現代電子制造企業的設計部門廣泛采用CAD/CAM軟件進行電路設計,如何利 用好這些CAD/CAM軟件,為生產提供必要 的數據,減少準備時間,提高電子組裝 生產效率,是擺在電子組裝工藝技術人員面前的一道問題。筆者將結合自己的工作實際,介紹CAD/CAM軟件的一些應用 技巧,希望能對廣大工程技術人員有所幫助。
一、利用Auto CAD制作符合國家標準的電路圖樣
在規范化的設計管理中,設計文件圖樣必須遵守相應的國家標準,如《電 子產品圖樣繪制規則》、《設計文件管理制圖》和《印制板制圖》等,而由于Prote l軟件都是英文版,因此無法直接 打印出符合國家標準的圖紙,要將圖紙 規范化常用的方式是套打,即先將符合 國家標準的表和漢字等打在紙上,再將 該紙放入打印機,用Prote l軟件將印制板圖打印其上,形成符合標準的文件, 但這種做法效率很低,而且圖形常會打偏,有時甚至會打反。經筆者試驗,找到了一種簡便的方法,使印制板圖轉換為AutoCAD格式,再在AutoCAD里一次性打印出符合標準的圖紙。
在1.5版本以上的ForWindows的Protel軟件中,都增加了一個將PCB文件導出為DXF格式的功能,而AutoCAD的R12以上版本具有將DXF文件導入的功能,使Protel的PCB文件可以被AutoCAD讀取,以下詳細說明具體的操作。
以Protel 99SE為例,打開PCB文件后,直接選擇菜單“File”→“Export”,選擇導出的文 件格式為DXF和DWG。但有個問題,用 Protel導出的DXF文件通常比較大,有時 候會達到100多兆,用AutoCAD打開很慢 或者根本就打不開,那么有沒有辦法解 決呢?經過筆者仔細摸索,找到了解決 辦法,在導出AutoCAD文件對話框中進行 如圖1所示的設置。AutoCAD版本選擇最 早的V2.5,而不是R13或者R14,格式選 擇DWG,經過筆者的測試,一個Protel文 件默認導出AutoCAD格式文件大小為90多 兆,經過上述設置后導出的AutoCAD文件 僅有5兆,用AutoCAD2007 軟件可以很輕松地打開。
在AutoCAD 2008的中 文漢化版中將該D W G格式 文件打開,選擇菜單“格 式”→“圖層”,彈出對 話框,將印制板不需要打 印的層關掉,按“O K” 按鈕,用鼠標選定全部, 同 時 按住Ctrl和C鍵復制選中的圖形,再打開已編好的符合國家標準的設計文件格式表,同時按Ctrl 和V鍵,選擇合適的插入點位置,鼠標左擊將圖形粘貼入表中。如果圖形與表的大小不匹配,則選中圖形全部,再選擇菜單“修 改”→“縮放”,設置合適的縮放比例, 確定圖形與表完全匹配(如圖2所示), 最后打印,即可將需要的印制板圖按照國 家標準的設計文件格式打印出來。
二、不同電路板設計文件間的相互轉換
1.轉換原因
在生產過程中,由于各種因素需要 將不同電路板設計文件進行相互轉換。例如我公司采用與華中科技大學合作開 發的C I M S系統編制生產過程中各種電裝 工藝卡及插件機程序,但該C I M S系統只 能處理Cadence和Protel電路板文件,而對其他電路板設計文件無能為力,但我 公司還承接大量外協產品生產,經常會有客戶提供其他電路板設計文件,這樣 就無法利用該C I M S系統編制新產品的電 裝工藝卡及插件機程序,嚴重影響外協 新產品的上線速度,制約生產效率。我們采用的解決辦法就是將其他格式的電 路板設計文件轉換為Protel文件,下面就 以PADS和Protel文件的相互轉換為例來介紹轉換方法。
圖1 Protel 99 SE到出Auto CAD文件對話框
圖2 將dpc圖貼入到設計表中
2.轉換方法
(1)PADS文件轉換為Protel
1)輸出A S CⅡ文件。用P A D S 2005 打開待轉換的P A D S P C B文件,點擊“F i l e”→“E x p o r t”,輸出格式選擇ASCⅡ文件,出現如圖3所示對話框。在這里非常值得注意的是:輸出格式需選擇PowerPCB V3.0,若選擇PowerPCB V4.0 以上格式生成的A S CⅡ文件就不能導入到 Protel中,這也是我們剛開始總是失敗的原因。
2)導入到Protel 99中。運行 Protel 99 SE,新建一個PCB文件,點擊“File”→“Import”,選擇前面導出的 PADS ASCⅡ文件,將其導入到Protel 99SE中,并另存為Protel文件。需要注意的 是:Protel 99 SE必須安裝SP6補丁才能出現Import PADS AscⅡfiles選項。
圖3
(2)Protel文件轉換為PADS
在這里我們要安裝并運行PADS Translator,它是PADS公司推出的PCB格式轉換軟件,運行后的界面如圖4所示。該程序可以將Altium公司的Protel和P- AD兩種類型的PCB文件轉換為PADS, 在這里我們選擇的轉換選項是Protel。按“Add”按鈕添加要轉換的Protel文件, 中間的文件夾指定轉換后的PADS文件存 放的位置,按“Translate”按鈕開始轉換,轉換后的P C B文件就可以直接用PADS軟件打開。
三、打開Protel電路板文件
隱藏的元件位號(Reference Designator)元件位置圖是指導電子組裝生產的重要資料,生產人員依據元件位置圖和 B O M來核對電路板的組裝情況,通常元件 位置圖是由電路板設計文件打印而來。 但筆者經常碰到設計部門或者客戶提供 的電路板設計文件缺少了元件位號,這 樣就給打印元件位置圖帶來了麻煩。下 面將以P r o t e l 99S E軟件為例,介紹如何打開電路板文件隱藏的元件位號。
