Gerber Files-Obwody drukowane (PCB) istnieją już od prawie stu lat. Świadczy to o ich znaczeniu w układach elektronicznych. Z tego powodu w erze cyfrowej zapotrzebowanie na małe i gęste płytki PCB rośnie z roku na rok. Obecnie tworzenie najmniejszych rozmiarów płytek drukowanych jest ułatwione dzięki zastosowaniu najnowocześniejszych technologii produkcji. Podczas gdy produkcja płytek drukowanych obejmuje różne wymiary, narzędzia i materiały, w dużej mierze opiera się na plikach Gerber.
Czym więc są pliki Gerber? W jaki sposób można wygenerować pliki Gerber? Ten artykuł zawiera odpowiedzi na te pytania oraz inne cechy plików Gerber.
Witamy w przewodniku krok po kroku, jak wygenerować pliki Gerber.
1. Gerber Files-Definicja pliku Gerber
Jak wspomniano wcześniej, plik Gerber jest jednym z podstawowych elementów projektowania PCB. Nazwa pochodzi od Gerber Systems Corp - pierwszej firmy, która opracowała pliki Gerber. Odnosi się on do cech PCB, takich jak warstwy maski lutowniczej, legenda, szablon wiercenia itp.
Zazwyczaj projektuje się płytkę drukowaną w systemach CAD, które wykorzystują informacje produkcyjne do tworzenia dwu- lub trójwymiarowych projektów płytek drukowanych. Podobnie, aby utworzyć projekty, należy wprowadzić dane do tych systemów. Czy to brzmi prosto? Wiem, że możesz myśleć, że jest to system, który automatycznie tworzy projekty po wprowadzeniu danych.
Jednak nie jest to prawdą, ponieważ podczas wpisywania informacji musisz odnieść się do wytycznych dotyczących plików Gerber. Pliki Gerber definiują wymagania na każdym etapie rozwoju produktu. Pamiętaj, że możesz użyć tych plików do produkcji i montażu płytek drukowanych.
Plik Gerber trzyma się podstawowej konfiguracji wektora ASCII i zawiera następujące cechy:
Czynniki konfiguracyjne
Pomiary makro i apertury
Kody poleceń rysowania i flash
Ustawienia współrzędnych XY.
Ponownie, istnieje plik Gerber dla każdej rozpiętości wiercenia i warstwy obrazu płytki drukowanej znajdującej się w jednym szablonie. Czasami można wysłać do producenta PCB ponad osiem dokumentów dla płytki dwuwarstwowej. Mogą one obejmować:
Zdjęcie warstwy miedzi, która ma być umieszczona na dolnej części płytki.
Zdjęcie warstwy miedzi, która ma być umieszczona w górnej części płytki.
Będą tam dwa szablony dla maski lutowniczej i obrazów sitodruku, które Twój producent powinien umieścić na dolnej i górnej części płytki. Poza tym, będą szablony zawierające różne otwory wiertnicze, ich położenie i zastosowanie.
Przeważnie, jazda na powierzchni i nakładane otwory są w różnych szablonach. Kompleksowa informacja o PCB nakreśla wiele procedur, takich jak procesy obróbki, które powinieneś przeprowadzić i inne.
2. Gerber Files-Jak stworzyć pliki Gerber PCB
Po pierwsze, można ledwo upewnić się, że twój producent używa tego samego oprogramowania, którego użyłeś w procesie projektowania.
W przypadku, gdy producent określa, że używa innego oprogramowania, należy wykonać pliki Gerber samodzielnie. Dalsze negocjacje i prośby pochłoną Twój czas i znacząco wpłyną na proces produkcji.
Nawet jeśli obaj używacie tego samego oprogramowania do projektowania, samodzielne wygenerowanie plików Gerber jest kluczowe dla uniknięcia ewentualnych błędów wynikających z różnych terminów.
Dlatego, aby proces produkcji przebiegał zgodnie z planem, a Twoje produkty końcowe były niezawodne, powinieneś nauczyć się samodzielnego tworzenia plików Gerber. Ogólnie rzecz biorąc, pliki Gerber zawierają informacje o projekcie przewodnika, maski lutowniczej i warstw sitodruku. Dodatkowo, jeśli chodzi o dwie warstwy zawierające podobne informacje projektowe, należy wygenerować pliki Gerber jeden po drugim, aby uniknąć pomieszania.
