PCB artwork to wzór ścieżek i pól miedzianych przeznaczony do odtworzenia na poszczególnych warstwach płytki drukowanej. Aby przygotować dokumentację do produkcji, wyeksportuj z programu projektowego pliki Gerber, dane wierceń oraz potrzebne informacje o konstrukcji płytki. Przed wysłaniem sprawdź cały zestaw: obrazy miedzi, maski lutowniczej i opisów muszą odpowiadać tej samej wersji projektu.
Czym jest wzór PCB i czym różni się od schematu?
Schemat elektryczny określa połączenia między elementami. Projekt płytki nadaje im rzeczywistą postać: rozmieszczenie pól lutowniczych, przebieg ścieżek, położenie przelotek i kształt obrysu. Określenie „artwork” odnosi się do wzoru odtwarzanego w warstwie miedzi, a nie do ilustracji schematu czy dekoracji urządzenia.
Płytka drukowana zapewnia połączenia elektryczne i podparcie mechaniczne dla komponentów. Jej podłoże izolacyjne, warstwy przewodzące, maska lutownicza oraz nadruk opisowy pełnią różne funkcje. W dokumentacji należy je rozdzielić, tak aby producent mógł jednoznacznie odczytać przeznaczenie każdego pliku.
Wygląd płytki także można projektować świadomie. Obrys, nadruk i odsłonięta miedź pozwalają tworzyć oznaczenia lub elementy dekoracyjne. Nadal są jednak częścią projektu technicznego: grafika nie powinna utrudniać lutowania, zasłaniać oznaczeń ani naruszać przyjętych odstępów.
Jak wzór warstwy trafia na płytkę?
W procesie fotochemicznym na płytkę nakłada się fotorezyst, czyli materiał światłoczuły. Naświetlenie odwzorowuje przygotowany wzór, a dalsza obróbka pozwala usunąć niepotrzebną miedź przez trawienie. To obraz konkretnej warstwy, a nie sam schemat elektryczny, wyznacza kształt pozostających ścieżek i pól.
Maska lutownicza chroni miedź przed korozją i zmniejsza ryzyko powstawania zwarć lutowia między ścieżkami. Nadruk opisowy pomaga rozpoznać elementy, złącza i polaryzację. Tradycyjnie wykonywano go metodą sitodruku; obecnie zwykle stosuje się dokładniejsze metody drukowania.
Dokumentacja powinna wskazywać, gdzie mają znajdować się obszary lutowania i oznaczenia. Nie należy przenosić wszystkich elementów graficznych na wspólną warstwę tylko dlatego, że na ekranie wyglądają poprawnie. O przeznaczeniu obiektu decyduje warstwa, do której został przypisany.
Konstrukcja PCB a liczba plików produkcyjnych
Płytka jednostronna ma miedź po jednej stronie podłoża, dwustronna po obu, a wielowarstwowa również wewnątrz struktury izolacyjnej. Dla każdej warstwy miedzi potrzebny jest odpowiadający jej obraz produkcyjny. Przy konstrukcjach wielowarstwowych sprawdź kompletność plików oraz ich zgodność z zaplanowaną kolejnością warstw.
Stosuje się także płytki elastyczne i sztywno-elastyczne. Wybór konstrukcji powinien wynikać z funkcji urządzenia i wymagań mechanicznych. Niezależnie od rodzaju PCB dokumentacja musi jasno określać obrys, otwory oraz miejsca przeznaczone na elementy. Samo zwiększenie liczby warstw nie rozwiązuje błędów rozmieszczenia czy połączeń.
Gerber jako zapis obrazu warstwy
Gerber jest tekstowym formatem ASCII, rozwijanym przez Ucamco. Zawiera polecenia opisujące uporządkowany zestaw obiektów graficznych. Choć jego treść można odczytać jako tekst, do kontroli geometrii wygodniej używać przeglądarki, która wyświetla obraz wynikający z tych poleceń.
Pliki przygotowuje się przez eksport z programu CAD lub EDA, w którym powstał projekt. Nie jest to skanowanie gotowej płytki ani zapisywanie zrzutu ekranu. Przed eksportem wybierz właściwe warstwy i sprawdź ustawienia jednostek. Po eksporcie otwórz wynik w niezależnej przeglądarce Gerber, aby obejrzeć dane rzeczywiście przeznaczone dla producenta.
