CAM软件二次程序开发应用于挠性印制板CAM制作

易智茂 庄楷彬 王 俊 钟志勇

（深圳市景旺电子股份有限公司，广东 深圳 518100 ）

0 前言

在如今电子信息技术蓬勃发展环境下，电子硬件也随之变化发展，PCB（印制电路板）作为连通和集成各电子元器件不可缺少的硬件载体，它的外形、线路密度和层数等都在不断变化。PCB工厂要保持竞争优势，提升生产制作效率和产品质量是很重要的关键环节。

本文以实际完成的二次开发程序为案例，使用二次开发程序通过调用CAM软件接口，获取相关图形信息，组建对应数据结构，实现相关图形操作，最终实现了部分工具资料制作的半自动/全自动化，从而大大缩短制作时间，并保证了制作品质。

1 设计方案

CAM（计算机辅助制造）软件是PCB生产需要使用的相关生产制程的重要工具，如钻孔、照相底片、成型等。业内常用的CAM软件有CAM350、GENESIS2000等，CAM软件不仅提供常用图形设计软件拥有的画点、画线、画圆弧、画多边形、添加文字等功能，还提供专门针对各PCB生产工具图形进行生产分析和修改优化的可制造性设计（DFM）功能，并提供这些功能的调用接口，供二次程序开发执行调用。

根据对现有CAM在挠性印制板（FPC）设计阶段所能实现的功能分析，发现在FPCB的CAM制作的资料导入后辅料层预创建、细手指测试点添加、压屏手指部分涨缩、辅料生产前检测四个工具资料制作阶段，现有的CAM软件没有提供对应功能，都需要手工处理，而手工处理资料需要大量的时间，且还容易出现操作失误，因此对现有FPC设计效率影响非常大，本文将针对该四个资料制作过程进行二次程序开发。

2 实施过程

2.1 资料导入后辅料层预创建

由于挠性板拥有柔软易弯折特性，依附在软板上的线路需要覆盖膜的保护，贴元器件部分需要添加补强材料，部分区域电气功能需要覆盖电磁膜材料，还有其他胶纸类材料，这些并称为挠性板辅料。CAM在设计相应辅料工具资料时，还需要通过辅料名称标明辅料工具使用方向，这样需要制作的辅料层别还是特别多的，所以规范的辅料层命名有助于后面资料识别和自动化提升。

通过预先编写CAM软件配置文件，在资料导入后软件自动触发配置好的二次开发程序执行调用，获取资料导入的参数信息后，执行辅料层预创建过程，相比手动创建辅料层，自动创建能够规范层命名，为后续的资料识别与自动化制作建立基础，规范的层命名也可以为二次程序开发提供较大的便利性（见图1）。

图1 程序运行界面和创建后效果图

2.2 细手指测试点添加

FPC细手指布局非常密集（如图2a），测试机器的探针针头无法测试窄小宽度手指位时，需要设计人员手动处理，为测试手指提供探针能接触测试的圆形线路点。设计人员手动处理过程，需经过大量画线、画圆pad、测量等重复操作，实际每款资料耗时至少在60 min以上。

通过开发程序，设计人员管控几个必要的参数值，运行后程序自动获取细手指图形坐标，并计算出延伸图形路径坐标，自动添加所需要的手指测试点（如图2b），该过程可在3 min内完成，极大提升了制作效率。

图2 FPC细手指

2.3 压屏手指部分涨缩

如图3的单支细手指部分需根据工艺要求进行单独涨缩，手动处理的难点在于，细手指部分涨缩后，设计员需要将这些移位的细手指与其相连的线重新连接，对每一根相关的线都要进行角度调整、延伸等操作，大量的重复性操作，耗费时间在60 min左右。

图3 自动涨缩工具执行结果

通过开发压屏手指涨缩工具的方式，根据工艺涨缩值，以及获取的预涨缩参数、模冲方式、排版角度等计算出实际涨缩值，执行涨缩并自动修正连接位，如图4所示。使用二次开发的压屏手指涨缩工具，能够避免大量的机械性操作，为设计员节省时间，提升效率。

图4 压屏手指涨缩工具参数界面

2.4 辅料生产前检测

在FPC工程设计过程中，各生产工序有其实际的生产能力（制程能力），设计员在资料制作过程中需要对各个工序的制程需求进行有效监测。比如钢片与PI如果距离过近，因是挠性线路板，有断裂的风险。所以工程资料下发前，需要进行一次制程检查，即检测各物件之间的距离是否满足公司的制程能力要求。手动检查的方法通常是打开物件对应的层，通过测量对比，判断是否合格。这种方法容易遗漏，并且要求设计员有比较高的经验，不利于新人培训。

通过开发制程检查工具主界面，根据行和列的对应确定两个物件，以及两者的距离要求。设计人员对界面参数确认后，点击执行即可运行自动检查程序，检测结果将分别显示满足和不满足制程能力项，并通过 “问题库”栏位，可查看报错的具体位置及问题描述。使用二次开发的制程检查工具，有效提升了设计员的检查效率，避免遗漏，确保资料质量，对新手快速入门有较大帮助。

3 结语

图5 制程检查工具

通过以上的自主开发程序，可规范挠性板辅料工具命名，自动化CAM制作不可跳过的重复性操作，预警提醒当前CAM制作完成状态和异常书面报告，提升制作效率，保障制作品质，因此对于提升FPCB产品工程资料的制作效率非常有帮助。本文叙述只是根据本公司实际需要进行了二次程序开发，并取得了一定的效果，对实现工程应用软件自动化的提升，节省工程设计人员资料制作效率，准确率的提升非常有帮助。