PCB線路板雕刻鉆孔教程

雕刻機(jī)使用（1（2（3重點(diǎn)（）（）（3

掌握雕刻機(jī)的軟件使用，生成加工文件；掌握雕刻機(jī)的前期準(zhǔn)備工作，固定空白電路板、選擇安裝鉆頭；掌握雕刻機(jī)的沖定位孔、試雕、過孔、隔離、鏤空、割邊等技能；鉆的擇安；對(duì)、定點(diǎn)試、孔割；14.3.1雕刻的單作理PCB線路板雕刻機(jī)可據(jù)線路設(shè)計(jì)軟如PROTEL)設(shè)計(jì)生成的線路文件，自動(dòng)、確地制作單、雙面印制電路板。用戶只需在計(jì)算機(jī)上完成PCB文設(shè)計(jì)并據(jù)其生成加工文件后，通過通接口傳送給雕刻機(jī)的制系統(tǒng)，雕刻機(jī)就能快速的自動(dòng)完成雕刻、鉆孔、隔邊的全部功能，制作出一塊精美的線路板來，真正實(shí)現(xiàn)了低成本、高效率的自動(dòng)化制板。該設(shè)備操作簡單，可靠性高，是高校電子、機(jī)電、計(jì)算機(jī)、控制、儀器儀表等相關(guān)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室、電子產(chǎn)品研發(fā)企業(yè)及科研院所、軍工單位等的理想工具。線路板雕刻機(jī)是一種機(jī)電、軟硬件互相結(jié)合的高新科技產(chǎn)品，它利PCB線設(shè)計(jì)軟(如PROTEL)生成的文信息，轉(zhuǎn)換為國際通的G代加工文件，直接出給雕刻機(jī)，來控制雕刻機(jī)自動(dòng)完成雕刻、鉆孔、切邊等工作。它利用物理雕刻方法，通過計(jì)算機(jī)控制，在空白的敷銅板上把不必要的銅箔銑去成用戶設(shè)計(jì)的線路板用單度高省時(shí)、省料。關(guān)于白路空白線路板是在絕緣基體上粘貼覆蓋一層導(dǎo)電的銅原理上看作一張線路板的過程就利用銑刻的原理把線路板上多余的不必要覆銅部分銑去一過程跟傳統(tǒng)的雕刻過程相似，區(qū)別在于傳統(tǒng)雕刻利用手工，本機(jī)則利用數(shù)控原理讓機(jī)器自動(dòng)完成。計(jì)算雕路要完成一張線路板的制作一首先是要知道哪些部分是要保留的些部分是要銑去的讓具沿什么路線運(yùn)動(dòng)才達(dá)到我們的目的在本系統(tǒng)中我利用個(gè)人計(jì)算機(jī)的高速運(yùn)算性能，從保存的文件中獲取相關(guān)信息，經(jīng)過算法的轉(zhuǎn)換，獲得主軸刀頭運(yùn)動(dòng)的路線，這一過程稱計(jì)算機(jī)雕刻路徑。指令輸控制軟件從PCB文獲取線路板加工信息，將其自動(dòng)轉(zhuǎn)換、分解成線路板制作可接1