Istotne jest, aby zdać sobie sprawę, że różne narzędzia do projektowania PCB mają różne etapy operacji tworzenia pliku Gerber. Omówimy sposób generowania plików Gerber za pomocą programów Kicad, Altium Designer i Eagle.
2.1 Kicad - Kicad Exporter Gerber
Ogólnie rzecz biorąc, tworzenie plików Gerber za pomocą programu Kicad jest znacznie łatwiejsze niż w przypadku innych narzędzi do projektowania płytek drukowanych. To co musisz zrobić to wybrać odpowiednie warstwy i zrobić plik DRILL. Bez dalszych ceregieli, zanurzmy się w proces generowania Geberów w Kicad!
Gerber Files-Otwórz swój plik .kicad_pcb
Najpierw otwórz swój projekt Kicad. Następnie kliknij dwukrotnie na szablon .kicad_pcb. Alternatywnie, możesz nacisnąć zakładkę "PCBNew", aby otworzyć edytor płytek drukowanych.
Zapisywanie płytki drukowanej Kicad jako pliku Gerber
W menu Plik przejdź do funkcji Plot i wybierz odpowiednie warstwy, jak pokazano na poniższym rysunku. Podobnie, naciśnij zakładkę Plot, aby utworzyć odpowiednie warstwy.
Zasadniczymi warstwami, których potrzebujesz dla płytki dwuwarstwowej są:
Górna warstwa- pcbname.GTL
Dolna warstwa - pcbname.GBL
Górna warstwa maski lutowniczej- pcbname.GTS
Maska do lutowania dolnej warstwy- pcbname.GBS
Górna warstwa jedwabiu- pcbname.GTO
Dolna warstwa jedwabiu- pcbname.GBO
Warstwa rysunku wiertła- pcbname.TXT
Warstwa zarysu płytki- pcbname.GML/GKO
Gerber Files-Wygeneruj wiertło
Kolejną istotną kwestią jest to, że powinieneś utworzyć wiertło do celów produkcyjnych przed zamknięciem panelu wydruku. Mając to na uwadze, zaznacz pola Suppress leading zones i Minimal header. Następnie naciśnij zakładkę Drill File, jak pokazano poniżej.
To wszystko. Skończyłeś generowanie plików Gerber!
Sprawdzanie plików Gerbera w widoku Gerbera
Chociaż zakończyłeś generowanie plików Gerber, powinieneś potwierdzić, że działają one poprawnie przed złożeniem narzędzi.
Na szczęście proces sprawdzania plików Gerbera jest prosty jak ABCD. Kliknij GerbView i potwierdź kształt i konfigurację swojej płytki PCB. Jeśli wszystko jest w porządku, możesz teraz wysłać swój plik Gerber do producenta PCB.
Twoja płytka powinna przypominać poniższy obrazek.
Gerber Files-Skompresuj pliki w jednym pliku .zip
Na koniec powinieneś skompresować swoje pliki w jeden plik .zip. Poza tym, powinieneś wypełnić dokument dotyczący cech Twojej płytki, takich jak rozmiar.
Możesz sprawdzić ten film, aby dowiedzieć się jak eksportować pliki Gerber w Kicad https://www.youtube.com/watch?v=ncCz7N5ko34.
2.2 Altium Designer - like Gerber Altium
Pierwszą rzeczą, którą powinieneś zrobić jest wprowadzenie nowego szablonu OutJob do projektu płytki drukowanej. Po dodaniu pliku, możesz pomyśleć o dokumentach produkcyjnych, które musisz stworzyć i ich formatach.
Jako ilustrację tych punktów, możesz odwołać się do poniższego schematu. Jest to demonstracja kilku alternatyw zasilanych dla różnych dokumentów produkcyjnych. Zauważ, że wybraliśmy dokumenty i specyfikacje Gerber RS-274X dla wszystkich warstw wierconych wstecz.
Jeśli chcesz wygenerować nową alternatywę eksportu dla szablonów Gerber X2, kliknij prawym przyciskiem myszy przycisk Fabrication Outputs i wybierz pozycję Gerber X2.
