一种轮廓蚀刻方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开一种轮廓蚀刻方法及装置，该方法中，根据所述轮廓段的尺寸参数、轮廓掩膜算法和光圈半径，计算轮廓掩膜。其中，所述轮廓掩膜在各轮廓段的补偿蚀刻量均相同，这种情况下，即使在拐角处得到的蚀刻量，也和在轮廓的其他部位得到的蚀刻量是完全相同的，因此，若待蚀刻图形中的拐角为圆角，在蚀刻后仍为圆角，而不会变成尖角。并且，该方法通过对所述各轮廓段与所述轮廓掩膜进行图形布尔运算，将经过蚀刻补偿的所述待蚀刻图形中的重叠区域中包含的轮廓段合并，能够去除多余的轮廓段。因此，通过本发明专利技术实施例公开的轮廓蚀刻方法，能够使蚀刻结果与期望蚀刻结果相同，从而解决现有技术中存在的蚀刻结果与期望蚀刻结果不同的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术实施例涉及工业制造
，尤其涉及一种轮廓蚀刻方法及装置。
技术介绍
蚀刻，指的是一种将材料使用化学反应移除的技术。目前，在制作PCB线路板时，通常会采用蚀刻技术。在根据蚀刻技术制作PCB线路板时，需要根据蚀刻资料中包含的设计尺寸进行蚀刻。但是由于蚀刻工艺本身的原因，线路板图形中往往存在过蚀刻的问题，从而导致线路板图形的尺寸不符合设计尺寸。例如，在蚀刻线路板的外轮廓时，过蚀刻会导致实际得到的外轮廓尺寸小于设计尺寸。这种情况下，工作人员通常会根据以往蚀刻的经验对过蚀刻量进行估计，得到一个过蚀刻量的经验值(即经验蚀刻量)，根据所述经验蚀刻量修改蚀刻资料中的设计尺寸，并利用修改后的蚀刻资料建立一个检测基准模型。然后，采集实际蚀刻的PCB板的图像并提取轮廓，将实际蚀刻的PCB板的轮廓与所述检测基准模型中包含的轮廓进行比对，根据比对结果判断实际蚀刻的PCB板中的轮廓是否存在缺陷，从而实现对实际蚀刻的PCB板的检测。另外，若直接根据修改后的蚀刻资料创建检测基准模型，则检测基准模型中的轮廓会比实际蚀刻的PCB的轮廓增加一个蚀刻补偿量(例如，检测基准模型中蚀刻的直线宽了一个蚀刻补偿量，圆形焊盘的半径大了一个蚀刻补偿量等)，因此，在创建检测基准模型时需要进行模拟蚀刻，以使所述检测基准模型中的轮廓更接近实际蚀刻的PCB板的轮廓。目前，模拟蚀刻主要采用以下几种方法：(1)对于直线型轮廓段，沿梯度方向平移一个经验蚀刻量；(2)对于圆弧段轮廓段，圆心不变，沿梯度方向增大或减少一个经验蚀刻量；(3)对于整圆轮廓，若该圆外轮廓的半径小于经验蚀刻量，则不再蚀刻，若该圆外轮廓的半径大于所述经验蚀刻量，则圆心不变，半径增大或减少一个经验蚀刻量；(4)若轮廓中存在交点，则将经过(1)(2)和(3)的操作后得到的轮廓段作为新轮廓段，并计算各个新轮廓段的交点，取其中合适的交点作为新的交点。但是，专利技术人在采用上述现有技术提供的方法进行模拟蚀刻后发现，其蚀刻结果往往与期望蚀刻结果不同。该缺陷通常由以下原因导致：(1)待蚀刻的轮廓中若存在拐角，在拐角处得到的蚀刻结果往往与期望蚀刻结果不同。例如，参见图1所示的示意图，其中，工作人员的期望蚀刻结果包括两条线段，并且两条线段之间通过一条圆弧段实现连接，形成圆角。