一种pcb阻焊开窗自动处理方法

文档序号:1953395 发布日期:2021-12-10 浏览:11次 >En<

阅读说明:本技术 一种pcb阻焊开窗自动处理方法 (Automatic processing method for PCB solder mask windowing ) 是由 张仪宗 谭林 黄双双 历振铎 胡容刚 田晓燕 于 2021-11-12 设计创作,主要内容包括:本发明涉及PCB技术领域,具体涉及一种PCB阻焊开窗自动处理方法,检验并提取线路层和阻焊层两者的数据,并对两者的数据进行复制备份,根据数据筛选出需要优化的焊盘,将线路层中的需要优化的焊盘的数据复制到线路层数据的备份中,并进行正负性数据整合,得到备份轮廓层,对备份轮廓层的数据进行优化,并将优化后的备份轮廓层与阻焊层的备份进行负性叠加,完成阻焊优化。本发明可以快速地自动处理PCB的阻焊开窗,提升CMA处理效率,在处理过程中自动优化阻焊,避免了墓碑效应的产生,提升了产品的品质,确保了良品率。本发明可以确保同类焊盘的阻焊开窗大小的一致性,使焊点的形状更加美观,避免焊盘出现受锡面积大小不一的问题。(The invention relates to the technical field of PCBs (printed circuit boards), in particular to a PCB (printed circuit board) solder mask windowing automatic processing method, which comprises the steps of detecting and extracting data of a circuit layer and a solder mask layer, copying and backing up the data of the circuit layer and the solder mask layer, screening out a pad needing to be optimized according to the data, copying the data of the pad needing to be optimized in the circuit layer into a backup of data of the circuit layer, integrating positive and negative data to obtain a backup contour layer, optimizing the data of the backup contour layer, and negatively superposing the optimized backup contour layer and the backup of the solder mask layer to complete solder mask optimization. The invention can rapidly and automatically process the solder mask windowing of the PCB, improves the processing efficiency of the CMA, automatically optimizes the solder mask in the processing process, avoids the tombstone effect, improves the product quality and ensures the yield. The invention can ensure the consistency of the sizes of the solder mask windows of the similar welding pads, lead the shapes of welding points to be more beautiful and avoid the problem of different tin-bearing areas of the welding pads.)

一种PCB阻焊开窗自动处理方法

技术领域

本发明涉及PCB技术领域,具体涉及一种PCB阻焊开窗自动处理方法。

背景技术

PCB(印制电路板),是电子工业的重要部件之一,几乎每种电子设备,小到电子手表、计算器,大到计算机、通信电子设备、军用武器系统,只要有集成电路等电子元件,为了使各个元件之间的电气互连,都要使用印制板。常见的线路板一般有单面板、双面板、多层板等。阻焊开窗是指在PCB的阻焊层上需要焊接的部位露出铜皮,也即在该位置不覆盖油墨,以便于后续进行电子元器件的连接。阻焊开窗的效果关系到后续电子元器件焊接的质量,因此在阻焊开窗时需要进行优化,传统的操作中,大都只对BGA处的阻焊进行优化,且需手工的定义其BGA属性,优化耗时长,CAM处理效率差,经常产生墓碑效应(墓碑效应指实物板在焊盘与导线连接处,在焊锡时会偏向于接线处的位置,造成焊盘形状变形,造成焊锡不均匀影响焊接性能的现象),且阻焊开窗的大小很难保持一致,导致焊盘受锡面积大小不一。

发明内容

为了解决上述问题,本发明提供了一种PCB阻焊开窗自动处理方法。

本发明采用如下方案实现:

一种PCB阻焊开窗自动处理方法,包括:

检验并提取线路层和阻焊层两者的数据,并对两者的数据进行复制备份,根据数据筛选出需要优化的焊盘,将线路层中的需要优化的焊盘的数据复制到线路层数据的备份中,并进行正负性数据整合,得到备份轮廓层,对备份轮廓层的数据进行优化,并将优化后的备份轮廓层与阻焊层的备份进行负性叠加,完成阻焊优化。

进一步的,包括以下步骤:

步骤1,数据检测,检验并提取线路层和阻焊层,得到线路层和阻焊层的数据;

步骤2,对阻焊层进行复制备份;

步骤3,复制线路层焊盘,后生成焊盘层,筛选出需要优化的焊盘,具体是参考对应的阻焊层,过滤出需要优化的部分;

步骤4,复制线路层,生成备份线路层,并将步骤3中的筛选后的焊盘层补偿尺寸,负性复制到备份线路层;

步骤5,对步骤3中的备份线路层进行正负性数据整合,整板进行转铜后再铜转轮廓(也即获取转铜后的轮廓,比如一块圆盘转一个圆环),得到第一备份轮廓层和第二备份轮廓层,其中,负性数据是指隐藏的数据(图形),正性数据是指常规数据、图形;

步骤6,复制第一备份轮廓层为第二备份轮廓层;