Pamiętaj, że możesz wygenerować różne zestawy Gerber Outputs. Dla powyższego schematu pozycje Backdrill Gerbers i Gerber Files znajdują się na dokumentach RS-274X. Jednak będą one produkować pliki Gerber dla różnych warstw.
Gerber Files-Po utworzeniu nowego wariantu wyjścia Gerbera
powinieneś skonfigurować dane, które będziesz eksportował za pomocą tych opcji.
Poniższy diagram ilustruje okno dialogowe, które pomoże Ci wybrać jednostki, format szablonu i warstwy eksportu. Aby skorzystać z konferencji, kliknij prawym przyciskiem myszy jeden z elementów pliku Gerber i naciśnij Konfiguruj.
Powyższy diagram ilustruje okno dialogowe, które uzyskasz dla
RS-274X
dokumentu. Niemniej jednak, tę samą dyskusję znajdziesz, jeśli użyjesz
X2
formularza. Należy zauważyć, że konferencja zawiera dwa podstawowe przyciski:
Zakładka Warstwy. Możesz manewrować przez zakładkę Warstwy, mogąc wybrać preferowane warstwy do eksportu. Obejmują one warstwy elektryczne, mechaniczne i sitodrukowe.
Zakładka Wiertło. Gdybyś miał ten przycisk do wyboru pasujących warstw wiercenia, dostosowałbyś się do szablonu Gerber. Oczywiście ta zakładka zawiera warstwę górną i dolną. Jeśli jednak zasiliłeś dowolny inny element wiertła Viatora, np. ślepy Vias, uzyskasz dostęp do odpowiadających im opcji.
Na poniższym rysunku włączyliśmy wszystkie szablony Gerbera i inne dokumenty produkcyjne, które powinieneś eksportować. Aby zakończyć ten proces, naciśnij przycisk Generuj zawartość po prawej stronie obszaru roboczego.
Wow, z powodzeniem wygenerowałeś swoje pliki Gerber. Jako profesjonalista, sprawdź swoje pliki Gerber, aby upewnić się, że działają poprawnie. Pamiętaj, że nawet proste problemy mogą spowodować nieudany przebieg produkcji.
Możesz obejrzeć poniższy film, aby zobaczyć wizualną ilustrację generowania plików Gerber w Altium Designer.
https://www.youtube.com/watch?v=qHFdHfF59hs
2.3 Gerber Files-Pliki Gerber w programie Eagle- Eagle
Krytycznym punktem, o którym należy pamiętać w plikach Gerber programu Eagle jest to, że nie można używać szablonów programu Eagle do produkcji płytek drukowanych. Dlatego powinieneś eksportować swoje szablony Gerber bezpośrednio do produkcji płytek drukowanych. W tym rozdziale dowiesz się, jak wysłać dokumenty Gerber z pliku Eagle .brd do producenta płytek drukowanych.
Przed utworzeniem plików Gerber, pierwszą rzeczą, o której należy pamiętać, jest sprawdzenie, czy sitodruk leży na jednej czy na dwóch stronach. Dzieje się tak dlatego, że domyślnie generowana jest tylko górna warstwa sitodruku.
Dlatego, jeśli twoja płytka drukowana zawiera dwustronny silkscreen, powinieneś wprowadzić również dolną warstwę. Jeśli twój plik .brd zawiera projekty frezowania, upewnij się, że włączyłeś dodatkową warstwę konturu przed zaznaczeniem Wymiaru frezowania.
Teraz wykonaj następujące kroki, aby wygenerować pliki Gerber do produkcji PCB.
Gerber Files-Generowanie plików wiercenia
Uruchomienie polecenia wiercenia to pierwszy krok w generowaniu plików Gerber w programie Eagle.
Aby to osiągnąć, przejdź do sekcji Plik i kliknij Uruchom ULP. Naciśnij OK na wyskakującym okienku, które się pojawi, aby utworzyć zgodny szablon konfiguracji wiercenia.
Następnie otwórz dokument .brd i przewiń w dół sekcji Plik, aby otworzyć Procesor CAM.