采用现有技术进行模拟蚀刻后，两条线段经过蚀刻补偿后，对应的新轮廓段平移了一个经验蚀刻量，并且，由于将新轮廓段的交点作为蚀刻后的交点，因此，在实际蚀刻结果中新轮廓段之间形成尖角，而期望蚀刻结果为圆角，与期望蚀刻结果相比二者不同；(2)如果两个待蚀刻的轮廓之间存在重叠区域，在蚀刻之后，重叠区域中往往包含多余的蚀刻轮廓，从而导致实际蚀刻结果与期望蚀刻结果不同。例如，参见图2所示的示意图，其中，图2(a)为未进行蚀刻补偿的轮廓示意图，该图中包含两个整圆，在经过蚀刻补偿后，这两个整圆的圆心不变，半径增大一个经验蚀刻量后，会出现重叠区域，按照现有技术进行蚀刻后，实际蚀刻结果如图2(b)所示，其中重叠区域中包含蚀刻补偿后的新轮廓的部分轮廓，而期望蚀刻结果如图2(c)所示，也就是说，实际蚀刻结果与期望蚀刻结果不同。
技术实现思路
为克服相关技术中存在的问题，本专利技术实施例提供一种轮廓蚀刻方法及装置。为了解决上述技术问题，本专利技术实施例公开了如下技术方案：根据本专利技术实施例的第一方面，提供一种轮廓蚀刻方法，包括：获取待蚀刻图形中包含的各轮廓段的轮廓类型，其中，所述轮廓类型包括：直线段、圆弧段和圆；根据所述各轮廓段的尺寸参数，获取经验蚀刻量，并确定蚀刻光圈的光圈半径r为所述经验蚀刻量；根据所述轮廓类型选取所述各轮廓段对应的轮廓掩膜算法，并根据所述轮廓段的尺寸参数、轮廓掩膜算法和所述光圈半径r，计算在所述各轮廓段的补偿蚀刻量均相同的轮廓掩膜；通过对所述各轮廓段与所述轮廓掩膜进行图形布尔运算，将所述待蚀刻图形中的重叠区域中包含的轮廓段合并，其中，图形布尔运算后得到的结果为待蚀刻轮廓。优选的，若所述轮廓段的轮廓类型为直线段，所述轮廓段的尺寸参数为所述直线段的起点s和终点e；所述根据所述轮廓类型选取所述各轮廓段对应的轮廓掩膜算法，并根据所述轮廓段的尺寸参数、轮廓掩膜算法和所述光圈半径r，计算在所述各轮廓段的补偿蚀刻量均相同的轮廓掩膜，包括：根据所述直线段的起点s和终点e，计算所述起点s和终点e之间的欧氏距离d，并计算所述起点s和终点e的中点O1，以及所述直线段与x轴的夹角θ；计算第一类型标定点，其中，所述第一类型标定点为：P0(-d/2,-r)，P1(d/2,-r)，P2(d/2,r)，P3(-d/2,r)，P4(-d/2,0)和P5(d/2,0)；构建有向线段以P5为圆心的有向圆弧有向线段和以P4为圆心的有向圆弧组成的封闭曲线；以原点为中心，将所述封闭曲线旋转θ角度，并将旋转后的封闭曲线的中心平移到所述中点O1，平移后的封闭曲线即为所述轮廓掩膜。优选的，若所述轮廓段的轮廓类型为圆，所述轮廓段的尺寸参数为圆的半径R1和圆心O2(xa,ya)；所述根据所述轮廓类型选取所述各轮廓段对应的轮廓掩膜算法，并根据所述轮廓段的尺寸参数、轮廓掩膜算法和所述光圈半径r，计算在所述各轮廓段的补偿蚀刻量均相同的轮廓掩膜，包括：若r＜R1，获取一个以所述圆心O2为中心的环形，其中，所述环形的边界分别为以(R1+r)为半径的圆形外轮廓和以(R1-r)为半径的圆形内轮廓，所述环形即为所述轮廓掩膜。