Что такое Гербер в печатных платах?
Gerber — это формат файлов, который с 1980-х годов используется для обмена данными между производителями печатных плат и поставщиками. Он был разработан компанией Gerber Systems, Inc., которая также произвела первый станок с ЧПУ, используемый для изготовления печатных плат. Термин «Gerber» относится к кодированию графической ответной полосы, которое представляет собой формат файлов на основе ASCII для документирования данных о производстве печатных плат.
Нецифровой файл печатной платы содержит много информации о ее конструктивных особенностях, а также о требованиях к изготовлению и других важных деталях. Каждая печатная плата имеет несколько слоев, и каждый слой содержит определенную информацию о ней — ее тип, толщину меди, данные о сверлении, конструкцию компонентов, расположение отверстий или переходных отверстий (сквозных отверстий) и т. д.
Свяжитесь с нами для создания файла Gerber
Профессиональные результаты высокого качества. Круглосуточная поддержка
Зачем нужны файлы Gerber для производства печатных плат?
Конструкция печатной платы создается с помощью программного обеспечения автоматизированного проектирования (CAD). Программное обеспечение CAD используется для создания макета печатной платы и списка компонентов, которые будут размещены на ней. Затем эта схема и список компонентов экспортируются в виде файла схемы в формате Gerber или Extended. Затем этот файл необходимо отправить производителю печатных плат для изготовления печатной платы. Файл схемы в формате Gerber отправляется производителю печатных плат и впоследствии используется для изготовления печатной платы путем изготовления слоевого стека, травления меди, покрытия печатной платы, сверления отверстий и пайки компонентов на печатной плате.
Типы файлов Gerber для печатных плат
Существует четыре различных типа файлов Gerber для производства печатных плат:
— Расширенный файл: расширенный файл — это наиболее распространенный формат файлов для данных печатных плат. Он имеет формат ASCII и может быть прочитан любым программным обеспечением CAD или производителем печатных плат.
— Стандартный файл Gerber: стандартные файлы Gerber могут отображать дополнительную информацию, такую как толщина медных слоев и общая толщина стопки. Стандартные файлы Gerber также можно использовать для просмотра данных в черно-белом режиме.
— Файл ILO: файл ILO можно использовать для отправки данных о слоях в цвете. Однако его может читать только программное обеспечение, которое его создало.
— Файл G-кода: файл G-кода может быть прочитан только машиной, которая его создала. Он может быть создан только с помощью программного обеспечения CAM.
Пример файла Gerber в формате ASCII:
G04 Film Name：paste_top*
G04 Origin Date：Thu Sep 20 15:54:22 2007*
G04 Layer：PIN/PASTEMASK_TOP*
%FSLAX26Y26*MOIN*%
%IPPOS*%
%ADD28R，.11X.043*%
%ADD39O，.07X.022*%
%AMACRO19*
21，1，.0512，.0512，0.0，0.0，45.*%
%ADD19MACRO19*%
%LPD*%
G75*
D10*
X1762513Y1175000D03*
Y1374634D03*
Y1637506D03*
D39*
X4962513Y1425000D02*
Y1375000D01*
Y1325000D01*
Y1275000D01*
M02*
Функции Gerber в производстве печатных плат
Файл Gerber — это машиночитаемый файл, содержащий данные о конструкции печатной платы, такие как слои, толщина меди, данные о сверлении, конструкции компонентов, расположение отверстий или переходных отверстий и т. д. Данные хранятся в последовательной форме, что облегчает их чтение и понимание машинами. Машины используют эту информацию для изготовления слоев печатной платы.
Данные в файле можно прочитать только тогда, когда конструкция печатной платы полностью готова, т. е. когда все детали припаяны, плата протравлена, плата покрыта металлом и т. д. Затем данные можно использовать для создания готовой конструкции печатной платы в расширенном формате.
Ограничения Gerber в производстве печатных плат
Основным недостатком файла Gerber является то, что его нельзя редактировать или изменять после создания. Если в конструкцию печатной платы необходимо внести какие-либо изменения, необходимо создать новый файл, отправить его производителю печатных плат, а затем использовать для создания новой конструкции печатной платы.
Еще одним недостатком файла Gerber является то, что он не читается людьми. Это означает, что при возникновении проблемы с данными трудно определить, где находится ошибка. Поскольку данные читаются машинами, ошибки могут быть легко обнаружены и исправлены машинами. Данные в файле должны быть правильными, иначе могут возникнуть проблемы с дизайном печатной платы. Например, если в данных не указана толщина слоев или не указан тип отделки, изготовление печатной платы может быть выполнено некорректно.
Как создать файлы Gerber для печатных плат?
