CAD/CAM软件在电子组装领域中应用技巧实例

　 现代电子制造企业的设计部门广泛采用CAD/CAM软件进行电路设计，如何利 用好这些CAD/CAM软件，为生产提供必要 的数据，减少准备时间，提高电子组装 生产效率，是摆在电子组装工艺技术人员面前的一道问题。笔者将结合自己的工作实际，介绍CAD/CAM软件的一些应用 技巧，希望能对广大工程技术人员有所帮助。

　　一、利用Auto CAD制作符合国家标准的电路图样

　　在规范化的设计管理中，设计文件图样必须遵守相应的国家标准，如《电 子产品图样绘制规则》、《设计文件管理制图》和《印制板制图》等，而由于Prote l软件都是英文版，因此无法直接 打印出符合国家标准的图纸，要将图纸 规范化常用的方式是套打，即先将符合 国家标准的表和汉字等打在纸上，再将 该纸放入打印机，用Prote l软件将印制板图打印其上，形成符合标准的文件， 但这种做法效率很低，而且图形常会打偏，有时甚至会打反。经笔者试验，找到了一种简便的方法，使印制板图转换为AutoCAD格式，再在AutoCAD里一次性打印出符合标准的图纸。

　　在1.5版本以上的ForWindows的Protel软件中，都增加了一个将PCB文件导出为DXF格式的功能，而AutoCAD的R12以上版本具有将DXF文件导入的功能，使Protel的PCB文件可以被AutoCAD读取，以下详细说明具体的操作。

　　以Protel 99SE为例，打开PCB文件后，直接选择菜单“File”→“Export”，选择导出的文 件格式为DXF和DWG。但有个问题，用 Protel导出的DXF文件通常比较大，有时 候会达到100多兆，用AutoCAD打开很慢 或者根本就打不开，那么有没有办法解 决呢?经过笔者仔细摸索，找到了解决 办法，在导出AutoCAD文件对话框中进行 如图1所示的设置。AutoCAD版本选择最 早的V2.5，而不是R13或者R14，格式选 择DWG，经过笔者的测试，一个Protel文 件默认导出AutoCAD格式文件大小为90多 兆，经过上述设置后导出的AutoCAD文件 仅有5兆，用AutoCAD2007 软件可以很轻松地打开。

　　在AutoCAD 2008的中 文汉化版中将该D W G格式 文件打开，选择菜单“格 式”→“图层”，弹出对 话框，将印制板不需要打 印的层关掉，按“O K” 按钮，用鼠标选定全部， 同 时 按住Ctrl和C键复制选中的图形，再打开已编好的符合国家标准的设计文件格式表，同时按Ctrl 和V键，选择合适的插入点位置，鼠标左击将图形粘贴入表中。如果图形与表的大小不匹配，则选中图形全部，再选择菜单“修 改”→“缩放”，设置合适的缩放比例， 确定图形与表完全匹配(如图2所示)， 最后打印，即可将需要的印制板图按照国 家标准的设计文件格式打印出来。

　　二、不同电路板设计文件间的相互转换

　　1.转换原因

　　在生产过程中，由于各种因素需要 将不同电路板设计文件进行相互转换。例如我公司采用与华中科技大学合作开 发的C I M S系统编制生产过程中各种电装 工艺卡及插件机程序，但该C I M S系统只 能处理Cadence和Protel电路板文件，而对其他电路板设计文件无能为力，但我 公司还承接大量外协产品生产，经常会有客户提供其他电路板设计文件，这样 就无法利用该C I M S系统编制新产品的电 装工艺卡及插件机程序，严重影响外协 新产品的上线速度，制约生产效率。我们采用的解决办法就是将其他格式的电 路板设计文件转换为Protel文件，下面就 以PADS和Protel文件的相互转换为例来介绍转换方法。

图1     Protel 99 SE到出Auto CAD文件对话框

图2    将dpc图贴入到设计表中

　　2.转换方法

　　(1)PADS文件转换为Protel

　　1)输出A S CⅡ文件。用P A D S 2005 打开待转换的P A D S P C B文件，点击“F i l e”→“E x p o r t”，输出格式选择ASCⅡ文件，出现如图3所示对话框。在这里非常值得注意的是：输出格式需选择PowerPCB V3.0，若选择PowerPCB V4.0 以上格式生成的A S CⅡ文件就不能导入到 Protel中，这也是我们刚开始总是失败的原因。

　　2)导入到Protel 99中。运行 Protel 99 SE，新建一个PCB文件，点击“File”→“Import”，选择前面导出的 PADS ASCⅡ文件，将其导入到Protel 99SE中，并另存为Protel文件。需要注意的 是：Protel 99 SE必须安装SP6补丁才能出现Import PADS AscⅡfiles选项。

图3

　　(2)Protel文件转换为PADS

　　在这里我们要安装并运行PADS Translator，它是PADS公司推出的PCB格式转换软件，运行后的界面如图4所示。该程序可以将Altium公司的Protel和P- AD两种类型的PCB文件转换为PADS， 在这里我们选择的转换选项是Protel。按“Add”按钮添加要转换的Protel文件， 中间的文件夹指定转换后的PADS文件存 放的位置，按“Translate”按钮开始转换，转换后的P C B文件就可以直接用PADS软件打开。

　　三、打开Protel电路板文件

　　隐藏的元件位号(Reference Designator)元件位置图是指导电子组装生产的重要资料，生产人员依据元件位置图和 B O M来核对电路板的组装情况，通常元件 位置图是由电路板设计文件打印而来。 但笔者经常碰到设计部门或者客户提供 的电路板设计文件缺少了元件位号，这 样就给打印元件位置图带来了麻烦。下 面将以P r o t e l 99S E软件为例，介绍如何打开电路板文件隐藏的元件位号。