受的一個(gè)個(gè)單獨(dú)的動(dòng)作指令，而這一個(gè)個(gè)動(dòng)作指令集合起來就形成了機(jī)器的加工路徑。控制軟件將加工路徑指令通過通訊接口傳送給線路板雕刻機(jī)控制系統(tǒng)線板雕刻機(jī)的中央理根據(jù)運(yùn)動(dòng)控制原理制三個(gè)步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速方向協(xié)調(diào)工作按工動(dòng)作指令工作，完所有工作以后制軟件向機(jī)器傳送停止信息機(jī)器停止工作。組合動(dòng)制在本機(jī)中，三條互相獨(dú)立的直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌互相垂直安裝Y軸滑車帶動(dòng)機(jī)架前后運(yùn)動(dòng)。X軸車帶動(dòng)Z軌及安裝在Z軌上的主軸電機(jī)左右運(yùn)動(dòng)Z軸動(dòng)主軸機(jī)上下運(yùn)動(dòng)。三軸在CPU的調(diào)控制下，使主軸帶動(dòng)高速旋轉(zhuǎn)的刀具相對(duì)工件做三維空間運(yùn)動(dòng)，從而把工(線路板)加工成符合用戶要求的成品。例如當(dāng)軸止且刀尖略低于線路板表面時(shí)，Y軸止，X軸動(dòng)。此時(shí)主刀具將在線路板上銑出一條X方向的直線，寬度相當(dāng)于刀具的刀尖寬度X軸止，Y軸移動(dòng)時(shí)，主刀具將在Y向上刻出一條直線XY同時(shí)運(yùn)動(dòng)且速度相同時(shí)具在線路板上刻一條5的斜線?？刂芚Y別處于不同的運(yùn)動(dòng)速度在平面上刻出不同角度的直線制運(yùn)動(dòng)距離，通過各種組合可以在平面上刻出不同的形狀。當(dāng)軸止且刀尖高于線路板表面時(shí)，刀具將通過XY的動(dòng)移動(dòng)到需要雕刻的點(diǎn)。當(dāng)XY靜，軸向下移動(dòng)線路板的厚度時(shí)，主軸電機(jī)帶動(dòng)鉆頭在線路板當(dāng)前位置上鉆孔。硬件安現(xiàn)在，我們接著介紹機(jī)器的使用。2

先看一個(gè)雕刻的樣板：雕刻機(jī)外型為方便操作雕刻機(jī)將雕刻機(jī)放在與計(jì)算機(jī)工作平臺(tái)高度相同的工作臺(tái)面上水放置并保證底座穩(wěn)固晃動(dòng)后將連線一頭連接到控制器的接口并口線連接到PC機(jī)的接口后就完成了雕刻機(jī)硬件的安裝。14.3.4PCB板認(rèn)（制路的本念

SMD零件

SMD零件

板層Layers)板層就是在中分層顯示的電路板層結(jié)構(gòu)圖。(1)頂層(Layer)也稱元件層主用放置元器件對(duì)于雙層板和多層板可以用來布線。(2)中間層(，多可有層在多層板中用于布信號(hào)線。(3)底層(BottomLayer)，也稱焊接層，主要用于布線及焊接，有時(shí)也可放置元器件。(4)頂部絲印層(，于標(biāo)注元器件的投影輪廓元器件的標(biāo)號(hào)、標(biāo)稱值或型號(hào)及各種注釋字符。3

