基于GENESIS2000软件的PCB工艺技巧

一、外形制作

外形制作有两种方式：

1 按客户光绘文件

制作步骤：

a 用面板中Select by net选定元件面线路边框，复制到rout层；

b 删除所有圆弧；

c 检查线的数量，例如长方形应有四根线，删除多余的线；

d 检查线的角度，常规线的角度应为0°﹑90°和45°，如为0.1°，多为客户设计失误，需征求市场部的处理意见；

e 用Rout→Connections功能重新连接线线交点和倒角，圆弧线属性应为arc；

f 将线宽改为r10mil。

2 按客户标注尺寸

制作步骤：

a 在Matrix中创建rout层；

b 在Options→Line parameters功能中选定第5项；

c 用面板中Add feature功能在rout层中按客户标注尺寸手工绘制外形，线宽设为r10mil；

d 用Rout→Connections功能辅助连接线线交点和倒角至外形完成。

e 如果Rout层有Rect 或Oval等实体，需将其转化为轮廓线。方法：先选中实体点击EditàReshapeàcontourise 变成Surface ,执行Surface to outline,输入线宽值即可转化为轮廓线。

外形完成之后，用Select by net命令选中外形图形，然后用Edit→Create→Profile命令创建Profile。

二 orig制作

orig制作由以下三部分组成：

1 层对位

制作步骤：

a 选中所有层，以钻孔为参考层，用register功能使线路、地电、阻焊与钻孔实现自动对位；

b 其它层（包括字符层）需手工移动整层，使外边框与元件面线路层的外边框重合，必要时需镜像。

检查方法：

a 各层焊盘中心应与钻孔中心对齐；

b 各层外边框应相互重合；

c 元件面字符为正字，焊接面字符为反字。

2 line转pad

制作步骤：

a 打开阻焊层的Features Histogram，在Lines List中选中所有，按Highlight，对照线路、字符判断是否需要转焊盘；

b 同时选中并打开元件面线路和元件面阻焊，按W命令至骨架显示方式，用面板中↖选定需转换的line（一般在线的末端），然后用DFM→Cleanup→Construct pads（Ref.）功能逐类进行转换。焊接面方法相同；

c 用步骤a的方法检查除边框线和大面积喷锡块外line均已转换完毕；

d 如有r形line被转为oval形pad，运用Actions→reference Selection功能，将线路层所有oval参考阻焊层选择，将被阻焊层Covered的oval移出（和阻焊层oval数量相同），其余oval用 Edit→Reshape→Break命令打断回line，最后将移出的oval移回线路层。此操作在有正负性叠加时慎用。

3 定义SMD

运用DFM→Cleanup→Set SMD attribute功能，参数Types Other设为*，自动将外层线路未钻孔的焊盘设定为SMD。

在Matrix中将原edit删除，复制orig为edit。以下操作如未特殊注明均在edit中进行。

三 Matrix制作

以标准4层板为例，定义各层属性，按制板顺序用X命令对各层进行排序。 （表1）

钻孔 board drill positive

外形 board rout positive

元件面字符 board silk_screen positive

元件面阻焊 board solder_mask positive

元件面线路 board signal positive

地层 board power_ground negative

电层 board power_ground negative

焊接面线路 board signal positive

焊接面阻焊 board solder_mask positive

焊接面字符 board silk_screen positive

1 正确排列层次的依据有以下几种：

a 客户提供层次排列顺序；

b 板外有层次标识；

c 板内有数字符号标识，如“1、2、3、4……”。

2 判断每层为正、负性的一般性依据为：

焊盘中心为实体是正性，焊盘中心为空心是负性。

四 钻孔编辑

1钻孔制作步骤

a 打开Drill Tools Manager，对照客户提供的钻孔图检查钻孔文件中孔径、孔数和孔属性是否正确，如无钻孔图，则直接以钻孔文件为准；

b 将孔径较小、分布不规则的过孔属性由plt改为via；

c 按《钻孔刀具补偿规则》输入每种孔对应的钻孔孔径；

d 用Analysis→Fabrication→Drill Checks功能分析钻孔层，检查分析结果是否异常；

e 如有重孔，用NFP Removal功能，参数Delete选Duplicate，自动将钻孔及相应层的重盘去除；

f 如有交叉孔，手工删除交叉孔中较小的过孔及各层相应焊盘；若为器件孔交叉，不可删除，需在交叉孔两端增加两个与交叉孔相切的预钻孔，理论上预钻孔孔径= （交叉孔中心距+交叉孔孔径）/2，然后用去尾法选择孔径（原则上选板内已有钻孔孔径）。例两交叉孔孔径为2.15mm，中心距为1.00mm，计算出孔 径为1.575mm，则选预钻孔孔径为1.55mm。

