Genesis軟件對HDI印制板精細線路補償設(shè)計的研究

梁素霞

摘 要：文章通過使用Genesis2000軟件對HDI線路板的精細線路做特殊補償，同時對其板邊SYMBOL進行優(yōu)化設(shè)計，從而達到對精細線路蝕刻均勻性的管控及提高良率的目的。通過Genesis2000軟件對精細線路特殊補償設(shè)計后，采用最佳的蝕刻參數(shù)，制作出的精細線路品質(zhì)良好，符合IPC品質(zhì)要求，而且批次合格率大大提高。

關(guān)鍵詞：Genesis2000；HDI；精細線路板；補償設(shè)計

中圖分類號：TN41 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）27-0091-03

Abstract： By using Genesis2000 software to make special compensation for the flexible circuit of HDI circuit board and to optimize the design of SYMBOL on the edge of the board， the purpose of controlling the etching uniformity of fine circuit and improving the yield is achieved. After special compensation design of flexible circuit by Genesis2000 software， the fine circuit made by adopting the best etching parameters has good quality and meets the quality requirements of IPC， and the batch pass rate is greatly improved.

Keywords： Genesis2000； HDI； flexible printed circuit board （FPC）； compensation design

1 概述

HDI板（High Density Interconnection）一般是指高端印制線路板，因為目前我們的電子設(shè)備都是正在快速地往高精密度及高信賴度等方向發(fā)展，所以高端HDI印制板的線寬和線距也隨之設(shè)計得越來越精細，現(xiàn)在一般常見的線寬線距都是3mil，最小的已經(jīng)達到2mil了。線路板的線寬線距如果過小，在生產(chǎn)過程中，板面銅的均勻性要求也會越來越高，所以我們深入研究HDI線路板精細線路蝕刻的均勻性，并且充分結(jié)合Genesis軟件對其作出特別補償，希望能一定程度上改善蝕刻均勻性。本文擬選擇線寬線距都是50μm/50μm 的HDI板，結(jié)合Genesis軟件對精細線路作出特別補償，提高精細線路蝕刻工序的均勻性。

2 Genesis軟件對精細線路的操作流程及設(shè)計理念

目前對HDI精細線路的工程資料設(shè)計一般使用Genesis這個軟件。這個軟件是由以色列的Orbotech與Valor的合資公司——Frontline公司研發(fā)的，它可以將CAM作業(yè)流程按照不同的層數(shù)及工料規(guī)格，做成多項標(biāo)準(zhǔn)模塊，進行自動化分析，編修數(shù)據(jù)處理，大大地減少人工失誤及提高制作效率。

利用Genesis軟件對線路進行特別的補償，具體的線路補償操作步驟如下：點擊進入Edit界面，接著選擇Resize，然后選擇Global；這里特別說明一下，這個主要是針對精細線路做補償?shù)模援?dāng)遇到全部都是銅皮的情況，我們建議不用補償。點擊菜單Action后，直接點擊Select Draw，選擇銅箔后，再繼續(xù)進入菜單Action，選擇Reverse Selection 反選后就可以做補償。對精細線路2mil/2mil做補償時，我們需要結(jié)合具體圖形不同的線路間距做區(qū)分補償，包括我們常常遇到的獨立線路、整組密集排線、BGA PAD密集位置的夾線等等，都需要充分考慮做特殊的補償。有時我們會遇到如下情況：就是在一條線路上面，出現(xiàn)一小段密集一小段稀疏，那么我們只能分開區(qū)域來評估，必須按不同間距的補償規(guī)則進行區(qū)分補償。本文所設(shè)計的精細線路2/2mil的補償情況已經(jīng)包括上面提到的各種特殊情況了。

鑒于Genesis軟件的設(shè)計流程及其超強大的操作功能，考慮應(yīng)用Genesis軟件進行特別的修改補償值是可行的。我們的思路是，收集HDI板經(jīng)過水平脈沖電鍍后不同區(qū)域的實際銅厚數(shù)據(jù)，然后根據(jù)這些具體的面銅數(shù)據(jù)設(shè)定不同的參數(shù)及相應(yīng)的補償值，并按不同區(qū)域的補償值進行自動調(diào)節(jié)以達到最佳的補償值，從而改善精細線路的均勻性。

3 Genesis軟件實現(xiàn)對精細線路的補償設(shè)計

在線路板工程資料制作時，針對如2/2mil的精細線路，由于上面所說的原因，確實是需要考慮特殊處理的。特別對于密集的線路組的最邊緣的那根線以及分叉線、有空間的線段，通常會出現(xiàn)整體補償間距不夠的情況下，我們的解決辦法是通過移線、削焊盤或者改成單邊、分段加夠到整體的補償值。如果遇到線路組的中間線路間距不夠的情況，我們可以在保證最小間距的前提下按實際情況適當(dāng)減少補償值。另外，往往BGA位置都是非常密集的區(qū)域，出現(xiàn)線路夾線的情況比較多，在CAM制作菲林資料階段就要模擬生產(chǎn)將會出現(xiàn)的情況對補償作出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