优选的，若所述轮廓段的轮廓类型为圆弧段，所述轮廓段的尺寸参数为圆弧段的起始角度α1和终止角度α2，半径R2和圆心O3(xc,yc)；所述根据所述轮廓类型选取所述各轮廓段对应的轮廓掩膜算法，并根据所述轮廓段的尺寸参数、轮廓掩膜算法和所述光圈半径r，计算在所述各轮廓段的补偿蚀刻量均相同的轮廓掩膜，包括：若r＜R2，并且|α1-α2|＜2π，分别计算所述圆弧段的起点、终点和第二类型标定点，其中，所述起点为：Pc1(xc+R2×cosα1,yc+R2×sinα1)，所述终点为：Pc2(xc+R2×cosα2,yc+R2×sinα2)，所述第二类型标定点分别为：P1(xc+(R2-r)cosα1,yc+(R2-r)sinα1)、P2(xc+(R2-r)cosα2,yc+(R2-r)sinα2)、P3(xc+(R2+r)cosα1,yc+(R2+r)sinα1)和P4(xc+(R2+r)cosα2,yc+(R2+r)sinα2)；构建以O3为圆心的有向圆弧以Pc1为圆心的有向圆弧以O3为圆心的有向圆弧以Pc2为圆心的有向圆弧组成的封闭曲线，其中，所述封闭曲线即为所述轮廓掩膜；若r＝R2，分别计算所述圆弧段的起点、终点和第三类型标定点，其中，所述起点Pc1为：(xc+R2×cosα1,yc+R2×sinα1)，所述终点Pc2为：(xc+R2×cosα2,yc+R2×sinα2)，所述第三类型标定点为：P1(xc+(R2-r)cosα1,yc+(R2-r)sinα1)、P2(xc+(R2-r)cosα2,yc+(R2-r)sinα2)、P3(xc+(R2+r)cosα1,yc+(R2+r)sinα1)和P4(xc+(R2+r)cosα2,yc+(R2+r)sinα2)；构建以O3(xc,yc)为圆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轮廓蚀刻方法，其特征在于，包括：获取待蚀刻图形中包含的各轮廓段的轮廓类型，其中，所述轮廓类型包括：直线段、圆弧段和圆；根据所述各轮廓段的尺寸参数，获取经验蚀刻量，并确定蚀刻光圈的光圈半径r为所述经验蚀刻量；根据所述轮廓类型选取所述各轮廓段对应的轮廓掩膜算法，并根据所述轮廓段的尺寸参数、轮廓掩膜算法和所述光圈半径r，计算在所述各轮廓段的补偿蚀刻量均相同的轮廓掩膜；通过对所述各轮廓段与所述轮廓掩膜进行图形布尔运算，将所述待蚀刻图形中的重叠区域中包含的轮廓段合并，其中，图形布尔运算后得到的结果为待蚀刻轮廓。

【技术特征摘要】
1.一种轮廓蚀刻方法，其特征在于，包括：获取待蚀刻图形中包含的各轮廓段的轮廓类型，其中，所述轮廓类型包括：直线段、圆弧段和圆；根据所述各轮廓段的尺寸参数，获取经验蚀刻量，并确定蚀刻光圈的光圈半径r为所述经验蚀刻量；根据所述轮廓类型选取所述各轮廓段对应的轮廓掩膜算法，并根据所述轮廓段的尺寸参数、轮廓掩膜算法和所述光圈半径r，计算在所述各轮廓段的补偿蚀刻量均相同的轮廓掩膜；通过对所述各轮廓段与所述轮廓掩膜进行图形布尔运算，将所述待蚀刻图形中的重叠区域中包含的轮廓段合并，其中，图形布尔运算后得到的结果为待蚀刻轮廓。2.