DWG格式的飞针测试文件转换

吕 磊，刘国敬，左 宁

(中国电子科技集团公司第四十五研究所，北京100176)

飞针测试文件是由Protel、PowerPCB、Cadence等CAD设计文件输出Gerber和Drill文件后用CAM350、Genesis等软件将Gerber和Drill文件读入并生成，所生成的文件格式为IPC-D-356A[1]。

IPC-D-356A文件是具有严格格式的可输入输出的测试信息文件。大部分飞针测试设备的测试原文件就源自于IPC-D-356A文件[2]。

随着技术的发展，用户要求的基板线路图形尺寸精度不断提高[3]，当前许多用户采用尺寸精度更高的Auto CAD软件进行多层基板图形设计，而Auto CAD文件没有相应的电气性能网络关系。如何通过Auto CAD的*.dwg格式文件生成IPC-D-356A格式文件，这给飞针测试设备文件转换提高了难度。

1 DWG格式文件转换方法

下面以某客户一种相对简单产品为例介绍转换方式。

该产品为具有腔体的多层基板，需要导出腔内表面层和底层不同焊盘间的电气性能网络信息，生成飞针测试设备能够解析的IPC-D-356A文件。

如图1所示为该产品的*.dwg格式图形，该设计文件总计包含13层，如图2所示。

其中“0”、“CA03”、“CA04”为外框层用于定位印刷图形外框，没有电气信息；“定位孔”、“center”为定位层没有电气信息；“CB01”、“CT01”、“CT02”、“CT03”、“CT04”为印刷图形层作为导通线路，有电气信息；“V01”、“V02”、“V03”、“V04”为钻孔层用于连通上下两层印刷图形，有电气信息。

用于文件导出有用的图层包括：

“CT04”为上表面层，该图层限制了腔内表面层“CT03”的测试区域，其钻孔图层为“V04”；

“CT03”为腔内表面层，该图层为腔内测试面，其钻孔图层为“V03”；

“CT02”为中间层，其钻孔图层为“V02”；

“CT01”为中间层，其钻孔图层为“V01”；

“CB01”为底层镀金层，该图层为底面测试面。

图1 *.dwg格式图形

图2 图层菜单

1.1 DXF格式文件导出

由于Auto CAD设计的图形文件为非规则图形，在CAM350中不能够识别，不能自动生成测试点。因此在DXF格式文件导出前需要在腔内表面和底层测试区域添加测试焊盘。如图3所示，分别在腔内表面层“CT03”和底层“CB01”测试区域添加图形圆为测试焊盘。

图3 腔内表面层和底层添加测试焊盘

然后将设计文件另存为*.dxf格式，如图4所示。

图4 另存为*.dxf格式

1.2 DXF格式文件导入

打开CAM350软件导入生成的*.dxf文件，同时对导入对话框进行参数设计，注意框选“Fill Closed Polylines”如图5所示。

文件导入后，软件界面左侧显示层信息，右侧显示图形，如图6所示。

1.3 文件设置与导出

第一步：删除无用层（如图7所示），无用层包括没有电气信息的图层以及对测试网络没有关系的图层，在本例中，删除了“CT04”和“V04”，因为两图层为上表面层及其钻孔图层，这个图层用于界定腔内表面层可测试范围，不需要导出信息进行测试。

图5 *.dxf文件导入

图6 软件界面

图7 无用层删除

第二步：进行层排序（如图8所示），对设计文件图层进行排序后，能够更加直观的看出层与层间叠加关系，在这里把图形层和钻孔图层分别进行排序。

图8 层排序

第三步：生成钻孔层，由于测试文件从*.dwg格式文件导入，CAM350无法自动生成钻孔层。因此需要利用钻孔图层打孔生成钻孔层。

操作步骤为：

(1)双击选定待钻孔的图层“V03”，此时软件右侧只显示该图层信息，如图9所示。

图9 选定钻孔图层

(2)点击菜单“Tools”-“NC Editor”进入数控编辑；点击菜单“Utilities”-“Gerber to Drill”，如图10所示。

图10 钻孔菜单

(3)此时弹出钻孔文件生成对话框，如图11所示。

(4)点击“OK”即可生成钻孔文件，此时软件界面左边新生成一个钻孔层“Layer_9”，如图12所示，该层即为钻孔图层“CT03”的钻孔文件。

图11 钻孔文件生成对话框

图12 生成的钻孔文件

(5)重复上述步骤，分别用“V02”、“V01”生成钻孔层“Layer_10”、“Layer_11”，如图 13 所示，可以对新生成钻孔层进行重命名，在此不做叙述。