(5)底部絲印層(Bottom，頂部絲印層作用相同，如各種標(biāo)注在頂部絲印層都含有，那么在底部絲印層就不需要。(6)內(nèi)部電源／接地層，多可有層主要用來布置電線和接地線。(7)機(jī)械層(最多可有16層要用來標(biāo)注路板在制造或組合時(shí)所需的標(biāo)記，如尺寸線、對(duì)齊標(biāo)記、數(shù)據(jù)標(biāo)記、螺絲孔、組合指示和其他電路板實(shí)體標(biāo)示。(8)阻焊層(SolderMask)，頂部阻焊(和底部阻焊層－tomSolder兩層，是對(duì)于電路文件中的焊盤和過孔數(shù)據(jù)自動(dòng)生成的板層，主要用于鋪置阻焊漆板層采用負(fù)片輸出以板層上顯示的焊盤和過孔部分代表電路板上不鋪?zhàn)韬钙岬膮^(qū)域，也就是可以進(jìn)行焊接的部分。(9)防錫膏層PastMask)有頂部防錫膏(Past和底部防錫膏層(BottomPastMask)層，它是過焊爐時(shí)用來對(duì)應(yīng)元焊點(diǎn)的，也是負(fù)片形式輸出。板層上顯示的焊盤和過孔部分代表電路板上不鋪錫膏的區(qū)域，也就是不可以進(jìn)行焊接的部分。(10)禁止線(Out，于定義板框，也就是限制布局、布線的合法區(qū)域。多層(MultiLayer)是一個(gè)抽象的層，主要放置焊盤、過孔等元件，通過焊盤和過孔可與各個(gè)導(dǎo)電層連接。(12)鉆孔層Drill)有鉆孔指引板(DrillGride)和孔圖板(Drill兩。(13)顯示的板層，包括以下幾種：連接板，要用于顯示飛線；錯(cuò)誤板層(DRCErrors)，主要用于顯電路板上違反DRC的檢查標(biāo)記焊盤板(Holes)，主要用于顯示焊盤通孔；過孔板層(Via，主要用于顯示過孔通孔；可視柵格點(diǎn)板層(VisibleGridl)主要用于顯示可視柵格點(diǎn)；可視柵格線板主要用于顯示可視柵格線。焊盤焊盤用于固定元器件引腳或引出線、測試線等，有圓形、長方形、八角形等多種形狀。焊盤的尺寸有x向尺寸、方尺寸、鉆孔徑尺寸等。過孔Via)過孔又稱金屬化孔鉆后基材孔壁上淀積金屬層以實(shí)現(xiàn)不同導(dǎo)電層之間的電氣連接。其參數(shù)主要有孔的外徑和鉆孔尺寸，形狀只有圓形。14.3.5雕刻的作加工文件生成后，我們就要調(diào)整機(jī)器，來加工我們?cè)O(shè)計(jì)的電路板。固定路確認(rèn)雕刻機(jī)硬件與軟件安裝完成以后，選取一塊比設(shè)計(jì)圖形略大的覆銅板（覆銅板的大小應(yīng)保證使用卡具安裝后在線路板雕刻等過程中不妨礙機(jī)器工作待雕刻的覆銅板一邊緊靠雕刻機(jī)底面平臺(tái)的底邊放置均勻用力壓緊壓平用卡具壓住覆銅板的四邊后上緊（注意覆銅板的邊沿一定要與底板邊沿靠緊保證覆銅板邊沿整齊樣才能確保電路板換邊時(shí)能準(zhǔn)確定位）。4

安裝頭在線路板制作中面的定位孔等都需要鉆頭們先選取一種規(guī)格的鉆如不知道線路文件中孔的大小，可先選0.8mm的鉆頭），使用鑰匙將主軸下方的夾頭松開，插入鉆頭后擰緊即可。安裝鉆頭開啟源開啟雕刻機(jī)，開始軟件操作加工。定位制打MACH3件鍵盤移動(dòng)按鈕：上、下、左、右鍵age、Page鍵，其對(duì)應(yīng)關(guān)系如下：上Y+(刀尖前動(dòng))下Y-(刀尖后動(dòng))左尖左動(dòng)右X+(刀尖右動(dòng))Down鍵Z+(刀尖上動(dòng)Up鍵Z-(刀向移動(dòng)用于刀尖或鉆頭加工前的定位和加工中的調(diào)整三坐標(biāo)分別顯示刀尖相對(duì)于設(shè)定的原點(diǎn)的位置變化手動(dòng)：手動(dòng)狀態(tài)下，按動(dòng)鍵盤移動(dòng)按鈕，刀尖即慢速向指定方向移動(dòng)，按住不放，刀尖的移動(dòng)即不會(huì)停止。手動(dòng)按鈕：分別控制刀尖在三個(gè)軸方向上的移動(dòng)。設(shè)為原點(diǎn)：當(dāng)我們通過反復(fù)試雕確定刀尖在板面上的起始位置后，按此按鈕，所有坐標(biāo)都清零這點(diǎn)被設(shè)為線路的對(duì)原點(diǎn)位置作過程中我們可以隨時(shí)觀測到刀尖所在的坐標(biāo)位置，來判斷加工是否出現(xiàn)問題時(shí)每一個(gè)功能完成后，刀尖也會(huì)自動(dòng)回到原點(diǎn)位置，為我們的下一步加工做好充分準(zhǔn)備。暫停停：用來控制加工過程的暫停和停止停按鈕按下后，再次按下即可繼續(xù)加工在停停狀下鍵移按是以控刀移的工狀中不控。5