Dane wiercenia historycznie przekazuje się również w formatach NC. Możliwy jest także zapis w formacie Gerber. Wybór formatu uzgodnij z odbiorcą dokumentacji i upewnij się, że do pakietu trafiły dane potrzebne do wykonania otworów, a nie tylko ich graficzny podgląd.
Co powinien zawierać pakiet dla producenta?
Dane produkcyjne zwykle przekazuje się w archiwum ZIP. Poszczególne pliki powinny mieć jednoznaczne nazwy wskazujące warstwę lub funkcję. Przed spakowaniem porównaj ich zawartość z projektem, zamiast zakładać, że domyślne ustawienia eksportu obejmują wszystko.
| Element dokumentacji | Co opisuje? | Co sprawdzić? |
|---|---|---|
| Warstwy miedzi | Ścieżki, pola lutownicze i pozostałe obszary przewodzące. | Czy każda warstwa ma właściwy plik i jest poprawnie zidentyfikowana? |
| Maska lutownicza | Wzór maski oraz miejsca, w których miedź ma pozostać odsłonięta. | Czy odsłonięcia odpowiadają zamierzonym miejscom lutowania i kontaktu? |
| Nadruk opisowy | Oznaczenia elementów, złączy i polaryzacji. | Czy tekst jest czytelny i nie nachodzi na miejsca lutowania? |
| Dane wierceń | Położenie i wielkość otworów przewidzianych w projekcie. | Czy otwory pasują do pól oraz właściwych warstw? |
| Obrys i opis konstrukcji | Kształt płytki oraz uzgodnione wymagania dotyczące jej wykonania. | Czy obrys jest jednoznaczny, a opis odpowiada eksportowanym plikom? |
Rysunek mechaniczny i opis konstrukcji pomagają wyjaśnić informacje, których nie należy pozostawiać do odgadnięcia z samych obrazów warstw. Przekaż wymagania dotyczące materiału, grubości płytki, grubości miedzi oraz wykończenia powierzchni. Upewnij się, że nie są sprzeczne z zawartością projektu.
Grubość miedzi: jak przeliczać oz/ft² na µm?
Oznaczenie oz/ft² podaje masę miedzi przypadającą na jednostkę powierzchni. Nie jest stosunkiem szerokości ścieżki do jej grubości. Wartości 1 oz/ft² odpowiada w przybliżeniu grubość 34–35 µm; do prostego przeliczenia można przyjąć 35 µm.
| Masa powierzchniowa miedzi | Przybliżona grubość |
|---|---|
| 0,5 oz/ft² | 17,5 µm |
| 1 oz/ft² | 35 µm |
| 2 oz/ft² | 70 µm |
Proporcjonalne przeliczenie można zapisać jako t ≈ 35 µm × m / (1 oz/ft²), gdzie t oznacza grubość, a m masę powierzchniową miedzi. Jednostki masy powierzchniowej skracają się, więc wynik otrzymujemy w mikrometrach.
Przykład obliczeniowy przy założeniu m = 2 oz/ft²: t ≈ 35 µm × (2 oz/ft²) / (1 oz/ft²) = 70 µm. Analogicznie przy założeniu m = 0,5 oz/ft² otrzymujemy t ≈ 35 µm × 0,5 = 17,5 µm. Są to wartości przybliżone, służące do interpretacji oznaczenia miedzi.
Grubość miedzi i szerokość ścieżki to odrębne parametry. Samo przeliczenie nie wyznacza dopuszczalnego prądu ani minimalnego odstępu między przewodnikami. W dokumentacji zapisuj grubość jednoznacznie, a wymagania dotyczące geometrii ustalaj osobno.
Przelotki i zgodność położenia warstw
Przelotka jest metalizowanym, wierconym otworem łączącym warstwy przewodzące. Dlatego jej kontrola wymaga porównania danych wiercenia z obrazami miedzi. Sam widok otworu na rysunku nie wystarcza do sprawdzenia, czy został poprawnie uwzględniony w całym zestawie.
Nałóż w przeglądarce dane otworów na odpowiednie warstwy i sprawdź ich położenie względem pól. Obejrzyj również obrys płytki oraz orientację poszczególnych obrazów. Przesunięcie lub niezamierzone odbicie warstwy trzeba wyjaśnić przed przekazaniem plików do produkcji.
Nie każdy otwór pełni funkcję przelotki: projekt może zawierać również otwory montażowe. Rozróżnij ich przeznaczenie w dokumentacji, aby połączenia elektryczne i wymagania mechaniczne były czytelne.