雙擊某個元件焊盤中心空白處, 彈出“Component”對話框,單擊“Designator”標簽,去掉“Hide”勾選,再單擊“Global”按鈕,進行如 圖5所示的設置。其中,在“Height” 和“Width”欄設定字符的長和寬,“Autoposition”用于設定字符的位置, 按“OK”按鈕就打開了所有隱藏的元件 位號,打印元件位置圖時只保留外框和 絲印層就可以。
四、Cadence電路板設計文件旋轉角度
我公司使用Cadence電路板設計軟件,有時候出于編制生產設備程序的要 求,需要將電路板設計文件旋轉一個角度。Cadence電路板設計文件旋轉角度并 不容易,經過我們的仔細摸索,找到了解決辦法,具體步驟如下。
1)電路板中鎖定部分的解鎖。先點擊工具欄中的“U n f i x”按鈕,然后單擊屏幕右側的“Find”標簽,點擊“All On” 按鈕選中所有項目,然后用鼠標選中電路 板的所有部分,完成對電路板中鎖定部分的解鎖。建議在旋轉電路板角度前都先做 這一步,若跳過這步的話,電路板中鎖定 部分將不會隨整體一起旋轉。
圖4
圖5
2)旋轉電路板。選擇菜單“Edit→Move”(或者點擊工具欄中的“Move”按鈕),然后單擊屏幕右側的“Find”標簽,點擊“AllOn”按鈕選中所有項目,再單擊“Option”標簽,進行如圖6所示設置。用鼠標選中電路 板的所有部分,然后單擊電路板中心位置,等待屏幕下方的提示信息區域顯示 完成所有元件移動的信息,再鼠標右 擊電路板圖形,在彈出的對話框中選擇“Rotate”,用鼠標拖電路板至合適角度后鼠標單擊欲放置的位置,等待一段時間旋轉完成。
五、從不常見電路板文件中導出貼片元件坐標數據
圖6
我公司承接大量來料貼片加工業務,需要從客戶提供的電路板文件導出元件坐標數據并轉換成S M T(表面貼裝技術)設備程序。我們的外協客戶很多, 提供的電路板文件大多以P r o t e l和P A D S 為主,但我們也會遇到客戶提供一些不 常見的電路板文件,由于我們不熟悉這類軟件,這給元件坐標數據的導出帶來 了很大麻煩。一次某客戶提供了P-C A D電 路板文件,我用P-C A D2006軟件打開,摸 索了很長時間找不到正確導出元件坐標 數據的方法,所導出的坐標數據只是元 件第一個焊盤的中心位置。無奈之下筆者只好尋求其他的解決辦法,方法有兩 種,筆者逐一介紹。
(1)方法一:將P-C A D文件轉換為其 他類型的電路板文件后導出坐標數據。
可以使用前面筆者介紹的PADS Translator軟件將P-C A D文件轉換為PADS,但有時候轉換會出現問題。另外一種方法就是轉換為Protel文件再導出貼 片元件坐標數據,這兩個軟件都是由同 一家公司生產,所以兼容性應該很好, 轉換成功的概率很高。轉換方法及導出 貼片元件坐標數據步驟如下。
1)用P-CAD2004軟件打開電路板文件,然后另存為ASCⅡ文件。
2)運行Protel 99 SE,新建一個PCB 文件,點擊“File”→“Import”,選擇前面導出的P-CAD ASCⅡ文件,將P-CAD ASCⅡ文件導入到Protel 99 SE中。
3)從Protel 99 SE中導出貼片元件坐標數據。
(2)方法二:利用CAMCAD軟件導出坐標數據。
圖8
CAMCAD軟件是PCB設計和制造、SMT生產過程中一個很有用的工具,它可以自動識別Gerber文件和幾乎所有已知的CAD文檔,并能生成供各種測試設備使用的文件及其他格式的CAM文檔。 CAM CAD軟件導出P-CAD文件坐標數據的步驟如下。
1)用P-C A D2006軟件打開電路板文件,然后另存為ASCⅡ文件。
2)運行CAM CAD,導入你所導出的P-CAD ASCⅡ文件,注意選擇“ACCEL, PCAD200x(.pcb)LayoutRead”,如圖7 所示。
3)將英制單位切換為公制單位,點 擊“Setting”→“Modify settings”,
選擇“mm”,如圖8所示。
4 ) 設定坐標原點,點擊
“ Setting ” → “ change origin position”,然后將光標移到電路板設定 位置(例如電路板左下角),單擊鼠標 左鍵即可,如圖9所示。
5)導出坐標數據,點擊“Reports”→“Spreadsheet”,彈出如圖10所示的對話框,我們選擇導出項目為Components,同時在Directory欄中設 定導出文件的路徑,按“OK”鍵后在指定的路徑下就會生成一個“comps.csv”文件,可以直接用Excel進行編輯修改, 至此坐標數據文件就導出了。
圖9
圖10
六、結束語
CAM CAD軟件是非常好的一個軟件,它幾乎可以處理各種格式的C A D文件,在 碰到我們不熟悉的一些C A D文件時,都可以按照上述方法導出坐標數據,例如筆者借助CAMCAD還導出過ZUKEN Cadstar電 路板文件的貼片坐標數據。
本文所介紹的只是筆者平時工作過 程中的一些典型實例總結,各個CAD/CAM 軟件在電子組裝行業中的應用技巧當然 遠不止這些,還有待于我們在實際工作 中不斷提高和完善。最后希望本文所介 紹的內容能給大家的工作帶來方便。
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