沖定孔使用鉆頭沿線路文件的最大矩形外框的四個(gè)角各鉆一個(gè)定位孔，用來精確定位線路板頂層和底層位置。同時(shí)，左下角的定位孔坐標(biāo)也默認(rèn)為我們線路文件加工時(shí)的原點(diǎn)位置。試雕在線路板加工中們認(rèn)刀尖接觸到覆銅板平面時(shí)為坐Z軸的零點(diǎn)由于板子難免有翹曲不平，所以我們先試雕來保證線路各部分雕刻時(shí)刀尖都能刻到板子表面。隔離線路隔離功能，是使刀尖沿線路的外圍邊框刻制，使得線路和周圍的覆銅絕緣分開。在線路板制作中，有兩種情況我們可以用到隔離功能：一種是如圖所示，當(dāng)我們只需要快速將線路與周圍覆銅絕緣進(jìn)初步實(shí)驗(yàn)時(shí)種方法只需幾分鐘即可得到一塊簡便能用的線路板。鏤空鏤空的功能即把板上除線路部分的銅銑掉的過程。銑刻的時(shí)間、效果和路徑根據(jù)我們選擇的鏤空刀來決定，一般說，刀徑越大，時(shí)間越短；刀徑越小，時(shí)間越長，但效果越好。0割邊6

線路板制作完成后，割邊功能會(huì)沿線路文件的禁止布線層，分若干次把板子從整個(gè)覆銅板上切割下來，直接變成我們需要的形狀。藍(lán)色線所在的為層底層粉紅色線所在的為KeepoutLayer層禁止不線層14.5.2從PCB圖轉(zhuǎn)為刻加文生成圖可以開始轉(zhuǎn)換為雕刻機(jī)能識(shí)別的加工文件輸出了選擇文件菜單新建命令7

新建CAMconfiguration(算機(jī)輔助制)雙擊新建出現(xiàn)Choose對(duì)框8

選擇搶答器.文點(diǎn)擊OK點(diǎn)擊進(jìn)下一步,選Gerber(Generates選項(xiàng)9

點(diǎn)擊進(jìn)下步點(diǎn)擊進(jìn)下步10

點(diǎn)擊進(jìn)入下步擇Units的Inches（寸）選項(xiàng),選擇Format的2:3選點(diǎn)擊進(jìn)下步勾擇層(頂)（底層（禁止不線層11

點(diǎn)擊Next入下一步點(diǎn)擊Next入下一步12

點(diǎn)擊進(jìn)下步點(diǎn)擊進(jìn)下步13

點(diǎn)擊進(jìn)下步點(diǎn)擊Finish成,生成文件14

選擇Gerber文件,右鍵單擊選擇InsertDrill項(xiàng)15

選擇

Units

的

（英寸）選項(xiàng),選擇

的

2:3

選項(xiàng)點(diǎn)擊OK生Drill文右鍵單擊選擇CAMFiles選項(xiàng)16

選擇GenerateFiles選后經(jīng)過轉(zhuǎn)換生成一個(gè)CAMfor搶答器文件夾右鍵選擇for搶器文件夾選擇輸出選項(xiàng)17

指定保存路選定路徑后點(diǎn)擊確定完成圖轉(zhuǎn)化為雕刻機(jī)加工文件18

線路制要求制作一LM324答器電路的印刷電路，其整個(gè)機(jī)器的操作步驟如下：打開設(shè)計(jì)的線路板文LM324搶答器PCB,按前述方法生成工文件夾并存放到桌面上。當(dāng)我們打開一個(gè)加工文件后，按動(dòng)底部的頂層、底層、孔按鈕，即分別察看線路文件的底層、頂層和孔信息。轉(zhuǎn)動(dòng)鼠標(biāo)滾輪，顯示部分即可放大縮小，調(diào)整到我們所需的位置。打開文件:用來打開加工文件文為我們生成的加工文件夾中的任意后綴名的文件，搶答器GKO。（3）在ROTEL中，大體測量一要制作的線路板