Ścieżki, odstępy i miejsca montażu
Przed eksportem sprawdź, czy rozmieszczenie komponentów i prowadzenie ścieżek odpowiadają schematowi oraz obudowie urządzenia. Uwzględnij miejsca mocowania, krawędzie płytki i obszary, w których elementy mechaniczne mogłyby uszkodzić miedź. Zarezerwuj potrzebną przestrzeń już w projekcie.
Nie przyjmuj uniwersalnego odstępu między ścieżkami dla wszystkich zastosowań. Reguły muszą odpowiadać wymaganiom elektrycznym projektu i możliwościom wykonania płytki. Uzgodnij je z producentem PCB, zanim przygotujesz ostateczny zestaw danych.
Maski lutowniczej nie traktuj jako sposobu na pominięcie właściwych odstępów. Osobno oceń dostęp do pól lutowniczych oraz czytelność oznaczeń przydatnych podczas montażu PCB. Dekoracyjny nadruk powinien ustępować informacjom potrzebnym do prawidłowego osadzenia elementów.
Lista kontrolna przed wysłaniem plików
Kontrolę przeprowadź na wyeksportowanym zestawie, który zamierzasz wysłać. Podgląd projektu w edytorze i zawartość archiwum to różne etapy pracy: sprawdzenie pierwszego nie zastępuje sprawdzenia drugiego.
- Potwierdź wersję projektu. Wszystkie pliki i opis konstrukcji powinny pochodzić z tej samej zatwierdzonej wersji.
- Sprawdź kompletność warstw. Porównaj wykaz eksportowanych obrazów z konstrukcją PCB. Nie pomijaj warstw wewnętrznych.
- Skontroluj geometrię. Obejrzyj skalę, orientację i obrys. Upewnij się, że obrazy warstw nakładają się zgodnie z projektem.
- Porównaj wiercenia z miedzią. Sprawdź położenie oraz wielkość otworów i ich zgodność z polami.
- Obejrzyj maskę i opisy. Zweryfikuj odsłonięcia pól, oznaczenia polaryzacji oraz tekst przy złączach i komponentach.
- Porównaj parametry z zamówieniem. Grubość miedzi, materiał i pozostałe wymagania powinny zgadzać się z opisem dokumentacji.
- Uporządkuj archiwum ZIP. Nadaj plikom czytelne nazwy i usuń nieaktualne eksporty, aby odbiorca nie musiał wybierać między wersjami.
Po każdej korekcie projektu ponownie wyeksportuj zależne pliki i sprawdź komplet. Szczególną uwagę zwróć na zmiany położenia elementów lub otworów, ponieważ mogą wymagać aktualizacji kilku warstw jednocześnie.
FAQ — pytania o dokumentację PCB
Czy schemat elektryczny wystarczy do wykonania płytki?
Nie. Schemat opisuje połączenia, natomiast dokumentacja produkcyjna określa ich geometrię. Potrzebne są obrazy warstw, dane wierceń i informacje pozwalające jednoznacznie określić konstrukcję płytki.
Czy Gerber zawiera wyłącznie warstwy miedzi?
Nie. Służy również do zapisu obrazów maski lutowniczej i nadruku opisowego. Poszczególne warstwy przekazuje się jako osobne pliki, a dane wiercenia mogą być zapisane w Gerberze lub formacie NC.
Czy nadruk opisowy jest tym samym co maska lutownicza?
Nie. Nadruk przekazuje informacje pomocne przy montażu i obsłudze. Maska chroni miedź przed korozją i zmniejsza ryzyko zwarć lutowia. Warstwy te mają osobne funkcje i osobne obrazy produkcyjne.
Dlaczego trzeba sprawdzić pliki po eksporcie?
Producent pracuje na przekazanym zestawie danych. Kontrola w przeglądarce pozwala sprawdzić, czy eksport obejmuje właściwe warstwy, otwory i obrys oraz czy odpowiada aktualnej wersji projektu.
Podsumowanie
Dobra dokumentacja PCB łączy poprawny wzór miedzi z kompletem pozostałych warstw, wierceń i wymagań konstrukcyjnych. Sprawdź pliki po eksporcie, uporządkuj ich nazwy i przekaż spójne archiwum. W sprawie wykonania płytki możesz skontaktować się z OurPCB, przesyłając dokumentację oraz wymagania projektu.