　　双击某个元件焊盘中心空白处， 弹出“Component”对话框，单击“Designator”标签，去掉“Hide”勾选，再单击“Global”按钮，进行如 图5所示的设置。其中，在“Height” 和“Width”栏设定字符的长和宽，“Autoposition”用于设定字符的位置， 按“OK”按钮就打开了所有隐藏的元件 位号，打印元件位置图时只保留外框和 丝印层就可以。

　　四、Cadence电路板设计文件旋转角度

　　我公司使用Cadence电路板设计软件，有时候出于编制生产设备程序的要 求，需要将电路板设计文件旋转一个角度。Cadence电路板设计文件旋转角度并 不容易，经过我们的仔细摸索，找到了解决办法，具体步骤如下。

　　1)电路板中锁定部分的解锁。先点击工具栏中的“U n f i x”按钮，然后单击屏幕右侧的“Find”标签，点击“All On” 按钮选中所有项目，然后用鼠标选中电路 板的所有部分，完成对电路板中锁定部分的解锁。建议在旋转电路板角度前都先做 这一步，若跳过这步的话，电路板中锁定 部分将不会随整体一起旋转。

图4

图5

2)旋转电路板。选择菜单“Edit→Move”(或者点击工具栏中的“Move”按钮)，然后单击屏幕右侧的“Find”标签，点击“AllOn”按钮选中所有项目，再单击“Option”标签，进行如图6所示设置。用鼠标选中电路 板的所有部分，然后单击电路板中心位置，等待屏幕下方的提示信息区域显示 完成所有元件移动的信息，再鼠标右 击电路板图形，在弹出的对话框中选择“Rotate”，用鼠标拖电路板至合适角度后鼠标单击欲放置的位置，等待一段时间旋转完成。

　　五、从不常见电路板文件中导出贴片元件坐标数据

图6

　　我公司承接大量来料贴片加工业务，需要从客户提供的电路板文件导出元件坐标数据并转换成S M T(表面贴装技术)设备程序。我们的外协客户很多， 提供的电路板文件大多以P r o t e l和P A D S 为主，但我们也会遇到客户提供一些不 常见的电路板文件，由于我们不熟悉这类软件，这给元件坐标数据的导出带来 了很大麻烦。一次某客户提供了P-C A D电 路板文件，我用P-C A D2006软件打开，摸 索了很长时间找不到正确导出元件坐标 数据的方法，所导出的坐标数据只是元 件第一个焊盘的中心位置。无奈之下笔者只好寻求其他的解决办法，方法有两 种，笔者逐一介绍。

　　(1)方法一：将P-C A D文件转换为其 他类型的电路板文件后导出坐标数据。

　　可以使用前面笔者介绍的PADS Translator软件将P-C A D文件转换为PADS，但有时候转换会出现问题。另外一种方法就是转换为Protel文件再导出贴 片元件坐标数据，这两个软件都是由同 一家公司生产，所以兼容性应该很好， 转换成功的概率很高。转换方法及导出 贴片元件坐标数据步骤如下。

　　1)用P-CAD2004软件打开电路板文件，然后另存为ASCⅡ文件。

　　2)运行Protel 99 SE，新建一个PCB 文件，点击“File”→“Import”，选择前面导出的P-CAD ASCⅡ文件，将P-CAD ASCⅡ文件导入到Protel 99 SE中。

　　3)从Protel 99 SE中导出贴片元件坐标数据。

　　(2)方法二：利用CAMCAD软件导出坐标数据。

图8

        CAMCAD软件是PCB设计和制造、SMT生产过程中一个很有用的工具，它可以自动识别Gerber文件和几乎所有已知的CAD文档，并能生成供各种测试设备使用的文件及其他格式的CAM文档。 CAM CAD软件导出P-CAD文件坐标数据的步骤如下。

　　1)用P-C A D2006软件打开电路板文件，然后另存为ASCⅡ文件。

　　2)运行CAM CAD，导入你所导出的P-CAD ASCⅡ文件，注意选择“ACCEL， PCAD200x(.pcb)LayoutRead”，如图7 所示。

　　3)将英制单位切换为公制单位，点 击“Setting”→“Modify settings”，

　　选择“mm”，如图8所示。

　　4 ) 设定坐标原点，点击

　　“ Setting ” → “ change origin position”，然后将光标移到电路板设定 位置(例如电路板左下角)，单击鼠标 左键即可，如图9所示。

　　5)导出坐标数据，点击“Reports”→“Spreadsheet”，弹出如图10所示的对话框，我们选择导出项目为Components，同时在Directory栏中设 定导出文件的路径，按“OK”键后在指定的路径下就会生成一个“comps.csv”文件，可以直接用Excel进行编辑修改， 至此坐标数据文件就导出了。

图9

图10

六、结束语

　　CAM CAD软件是非常好的一个软件，它几乎可以处理各种格式的C A D文件，在 碰到我们不熟悉的一些C A D文件时，都可以按照上述方法导出坐标数据，例如笔者借助CAMCAD还导出过ZUKEN Cadstar电 路板文件的贴片坐标数据。

　　本文所介绍的只是笔者平时工作过 程中的一些典型实例总结，各个CAD/CAM 软件在电子组装行业中的应用技巧当然 远不止这些，还有待于我们在实际工作 中不断提高和完善。最后希望本文所介 绍的内容能给大家的工作带来方便。