根据权利要求1所述的轮廓蚀刻方法，其特征在于，若所述轮廓段的轮廓类型为直线段，所述轮廓段的尺寸参数为所述直线段的起点s和终点e；所述根据所述轮廓类型选取所述各轮廓段对应的轮廓掩膜算法，并根据所述轮廓段的尺寸参数、轮廓掩膜算法和所述光圈半径r，计算在所述各轮廓段的补偿蚀刻量均相同的轮廓掩膜，包括：根据所述直线段的起点s和终点e，计算所述起点s和终点e之间的欧氏距离d，并计算所述起点s和终点e的中点O1，以及所述直线段与x轴的夹角θ；计算第一类型标定点，其中，所述第一类型标定点为：P0(-d/2,-r)，P1(d/2,-r)，P2(d/2,r)，P3(-d/2,r)，P4(-d/2,0)和P5(d/2,0)；构建有向线段以P5为圆心的有向圆弧有向线段和以P4为圆心的有向圆弧组成的封闭曲线；以原点为中心，将所述封闭曲线旋转θ角度，并将旋转后的封闭曲线的中心平移到所述中点O1，平移后的封闭曲线即为所述轮廓掩膜。3.根据权利要求1所述的轮廓蚀刻方法，其特征在于，若所述轮廓段的轮廓类型为圆，所述轮廓段的尺寸参数为圆的半径R1和圆心O2(xa,ya)；所述根据所述轮廓类型选取所述各轮廓段对应的轮廓掩膜算法，并根据所述轮廓段的尺寸参数、轮廓掩膜算法和所述光圈半径r，计算在所述各轮廓段的补偿蚀刻量均相同的轮廓掩膜，包括：若r＜R1，获取一个以所述圆心O2为中心的环形，其中，所述环形的边界分别为以(R1+r)为半径的圆形外轮廓和以(R1-r)为半径的圆形内轮廓，所述环形即为所述轮廓掩膜。4.根据权利要求1所述的轮廓蚀刻方法，其特征在于，若所述轮廓段的轮廓类型为圆弧段，所述轮廓段的尺寸参数为圆弧段的起始角度α1和终止角度α2，半径R2和圆心O3(xc,yc)；所述根据所述轮廓类型选取所述各轮廓段对应的轮廓掩膜算法，并根据所述轮廓段的尺寸参数、轮廓掩膜算法和所述光圈半径r，计算在所述各轮廓段的补偿蚀刻量均相同的轮廓掩膜，包括：若r＜R2，并且|α1-α2|＜2π，分别计算所述圆弧段的起点、终点和第二类型标定点，其中，所述起点为：Pc1(xc+R2×cosα1,yc+R2×sinα1)，所述终点为：Pc2(xc+R2×cosα2,yc+R2×sinα2)，所述第二类型标定点分别为：P1(xc+(R2-r)cosα1,yc+(R2-r)sinα1)、P2(xc+(R2-r)cosα2,yc+(R2-r)sinα2)、P3(xc+(R2+r)cosα1,yc+(R2+r)sinα1)和P4(xc+(R2+r)cosα2,yc+(R2+r)sinα2)；构建以O3为圆心的有向圆弧以Pc1为圆心的有向圆弧以O3为圆心的有向圆弧以Pc2为圆心的有向圆弧组成的封闭曲线，其中，所述封闭曲线即为所述轮廓掩膜；若r＝R2，分别计算所述圆弧段的起点、终点和第三类型标定点，其中，所述起点Pc1为：(xc+R2×cosα1,yc+R2×sinα1)，所述终点Pc2为：(xc+R2×cosα2,yc+R2×sinα2)，所述第三类型标定点为：P1(xc+(R2-r)cosα1,yc+(R2-r)sinα1)、P2(xc+(R2-r)cosα2,yc+(R2-r)sinα2)、P3(xc+(R2+r)cosα1,yc+(R2+r)sinα1)和P4(xc+(R2+r)cosα2,yc+(R2+r)sinα2)；构建以O3(xc,yc)为圆心的有向圆弧有向线段和有向线段组成的封闭图形G1，构建以Pc1为圆心，r为半径的整圆G2，以及构建以Pc2