根據(jù)上面提到的關(guān)于補償?shù)脑敿氄f明，再按下面Genesis精細線路補償操作流程的步驟執(zhí)行，我們就可以實現(xiàn)精細線路特別補償設(shè)計了。

（1）進入Genesis操作界面后，先打開EDIT-Reshape-Contourize的操作窗口：

第一步，就是把精細線路菲林資料的全部銅箔區(qū)域都轉(zhuǎn)換成SURFACE定義的模式。經(jīng)過這個步驟處理好的資料，可以大大壓縮文件數(shù)據(jù)，后繼CAM處理的每個步驟都可以更快捷。Max Size一般選3，Hode一般選“X and Y”。

（2）接著打開DFM-Redundancy Cleanup-Removal/NFP：這個操作步驟其實主要是去除內(nèi)層的孤立焊盤，ERF的相關(guān)參數(shù)是要選用LLH INP。如圖1所示。

（3）打開Analysis——Siqnal Layers Checks，再在Spacing里面設(shè)置一個比正常補償值還大一點的數(shù)值。Signal Layer 這個操作只是對資料做一個整體分析，分析后會出現(xiàn)相關(guān)的分析結(jié)果供我們參考。具體ERF的相關(guān)參數(shù)需選擇Lh Inner，如圖2所示。

（4）重點操作步驟——按要求對內(nèi)層的精細線路進行補償，打開Edit-Resize-Global，Size一欄選0，Corner Control一欄選NO。

（5）打開Analysis——Signal-Layer Checks，先將間距小于50um的所有相關(guān)位置搜索出來，然后利用圖形編輯器的強大功能，對這些分析搜索出來的特別區(qū)域進行修改或者補償。如圖3所示。

（6）對內(nèi)層的環(huán)寬及其間距進行處理，打開DMF-OQT-Signal Layer Opt，這個步驟可以針對信號層也可以針對混合層進行操作的。ERF的相關(guān)參數(shù)可以直接選擇LH Inner，具體如圖4所示。

（7）最后打開DMF-Opt-Positive Plane，此步驟的操作目的其實就是加大內(nèi)層的空間，方便生產(chǎn)操作。參數(shù)和正常板制作參數(shù)一樣即可。

上面提到的程序設(shè)計已經(jīng)得到了奧寶公司的認可，他們也表示會安排工程師作相關(guān)的技術(shù)支持。其實這些只是這部分新增程序的可操作的界面參數(shù)，它們的開發(fā)使精細線路的補償變得簡化，應(yīng)用這些程序可以大大地減輕CAM制作人員的工作量，得到CAM操作人員的一致好評。

另外，在精細線路的實際生產(chǎn)過程中，常常會遇到因Working Panel邊的SYMBOL代碼與Genesis軟件中本身自帶的普通線路板制作的SYMBOL不一致的情況，但是，如果我們按照普通線路板的板邊SYMBOL制作，又擔(dān)心實際生產(chǎn)操作時容易出現(xiàn)圖形偏位的現(xiàn)象。于是，我們又利用Genesis軟件可以根據(jù)公司內(nèi)部實際生產(chǎn)的需求自行編制添加程序代碼這一大特點，自行添加了特殊的板邊SYMBOL程序代碼。通過我司程序編寫自行生成的新SYMBOL添加菜單，可以完全做到簡單的人機交互，提高了CAM制作效率。

4 結(jié)束語

本文主要利用Genesis軟件的強大功能，以改善蝕刻均勻性為目的對50um的精細線路的最佳補償做了相關(guān)研究。我們利用Genesis軟件的客制化自主編程，找出精細線路最佳補償?shù)姆椒ǎ瑫r添加精細線路板邊SYMBOL的自動化功能，在一定程度上，減輕精細線路人工對位的難度，降低了CAM制作人員手動調(diào)整板邊SYMBOL的困擾，提升了工程資料的制作效率，這些都直接提升了公司的效率及利潤。

參考文獻：

[1]唐宏華，黃滿發(fā).細線路蝕刻控制因素分析[Z].春季國際PCB技術(shù)信息論壇，2007：23-26.

[2]李志燕.CAM系統(tǒng)在PCB生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].印制電路信息，1994（02）：24-30.

[3]遲海蓉.淺談Greber對PCB設(shè)計制作之應(yīng)用[J].教學(xué)與科技，2001（4）：16-18.

[4]謝孟軍.PCB制造CAM軟件Genesis 2000基礎(chǔ)培訓(xùn)教程（第一版）[Z].深圳：奧寶公司.

[5]杜芬.HDI高銅厚精細線路制作關(guān)鍵技術(shù)研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2018（26）：21-22+24.