2 钻槽制作

a 在钻孔层将所需钻槽形状用Edit→Reshape→Change Symbol命令改为oval，例钻槽3.00X1.00，形状为oval3X1；

b 将oval用Edit→Reshape→Break命令打断成line；

c 若所需钻槽长宽比＜2，需在槽两端增加两个预钻孔，方法同交叉孔。

五 钻孔外形图制作

制作步骤：

a 将rout层用Edit→Copy→Other Layer命令复制到新一层tmp，并加大5mil；

b 在tmp层中用Add feature功能标注完整正确的外形尺寸，尺寸线和尺寸界线线宽为r5mil，箭头用special symbol→jian/jian45，尺寸值Text

参数按XY均为80mil，线宽为5mil；

c 用Creat Drill Map功能自动产生钻孔图，单位定为mm，钻孔图命名为map；

d 将tmp层中所有图形移至map层，客户钻孔图中的说明文字也移至map层，合并成钻孔外形图；

e 删除tmp层。

六 线路层制作

1 板外图形删除

a 选中除rout层外的所有board层，用面板中↖逐一选定外形边框并删

除；

b 运用Clip Area功能，参数Method选profile，参数Clip area选outside，自动删除板外图形；

c 检查并删除板边未除净的图形。

2 挑表面贴

a 选中元件面线路层，在面板中打开Feature selection filter功能，在Attributes中选smd后按select即可选中元件面线路层所有表面贴；

 b 将元件面线路层所有表面贴移出至新一层gtl，检查元件面线路层剩下的焊盘数量是否等于钻孔数。如数量相等则证明表面贴属性定义完全，如不相等，需找出未 定义表面贴属性的焊盘，选Edit→attributes→Chang功能，在attributes中选smd，然后按OK手工定义剩下的表面贴并移至 gtl层；

c 将gtl层所有图形移回元件面线路层，如需补偿SMD，可在移动同时按要求加大；

d 选中元件面线路层所有表面贴加大11mil复制到新一层D10

e 在D10层r形D码中找出识别点，确定识别点位置，将元件面线路层板边识别点加铜环，铜环外径比内径大1mm，内径比识别点阻焊开窗大1mm，不可碰到周围图形；

f 焊接面线路层制作方法同上。

3 线宽补偿

 a 选中所有线路层，在面板中打开Feature selection filter功能，关闭Pads、Surfaces、Text和Negative elements按钮，按select选中所有需补偿的线，然后用Edit→Resize→Global功能加大。加大值见b 对阻抗控制线，按阻抗要求进行单独补偿。

4 盘对位

选中所有board层，用DFM→Pad Snapping功能使各层焊盘参考钻孔层对位，偏位在2mil以上不会移动，制作人员需提出。

5 线路层孔焊盘优化

 a 选中元件面线路层，采用DFM→Signal Layer Opt功能，按默认参数优化焊盘。检查优化结果，如出现ARG violation（min）报告，则说明由于间距不够，有焊盘未被优化。先Undo此优化步骤，再打开柱形图查看未被优化焊盘的孔径属于Via还是 Plt，然后以0.5mil为一级逐级降低此孔对应的焊环参数，重新优化直至优化完成。维持现有参数对焊接面线路层进行优化；

b 内层焊盘优化方法与外层相同；

 c 将元件面线路层孔焊盘移出至gtl层，将gtl层属性改为board+ signal+ positive，用DFM→Signal Layer Opt功能对gtl层焊盘重新优化，参数PTH AR和VIA AR维持原设定，参数Spacing和Drill to cu改为0。优化完成后将gtl层中所有图形移回元件面线路层。焊接面也重复此步骤。