步骤7,阻焊层加大负性(此数据只为用作资料切除所以大于阻焊层即可,无需过大)即阻焊加大1Mil,并复制到第一备份轮廓层,整合资料后再负性加大

步骤8,将第一备份轮廓层负性加大(第一备份加大值,即1Mil的一半0.5Mil)复制到第二备份轮廓层,合并到第二备份轮廓层,清除合并后的负性属性,得到优化数据后的第二备份轮廓层,负性合并的具体步骤为先将第一备份轮廓转换为负性属性,然后再与第二备份轮廓层合并,最后再打散负性属性数据,该层全部转换为正性属性数据。

所述的PCB阻焊开窗自动处理方法还包括步骤9,将第二备份轮廓层设置为负性,并将第二备份轮廓层复制到阻焊层,叠加到阻焊层上。

所述的PCB阻焊开窗自动处理方法还包括步骤10,在第二备份轮廓层和阻焊层叠加后,进行残角、尖角的去除。

其中,步骤1至步骤3用于进行数据的过滤,过滤掉无需进一步干预的焊盘,筛选出需要进行优化的焊盘,步骤6至步骤8中对第一备份轮廓层进行优化,可以去除不需要的轮廓,保留优化之后的数据层。

进一步的,所述步骤4中,将步骤3中筛选后的焊盘层进行放大,并转换成负性后再复制到备份线路层。

进一步的,所述步骤5中对备份线路层进行数据整合后,根据补偿尺寸转换后得到铜转轮廓,获得第一备份轮廓层、第二备份轮廓层。

进一步的,所述步骤5中所得到的第二备份轮廓层在数据转换过程中过滤数据,清除阻焊层负性属性。因转铜过程的参数会影响到优化轮廓的精准度,需要进行正负性数据的整合,正负性整合,操作步骤为打散负性属性的数据,区别转换为正性属性数据。

进一步的,所述步骤6至步骤8中对第一备份轮廓层进行优化,可以去除不需要的轮廓,保留优化之后的数据层。

对比现有技术,本发明具有以下有益效果:

本发明首先检验并提取线路层和阻焊层两者的数据,并对两者的数据进行复制备份,根据数据筛选出需要优化的焊盘,快速地进行数据的过滤,将线路层中的需要优化的焊盘的数据复制到线路层数据的备份中,并进行正负性数据整合,得到备份轮廓层,对备份轮廓层的数据进行优化,并将优化后的备份轮廓层与阻焊层的备份进行负性叠加,这一系列手段可以快速地自动处理PCB的阻焊开窗,提升CMA处理效率,在处理过程中自动优化阻焊,避免了墓碑效应的产生,提升了产品的品质,确保了良品率。最后去除阻焊层叠加之后所产生的残角、尖角,完成阻焊优化,可以确保同类焊盘的阻焊开窗大小的一致性,使焊点的形状更加美观,避免焊盘出现受锡面积大小不一的问题。

附图说明

图1为本发明提供的一种PCB阻焊开窗自动处理方法的流程图。

图2为本应用发明的PCB阻焊开窗自动处理方法进行优化的单点平面说明图例。

图3为本应用发明的PCB阻焊开窗自动处理方法对开窗一半在铜区一半在基材区的优化对比例。

图4为本应用发明的PCB阻焊开窗自动处理方法基材区开窗优化对比例。

图5为本应用发明的PCB阻焊开窗自动处理方法完全在铜区的优化对比例。

图6为本应用发明的PCB阻焊开窗自动处理方法粗线路IC、焊盘的开窗优化对比例。

具体实施方式

为便于本领域技术人员理解本发明,下面将结合具体实施例和附图对本发明作进一步详细描述。

参照图1至图6,本发明提供了一种PCB阻焊开窗自动处理方法,包括:检验并提取线路层和阻焊层两者的数据,并对两者的数据进行复制备份,根据数据筛选出需要优化的焊盘,将线路层中的需要优化的焊盘的数据复制到线路层数据的备份中,并进行正负性数据整合,得到备份轮廓层,对备份轮廓层的数据进行优化,并将优化后的备份轮廓层与阻焊层的备份进行负性叠加,完成阻焊优化。

具体的,本发明包括以下详细步骤:

步骤1,数据检测,检验并提取线路层和阻焊层,得到线路层和阻焊层的数据;

步骤2,对阻焊层进行复制备份;

步骤3,复制线路层焊盘,后生成焊盘层,筛选出需要优化的焊盘,具体是参考对应的阻焊层(设计的阻焊层),过滤出需要优化的部分(Pad);

步骤4,复制线路层,生成备份线路层,并将步骤3中的筛选后的焊盘层复制到备份线路层;

