Bei der Konstruktion und Herstellung von Leiterplatten (PCBs) trägt die Auswahl der am besten geeigneten Layoutdatei zur Übermittlung von Schaltplan- und Fertigungsanweisungen zur Genauigkeit des Endprodukts bei. Verschiedene Dateiformate haben unterschiedliche Funktionen, die klar verstanden werden sollten, um Fehlinterpretationen durch PCB-Hersteller zu vermeiden. In diesem Artikel beschreiben wir die vier relevantesten Dateitypen, die jeweils für bestimmte Anwendungen bei der Konstruktion und Herstellung von Leiterplatten vorgesehen sind.
Gerber-Dateien
Gerber-Dateien sind der Industriestandard für die Beschreibung von Leiterplattenlagen, wie beispielsweise Kupferlagen, Lötmasken und Siebdrucke. Sie wurden von Gerber Systems Corp. entwickelt und sind mit den meisten Tools für die Leiterplattenkonstruktion und -fertigung kompatibel.
RS274-D ist das Standard-Gerber-Dateiformat, das ein numerisches Steuerungsformat verwendet, das aus XY-Koordinaten und Zeichnungscodes besteht und durch die Erweiterung „.gbr” dargestellt wird. Es war anfangs sehr beliebt, aber dieses Format erforderte die manuelle Zuweisung von Aperturcodes, um genaue Gerber-Dateien zu generieren, was zur Entwicklung eines erweiterten Gerber-Formats führte.
RS274-X ist die überarbeitete Version mit der Erweiterung „.gbx“, die ein ASCII-Format verwendet, das die vier Hauptteile der Gerber-Informationen (Konfigurationsparameter, Aperturinformationen, XY-Koordinaten und Zeichnungsbefehle) in einer einzigen Datei integriert. In diesem Format werden die Aperturpositionen automatisch aktualisiert.
Vorteile:
- Kompatibilität: Wird von den meisten PCB-Design- und Fertigungsprogrammen unterstützt.
- Lange Tradition: Gerber wird seit vielen Jahren in der Branche eingesetzt und bietet Stabilität und Zuverlässigkeit.
Einschränkungen:
- Fehlende Metadaten: Original-Gerber-Dateien enthalten nur minimale Metadaten, was zu Fehlinterpretationen führen kann.
- Komplexe Dateiverwaltung: Für jede Leiterplattenebene ist eine separate Datei erforderlich, was die Verwaltung erschwert.
Immer noch verwirrt? Lesen Sie unsere umfassende Einführung zu Gerber-Dateien.
Gerber X2-Dateien
Gerber X2 ist eine erweiterte Version des ursprünglichen Gerber-Formats. Es enthält zusätzliche Metadaten wie Details zum Layer-Stack, Via- und Pad-Attribute, impedanzgesteuerte Leiterbahnen und vieles mehr. Diese Funktionen können dazu beitragen, die Datengenauigkeit zu verbessern und Fehler während der Fertigung zu reduzieren. Unterstützte Erweiterungen sind unter anderem „.top“ und „.bot“. Dieses Format ist abwärtskompatibel mit RS274-X, enthält jedoch eine Fülle von Fertigungsdaten, wodurch Dateifehler und Datenmehrdeutigkeiten erheblich reduziert werden.
Vorteile:
- Verbesserte Datenklarheit: Enthält Ebenennamen und Kommentare, wodurch Hersteller das Design leichter interpretieren können.
- Abwärtskompatibilität: Kann mit älteren Gerber-Systemen verwendet werden und bietet gleichzeitig zusätzliche Funktionen für moderne Designs.
Einschränkungen:
- Herausforderungen bei der Einführung: Ältere Systeme unterstützen Gerber X2 möglicherweise nicht vollständig, sodass Konvertierungen oder Aktualisierungen erforderlich sind.
ODB++-Dateien
ODB++ wurde von Valor entwickelt und ist ein umfassendes Dateiformat, das alle PCB-Designinformationen in einer einzigen Datei zusammenfasst, darunter Schichten, Komponentenplatzierungen und Montageanweisungen.
Weitere Informationen zur ODB++-Datei
Vorteile:
- Datenkonsolidierung: Fasst alle erforderlichen Konstruktions- und Fertigungsdetails in einer Datei zusammen.
- Optimierte Fertigung: Reduziert den Klärungsbedarf zwischen Konstruktion und Produktion und optimiert so den Arbeitsablauf.
- Erweiterte Funktionen: Unterstützt komplexe Konstruktionen und ermöglicht einen höheren Automatisierungsgrad.
Einschränkungen:
- Begrenzte Akzeptanz: Weniger verbreitet als Gerber-Dateien, sodass einige Hersteller möglicherweise zusätzliche Tools oder Konvertierungen benötigen.
IPC-2581-Dateien
Das IPC-2581-Format ist ein offenes und neutrales Dateiformat, das vom IPC, dem Verband der Elektronikindustrie, entwickelt wurde. Es standardisiert Daten für das Design und die Herstellung von Leiterplatten.
Weitere Informationen zur IPC-2581-Datei
Vorteile:
- Standardisierung: Gewährleistet Konsistenz und Kompatibilität zwischen verschiedenen Konstruktions- und Fertigungswerkzeugen.
- Umfassend: Bietet eine vollständige Beschreibung der Leiterplatte, einschließlich elektrischer, mechanischer und fertigungstechnischer Details.
- Offenes Format: Fördert eine breitere Akzeptanz und Integration in der gesamten Branche.
Einschränkungen:
- Geringere Akzeptanz: Obwohl es erhebliche Vorteile bietet, wird es im Vergleich zu Gerber-Formaten weniger häufig unterstützt.
Bohrfeilen
Bohrdateien wie NC Drill- und Excellon-Dateien enthalten Anweisungen zum Bohren von Löchern in die Leiterplatte, was für die Verbindung von Schichten und die Befestigung von Bauteilen von entscheidender Bedeutung ist.
- NC-Bohrdateien: Diese Dateien dienen zur Steuerung der Bewegung und der Parameter von CNC-Bohrmaschinen und geben Koordinaten, Lochdurchmesser und Tiefen an.
- Excellon-Dateien: Ähnlich wie NC-Bohrdateien werden Excellon-Dateien zur Steuerung von CNC-Maschinen zum Bohren und Schneiden von Leiterplatten verwendet.
Fazit
Das richtige Dateiformat für den PCB-Schaltplan und die Struktur der Fertigungsdaten muss unter Berücksichtigung der für die Herstellung Ihres Produkts erforderlichen Genauigkeit ausgewählt werden. Obwohl Gerber-Dateien aufgrund ihrer Kompatibilität und Branchenvertrautheit nach wie vor am weitesten verbreitet sind, gibt es mit Gerber X2, ODB++ und IPC-2581 verbesserte Daten für komplexere Designlösungen.