W ramach procesora CAM, przejdź do zakładki Plik i kliknij Otwórz dostęp do Otwórz zadanie CAM. Po tym, naciśnij zakładkę Otwórz w doskonałym. oknie dialogowym Cam.
Następnie naciśnij zakładkę Process Job, aby utworzyć plik wiercenia zgodnego.
Gerber Files-Generowanie plików Gerber
Pamiętaj, że nadal jesteśmy w panelu dialogowym CAM Processor. Teraz przejdź do sekcji File, wybierz Open i kliknij przycisk Job, aby uzyskać dostęp do polecenia Open CAM Job. Następnie uderz w zakładkę Open w sekcji gerb274x. Cam. Gdy będzie gotowa, naciśnij przycisk Process Job, aby utworzyć pasujący szablon Gerber.
Po tym przejdź do panelu oznaczonego Add, aby zmodyfikować te parametry: Change Section to Silkscreen b1, oraz File to %N.pls. Dodatkowo odrzuć warstwy, aby pozostały z warstwami 20 Dimension, 22 places i 26 blames.
Pamiętaj, aby włączyć dodatkową warstwę przed wybraniem 20 Dimension i 46 Milling, jeśli napotkasz projekt frezowania.
Teraz, przed wysłaniem plików Gerber do producenta PCB, potwierdź, że warstwy są OK.
Skompresuj pliki w pliku .zip
Ostatnim krokiem jest skompresowanie plików do jednego pliku .zip. Pamiętaj, aby przed wysłaniem pliku Gerber do producenta wypełnić parametry dokumentu płytki.
Aby zobaczyć wizualną ilustrację eksportu plików Gerber w programie Eagle, sprawdź ten link.
https://www.youtube.com/watch?v=eBwfRZkkPII&t=19s
W wersji 9.6.2 Eagle ułatwił użytkownikom generowanie plików Gerber. Wystarczy kliknąć przycisk Przetwórz zadanie, aby mieć swoje pliki Gerber.
3. Znaczenie plików Gerber w produkcji PCB
Pliki Gerber zwiększyły swoją funkcjonalność o więcej danych konfiguracyjnych oraz opisy makr i apertur. Plotery laserowe, na których polegają dziś producenci PCB, nadal wykorzystują te same dane Gerber. Jednak ograniczenia apertury wcześniejszych ploterów wektorowych nie mają już zastosowania.
Plotery zmieniają parametry Gerbera na dokument rastrowy, ponieważ dane kierują ploterem jak, gdzie i co ma być generowane. Podczas gdy sektor plików Gerber stale się rozwija, będą one jeszcze przez jakiś czas wisiały na swoim obecnym stanie, zanim przejdą znaczące zmiany.
4. PCB Gerber Standardowe rozszerzenie pliku.
5. Gerber Files-Jak otworzyć pliki GBX
Istnieje pięć prostych kroków otwierania pliku GBX:
Po pierwsze, kliknij dwukrotnie ikonę pliku GBX. Jeśli nie uda się go otworzyć lub pojawi się komunikat o błędzie, przejdź do następnego kroku.
Po drugie, wybierz odpowiedni program. Jeśli plik nie otworzył się w pierwszym kroku, oznacza to, że w Twoim komputerze brakuje podstawowych programów GBX. Pobierz kilka programów GBX, aby rozwiązać ten problem.
Po trzecie, zorientuj się w typach plików.
Następnie skontaktuj się ze swoim deweloperem, jeśli nadal masz problemy z otwarciem swojego szablonu GBX.
Na koniec zainstaluj uniwersalną przeglądarkę plików, jeśli problem nadal występuje. Nadal możesz go używać do otwierania licznych typów plików.
Podsumowanie
Jako projektant PCB lub inżynier produkcji, powinieneś opanować wymagania dotyczące produkcji płytek drukowanych, aby prawidłowo generować pliki Gerber. Niektórzy producenci żądają dwóch list apertur i dodatkowych szablonów danych. Dlatego powinieneś zrozumieć rolę tych szablonów i sposób ich generowania.
Chociaż większość procesów PCB jest obecnie zautomatyzowana, nadal konieczne jest zrozumienie procesu generowania plików Gerber i całego procesu projektowania PCB.