步骤5,对步骤3中的备份线路层进行正负性数据整合,整板进行转铜后再铜转轮廓(也即获取转铜后的轮廓,比如一块圆盘转一个圆环,此间需填入轮廓线宽值,即3Mil的线宽,此线宽的宽度需大于阻焊开窗的单边宽度,因为此线宽将用作切除多余的开窗),得到第一备份轮廓层,其中,负性数据是指隐藏的数据(图形),正性数据是指常规数据、图形;

步骤6,复制第一备份轮廓层为第二备份轮廓层;

步骤7,阻焊层加大负性(此数据只为用作资料切除所以大于阻焊层即可,无需过大,即阻焊加大1Mil),并复制到第一备份轮廓层,整合资料。整合资料的具体操作步骤为打散负性属性的数据,全部转换为正性属性数据;

步骤8,将第一备份轮廓层负性加大(第一备份轮廓层加大值,即1Mil的一半0.5Mil)复制到第二备份轮廓层,合并到第二备份轮廓层,清除合并后的负性属性,得到优化数据后的第二备份轮廓层,负性合并的具体步骤为先将第一备份轮廓转换为负性属性,然后再与第二备份轮廓层合并,最后再打散负性属性数据,该层全部转换为正性属性数据。

所述的PCB阻焊开窗自动处理方法还包括步骤9,将第二备份轮廓层设置为负性,并将第二备份轮廓层复制到阻焊层,叠加到阻焊层上。

所述的PCB阻焊开窗自动处理方法还包括步骤10,在第二备份轮廓层和阻焊层叠加后,进行残角、尖角的去除。

所述步骤3中通过将焊盘层和阻焊层对比参筛选出需要优化的焊盘。步骤1至步骤3用于进行数据的过滤,过滤掉无需进一步干预的焊盘,筛选出需要进行优化的焊盘。

所述步骤4中,将步骤3中筛选后的焊盘层进行放大,并转换成负性后再复制到备份线路层,转换成负性并复制到备份线路层是为了获得辅助层。

所述步骤5中对备份线路层进行数据整合后,根据补偿尺寸(辅助线宽,用作切除多余阻焊资料,所以大于阻焊开窗即可)转换后得到铜转轮廓,获得第一备份轮廓层、第二备份轮廓层。例如:

因开窗大小不为固定需按照各设计的参数计算,所以按照常例举例一处(以下值均按照单边计算,即开窗整体4,单边为开窗2mil计算):

如(常规阻焊开窗为单边2mil) 常规尺寸 = 2Mil 、优化后需要保留的开窗大小为0.5Mil

保留开窗大小 = 0.5Mil 、补偿尺寸 = 3Mil

补偿的放大值 = 补偿尺寸 + 保留开窗大小 * 2

因转铜过程的参数会影响到优化轮廓的精准度,需要进行正负性数据的整合,正负性整合,操作步骤为打散负性属性的数据,区别转换为正性属性数据。

所述步骤5中所得到的第二备份轮廓层在数据转换过程中过滤数据,清除阻焊层负性属性。

所述步骤6中,复制第一备份轮廓层得到第二备份轮廓层。步骤6至步骤8中对第一备份轮廓层进行优化,可以去除不需要的轮廓,保留优化之后的数据层。

图2为本应用发明的PCB阻焊开窗自动处理方法进行优化的单点平面说明图例,其中,两条平行线的区域是保留开窗位。参照附图3-6,这三个附图表示的是不同PCB在进行阻焊开窗优化之后的前后对比,这四个附图中,位于上侧的都是优化前的状态,位于下侧的都是优化后的状态。图3是开窗一半在铜区一半在基材区情况,在这种情况下只会优化铜区开窗阻焊。图4是基材区的开窗优化过程对比。图5是开窗完全在铜区的优化过程对比图。图6是粗线路IC、焊盘的开窗优化对比例。

从以上对比例中可以看到,同类焊盘的阻焊开窗大小一致,去除掉了多余的尖角、残角,从而使焊点形状更加美观,避免了焊盘受锡面积大小不一的问题。在实际实验中,采用本发明的自动处理方法之后,耗时仅为传统工艺的20%~25%,效率收益提高了三倍。

本发明阻焊开窗的处理方法可以整合成自动运行的程序,设计可视化人机界面,在使用时输入参数,即可开始全自动的优化处理。当然,除了自动进行阻焊优化处理,必要时也可以人工手动选择需要优化的部分。

本发明可以快速地自动处理PCB的阻焊开窗,提升CMA处理效率,在处理过程中自动优化阻焊,避免了墓碑效应的产生,提升了产品的品质,确保了良品率。本发明可以确保同类焊盘的阻焊开窗大小的一致性,使焊点的形状更加美观,避免焊盘出现受锡面积大小不一的问题。

在本发明的描述中,需要理解的是,指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上, 除非另有明确具体的限定。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语 “连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

虽然对本发明的描述是结合以上具体实施例进行的,但是,熟悉本技术领域的人员能够根据上述的内容进行许多替换、修改和变化,是显而易见的。因此,所有这样的替代、改进和变化都包括在附后的权利要求的范围内。

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