为圆心，r为半径的整圆G3，并对封闭图形G1、整圆G2和整圆G3进行求并集的图形布尔运算，运算后得到的封闭曲线即为所述轮廓掩膜；若r＞R2，分别计算所述圆弧段的起点、终点和第四类型标定点，其中，所述起点Pc1为：(xc+R2×cosα1,yc+R2×sinα1)，所述终点Pc2为：(xc+R2×cosα2,yc+R2×sinα2)，所述第四类型标定点为：P1(xc+(R2-r)cosα1,yc+(R2-r)sinα1)、P2(xc+(R2-r)cosα2,yc+(R2-r)sinα2)、P3(xc+(R2+r)cosα1,yc+(R2+r)sinα1)和P4(xc+(R2+r)cosα2,yc+(R2+r)sinα2)；构建以O3(xc,yc)为圆心的有向圆弧有向线段以O3(xc,yc)为圆心的有向圆弧和有向线段构成的封闭图形G1，构建以Pc1为圆心，r为半径的整圆G2，以及以Pc2为圆心，r为半径的整圆G3，并对封闭图形G1、整圆G2和整圆G3进行求并集的图形布尔运算，运算后得到的封闭曲线即为所述轮廓掩膜。5.根据权利要求1所述的轮廓蚀刻方法，其特征在于，所述通过对所述各轮廓段与所述轮廓掩膜进行图形布尔运算，将所述待蚀刻图形中的重叠区域中包含的轮廓段合并，包括：对所述待蚀刻图形中包含的各轮廓段与所述轮廓掩膜进行图形布尔的差运算，从所述待蚀刻图形中包含的各轮廓段中减去所述蚀刻掩膜。6.根据权利要求1所述的轮廓蚀刻方法，其特征在于，所述通过对所述各轮廓段与所述轮廓掩膜进行图形布尔运算，将所述待蚀刻图形中的重叠区域中包含的轮廓段合并，包括：对所述蚀刻掩膜进行图形布尔的并运算，将运算结果作为第一蚀刻掩膜；对所述待蚀刻图形中包含的各轮廓段与所述第一蚀刻掩膜进行图形布尔的差运算，从所述待蚀刻图形中包含的各轮廓段中减去所述第一蚀刻掩膜，获取各第一轮廓段；对所述各第一轮廓段的外轮廓进行图形布尔的并运算，并对所述各第一轮廓段的内轮廓进行图形布尔的差运算。7.根据权利要求1所述的轮廓蚀刻方法，其特征在于，所述通过对所述各轮廓段与所述轮廓掩膜进行图形布尔运算，将所述待蚀刻图形中的重叠区域中包含的轮廓段合并，包括：对所述蚀刻掩膜进行图形布尔的并运算，将运算结果作为第一蚀刻掩膜；对所述待蚀刻图形中包含的各轮廓段与所述第一蚀刻掩膜进行图形布尔的差运算，从所述待蚀刻图形中包含的各轮廓段中减去所述第一蚀刻掩膜，获取各第一轮廓段；对所述各第一轮廓段的外轮廓进行图形布尔的并运算，获取外轮廓并运算结果，并对所述各第一轮廓段的内轮廓进行图形布尔的并运算，获取内轮廓并运算结果；将所述外轮廓并运算结果与所述内轮廓并运算结果进行图形布尔的差运算。8.根据权利要求1所述的轮廓蚀刻方法，其特征在于，所述通过对所述各轮廓段与所述轮廓掩膜进行图形布尔运算，将所述待蚀刻图形中的重叠区域中包含的轮廓段合并，包括：对所述轮廓掩膜进行图形布尔的并运算，获取轮廓掩膜并运算结...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴秀永，姚毅，
申请(专利权)人：凌云光技术集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11