 检查,方法如下:
  1>断电情况下去掉电源线,拧去外壳固定螺钉,将光绘机外罩由上方取出。
  2>检查机内各固定螺钉是否松动。
  3>用吸尘器小心清洁机内灰尘等脏物。
  4>检查丝杠和圆形导轨润滑油是否干净。若油已污染,请用洁净泡沫海绵擦除 (注意不允许使用带纤维的棉织物),然后用干净汽油清洗晾干后均匀加上高级润滑油脂。
  5>滚筒上附着的脏物(包括使用的残余胶带纸),应定期用酒精擦洗,注意擦洗时勿将酒精流入机内。
  6>通光绘机电源,通过在本机脱机状态下的自检扫描来回横移扫描平台数次。同时检查主、副扫描运行是否正常,有无异常噪音。
  7>清洁维护完毕,光绘机自检正常后断电,将机壳还原,拧紧固定螺钉,将外壳擦拭干净。
  如果长期没有使用光绘机,则应在贮存时注意:
  1>存放环境温度为0~40 OC,相对湿度小于80%;
  2>存放环境应干燥通风,忌酸碱及腐蚀性气体,以免镜片、元器件、传动部分 等被腐蚀和生锈。
  3>已经开箱的设备需要长期贮存时,传动部分要用航空润滑油封存,机内放置 干燥剂,外部用干燥塑料袋密闭封罩。
  特别注意事项:
  1>光绘机内部的激光光栅组件,是精密的光学部件,必须小心维护,在打开防 尘罩时,切记“不要任意触摸光栅盘及其相关部分”。
  2>光绘机激光管器辉电压高达7000V左右,点亮时亦有1500V,因此在开机及刚刚关机的情况下,绝对禁止触摸高压部分,防止人身伤害。