注：所有外层使用相同的优化参数，所有内层也使用相同的优化参数，外层与内层参数可以不同。

6 无功能焊盘去除

a 用DFM→NFP Removal功能自动去除内层未连线焊盘；将参数Drill中PTH和Via选项关闭，参数Remove undrilled Pads改为No，自动去除外层NPTH焊盘；

f 焊接面D11按相同做法制作，层名为jobs-a.d11。

九 阻焊层制作

a 选中元件面线路层，用DFM→Solder Mask Opt功能进行阻焊优化，ERF参数选SHENNAN-E80，Clearance Opt参数设定见b；

b 在间距允许的条件下阻焊开窗尽可能大（单边阻焊开窗≥3mil，铜箔厚度≥3OZ除外）。以此解决现场板对位困难及油墨上焊盘问题。

CAM单板具体制作方法及步骤：阻焊优化参数选取的依焊盘开窗处线路最小值间距来确定。我们现在使用的GENESIS 2000 CAM软件，阻焊开窗只能按一个值来优化。阻焊优化参数clearance （min）+ coverage（min） = spacing（min） ,其中clearance ：焊盘阻焊开窗；coverage：开窗到线条的距离；spacing：线路的最小间距。阻焊优化参数选取方法为：当线路间距≥4mil 时，clearance （min）à2.5mil; clearance （opt）à3.0mil（视间距而定可≥3mil缺省为3mil）； coverage（min）à1.5mil; coverage（opt）à1.5mil。这样一来板内间距大的地方阻焊开窗就可以做到3mil,间距较小的地方无法达到3mil按2.5mil制作。

c 同时打开元件面阻焊层优化前和优化后的图形，肉眼检查无明显的尺寸与形状变化；

d 用Analysis→Fabrication→Solder Mask Checks功能分析优化后的元件面阻焊是否符合表十一要求，如不符合需手工调整直至分析合格；

项目 最小值 备注

NPTH annular Ring Clearance Opt参数值

SMD annular Ring Clearance Opt参数值

Pad annular Ring Clearance Opt参数值

Coverage 针对非同一网络

SM Slivers

（表十一）阻焊层分析结果的可接受值

e 选中1层，用Actions→reference Selection功能参考gts层进行选择，参数Mode选Disjoint，关闭lines、Surfaces、Text、Arcs＆Circles 按钮，选出阻焊未开窗的孔复制到新一层tmp，在tmp中将孔径改为成品孔径后移至元件面阻焊层，删除tmp层；

f 将gts层中的Pads移回元件面阻焊层；

g 将gts层中的Lines移回元件面阻焊层；

h 检查元件面阻焊层的焊盘数等于元件面线路层的焊盘数+NPTH孔数；

i 焊接面阻焊层按相同做法制作。

十 BGA塞孔制作

a 将元件面线路层和焊接面线路层的BGA焊盘复制到新一层2mm；

b 将2mm层中的所有焊盘大小改为s4000μm，方块中间空白处需填实；

c 选中钻孔层，用Actions→reference Selection功能参考2mm层进行选择，参数Mode选Touch，将所有与2mm层相碰的孔（即BGA2mm范围内需塞的孔）复制到Job.bga，并复制Job.bga为Job.sdb；

d 更改Job.bga（塞孔模板）和Job.sdb（塞孔垫板）中的孔径；

e 选中D11层，用Actions→reference Selection功能参考Job.bga层进行选择，参数Mode选Touch，将所有与Job.bga层相碰的焊盘删除，删除数量应与塞孔数量相同；

f 选中阻焊层，在面板中打开Feature selection filter功能，在Include Symbols中选阻焊层中与成品孔等大焊盘和开小窗焊盘，用Actions→reference Selection功能参考Job.bga层进行选择，参数Mode选Touch，将与Job.bga层相碰的焊盘删除。

十一网络比较

a 打开Actions→Netlist Analyzer功能，Step分别选orig和edit，Type均选current，分别按Recalc按钮；

b Recalc完成后，将上一个current改为Reference，按Update，弹出Ref Netlist Update对话框，在Action中选Set to CUR netlist后按OK；

c 按compare即可比较orig和edit之间的网络关系，如果shorted和broken未变红则说明结果正确。

十二 字符层制作

A 修改字符线宽；

b 在Special symbols中选择标记按客户要求放置，标记应加在空白处，不可碰到阻焊、外形和线路面铜字；

c 制作D10；

d 将D10层复制到对应字符层，Invert选No。