После завершения проектирования печатной платы (PCB) или обратного проектирования конструкторам необходимо передать соответствующие файлы проекта производителю для производства. Но иногда из соображений конфиденциальности или по другим причинам нам необходимо преобразовать файл PCB в файл Gerber, а затем предоставить его производителю для производства.
Пример преобразования файла PCB в файл Gerber с помощью Aulitum Designer 20:
Как показано на рисунке ниже, 2D-вид и 3D-вид файла PCB, для которого необходимо сгенерировать Gerber, соответственно.
Чтобы производитель получил полный файл с информацией о печатной плате, необходимо выполнить 4 шага настройки:
1. вывод файла Gerber
2. вывод файла сверления
3. вывод маркировки сети IPC
4. вывод файла координат патчей
Наконец, упакуйте все файлы, выведенные в этих 4 шагах, и отправьте их производителю для производства, и все готово!
Ниже описаны 4 конкретных шага:
1. вывод файла Gerber
В интерактивном интерфейсе PCB выполните команду «File-Fabrication Outputs-Gerber Files» (Файл-Выходные данные для производства-Файлы Gerber), как показано на следующем рисунке:
После выполнения этой команды откроется интерфейс настройки Gerber. В этом интерфейсе необходимо настроить 5 столбцов.
(1) Настройки столбца «Общие» показаны на рисунке ниже:
(2) Колонка «Layers» (Слои) настроена, как показано на рисунке ниже. Следует отметить, что «Plot Layers» (Слои чертежа) должны быть выбраны как UsedOn (Используется), «MirrorLayers» (Зеркальные слои) должны быть выбраны как All Off (Все выключено), а «Include Unconnected mid-layer pads» (Включить неподключенные промежуточные слои) также должны быть отмечены.
(3) Колонка «Чертеж сверла» настроена, как показано ниже, просто установите верхний и нижний флажки слева:
(4) Настройки столбца «Апертуры» показаны на рисунке ниже, оставьте значения по умолчанию:
После настройки нажмите «ОК», и файл Gerber будет сгенерирован в папке, где находится печатная плата, как показано на следующем рисунке:
2. Вывод файла сверления
Нам также необходимо вывести информацию о монтажных отверстиях и переходных отверстиях на печатной плате. В этом случае нам нужно вывести файл сверления. В интерактивном интерфейсе PCB выполните команду «File-Fabrication Outputs-NC Drill Files» (Файл-Вывод данных для производства-Файлы сверления NC), как показано на следующем рисунке:
На следующем рисунке показан интерфейс настройки параметров сверления. Сохраните настройки по умолчанию и нажмите «ОК». Аналогичным образом файлы данных, связанные со сверлением, создаются в папке, где находится печатная плата.
3. выходная сетевая метка IPC
При отправке файла Gerber производителю и создании списка соединений IPC для проверки производителем можно проверить некоторые типичные проблемы с обрывом цепи и коротким замыканием, чтобы избежать некоторых потерь. В интерактивном интерфейсе PCB выполните команду «File-Assembly Outputs-Test Point Report» (Файл-Вывод сборки-Отчет о контрольных точках), как показано на следующем рисунке:
Настройки вывода списка соединений IPC показаны на рисунке ниже. Нажмите «ОК», и соответствующие файлы также будут сгенерированы в папке, где находится печатная плата:
4. вывод файла координат патча
После завершения сборки платы компоненты необходимо припаять и заклеить. На этом этапе нам понадобится информация о координатах каждого компонента. AD обычно выводит файлы с координатами в формате txt. В интерактивном интерфейсе PCB выполните команду «File-Assembly Outputs-Generate Pick and Place Files» (Файл-Вывод сборки-Создать файлы для установки и размещения), как показано на следующем рисунке:
Настройки вывода файла координат патча показаны на рисунке ниже, и вы можете оставить настройки по умолчанию:
На этом все файлы Gerber выведены. Вы можете упаковать все сгенерированные файлы Gerber в папку, где находится печатная плата, и отправить их производителю для изготовления.
Заключение
Файл Gerber — это файловый формат на основе ASCII для документирования данных о производстве печатных плат. Он используется для обмена данными между производителями печатных плат и поставщиками. Данные в файле можно читать только тогда, когда дизайн печатной платы полностью готов, т. е. когда все детали припаяны, плата протравлена, плата покрыта металлом и т. д. Затем данные можно использовать для создания готового дизайна печатной платы в формате Excellon. Основным недостатком файла Gerber является то, что его нельзя редактировать или изменять после создания. Если в конструкцию печатной платы необходимо внести какие-либо изменения, необходимо создать новый файл, отправить его производителю печатных плат, а затем использовать для создания новой конструкции печатной платы. Еще одним недостатком файла Gerber является то, что он не читается людьми.
Связанная публикация:
Как конвертировать Gerber в PCB? Настройка размера
платы в файле Gerber