图13 其他钻孔文件

第四步：进行层设置，如图14所示，将图形文件分别定义为“Top”、“Internal”、“Bottom”；以前的钻孔图层默认定义“Graphic”，新生成的钻孔层默认定义“NC Primary”，不用重新设置。

图14 层设置

第五步：进行盲孔、埋孔设置，如图15所示，在弹出的对话框中，分别添加三个钻孔层的导通层。

图15 盲孔、埋孔设置

第六步：生成网络信息，如图16所示。

图16 网络生成

第七步：飞针编辑，如图17所示，单击飞针编辑界面左上角的“Create”生成测试点，如图18所示，图中“∨”表示顶层测试点位置；“∧”表示底层测试点位置。

图17 飞针编辑

图18 生成测试点

第八步：IPC-D-356A文件导出，如图19所示，导出文件即可发送到飞针测试设备进行读取、解析。

图19 IPC-D-356A文件导出

2 转换过程注意事项

2.1 添加测试焊盘

由于Auto CAD设计的图形文件为非规则图形，在CAM350中不能够识别，不能自动生成测试点。因此在DXF格式文件导出前需要在顶层和底层测试区域添加测试焊盘。

添加测试焊盘的注意事项包括：

（1）需要在对应的图层添加测试焊盘；

（2）所添加的测试焊盘为标准圆形或正方形(尺寸适中)；

（3）测试焊盘位置最好处于印刷图形区域正中央(如果是腔体内测试焊盘，则需适当偏离内壁)。

2.2 生成钻孔层

由于测试文件从*.dwg格式文件导入，CAM350无法自动生成钻孔层。因此需要利用钻孔图层打孔生成钻孔层。

钻孔层生成过程中注意事项包括：

（1）每一个钻孔图层生成一个钻孔层，不能几个钻孔图层生成于同一个钻孔层；

（2）注意钻孔层生成顺序，及时对新生成的钻孔层进行重命名，以方便区分；

（3）钻孔层不同于图形层，生成后不必进行层定义，以防止钻孔信息丢失；

（4）生成钻孔层后，原始钻孔图层作为图形层处理，没有电气信息(也可进行层删除)。

3.3 盲孔、埋孔设置

传统的单层双面基板通过通孔连接正反两面的电气网络，在设计文件中只有一个钻孔图层，文件转换过程中只需要将该钻孔图层设置为通孔层即可完成正反两面的连接。

对于多层基板有很多盲孔、埋孔，在设计文件中有很多钻孔图层(中间层基本都有钻孔图层用于导通其相邻的上下两个图形层)，这就需要进行盲孔、埋孔设置，如图15所示，在设置过程中需特别注意每一个钻孔层不仅对其本身的图形层起作用，其对相邻的上下两个图形层同样起作用。因此在设置过程中需添加相邻的上下两个图形层。

3 结束语

飞针设备测试基板正朝着高精密、细间距、多层化方向发展[4]，使得很多基板生产厂家采用精度更高的Auto CAD软件进行图形设计，但是Auto CAD生成的*.dwg格式文件没有电气性能网络关系，CAM350不能直接读取生成网络信息。因此迫切需要一种方法能够把*.dwg格式文件转换成飞针测试设备能够读取的IPC-D-356A格式文件。

本论文以一种多层带腔体基板文件为例，介绍了利用CAM350软件对Auto CAD设计的*.dwg格式文件的转换方法以及转换过程中需要注意的事项，为飞针测试设备工艺人员测试文件转换提供了重要参考价值。

[1]刘国敬，田洪涛，霍杰.PCB基板测试数据提取与图形重绘[J].电子工业专用设备，2011(5)：44-47.

[2]鲜飞.飞针测试的特点及应用[J].世界电子元器件，2002(6)：60-61.

[3]吕磊，谭立杰，赵立华.飞针测试工艺研究及Z轴结构设计[J].电子工业专用设备，2012(5)：14-18.