Pliki Gerber opisują obrazy warstw płytki drukowanej: miedzi, maski lutowniczej i warstwy opisowej. Generuje się je z projektu PCB, a następnie sprawdza w przeglądarce i przekazuje producentowi wraz z danymi wiercenia. Aby przygotować poprawny zestaw, trzeba wybrać właściwe warstwy, uzgodnić format danych i skontrolować zawartość gotowego archiwum ZIP.
Czym jest format Gerber?
Gerber to tekstowy format ASCII, którego zawartość można odczytać jako ciąg poleceń. Polecenia te opisują uporządkowany zbiór obiektów graficznych tworzących obraz warstwy. Zamiast fotografii płytki otrzymujemy więc zapis pozwalający oprogramowaniu odtworzyć jej geometrię. Format rozwija firma Ucamco.
W pliku znajdują się między innymi współrzędne, polecenia rysowania oraz definicje apertur, czyli kształtów używanych do tworzenia obrazu. Znajomość składni jest przydatna przy analizie problemów, ale podczas zwykłego przygotowania dokumentacji pliki generuje program CAD. Projektant wybiera zakres eksportu i odpowiada za sprawdzenie wyniku.
Warto rozróżniać projekt roboczy od danych przekazywanych do produkcji. Projekt edytujemy w programie do projektowania PCB, natomiast Gerbery przedstawiają wyeksportowane warstwy. Kontrola samego projektu nie zastępuje obejrzenia plików, które rzeczywiście trafią do wykonawcy.
RS-274-D, RS-274X, X1, X2 i X3 — różnice między wersjami
Pod nazwą Gerber występują rozwiązania o różnym zakresie informacji. Najważniejsza różnica dotyczy sposobu zapisu obrazu oraz obecności dodatkowych danych opisowych. Poniższe zestawienie pomaga odróżnić starsze oznaczenia spotykane w dokumentacji od rozszerzeń formatu.
| Oznaczenie | Zakres i znaczenie |
|---|---|
| Standardowy Gerber, RS-274-D | Oryginalny format z 1980 roku. Obsługiwał proste operacje plotera wektorowego; został unieważniony we wrześniu 2014 roku. |
| Rozszerzony Gerber, RS-274X | Wprowadzony we wrześniu 1998 roku. Pozwala definiować apertury o dowolnym kształcie oraz opisywać pola i płaszczyzny bez wypełniania ich liniami. |
| Gerber X1 | Zawiera dane obrazu, bez atrybutów dodanych w X2. |
| Gerber X2 | Rozszerzenie wprowadzone w lutym 2014 roku. Dodaje atrybuty, czyli metadane uzupełniające opis graficzny. |
| Gerber X3 | Rozszerzenie z października 2019 roku, obejmujące informacje o komponentach. |
W RS-274-D tworzenie większych obszarów wymagało ich „malowania” prostymi operacjami, co prowadziło do bardzo dużych plików. RS-274X pozwala opisywać takie obszary bez wypełniania wektorowego. To różnica w sposobie reprezentacji geometrii, a nie tylko zmiana nazwy formatu.
Atrybuty X2 uzupełniają obraz o informacje przydatne przy jego interpretacji. X3 rozszerza zakres danych o komponenty. Przy wyborze sposobu eksportu sprawdź, jaki format przyjmuje wykonawca; samo oznaczenie wersji nie potwierdza jeszcze kompletności przygotowanej dokumentacji.
Jak przygotować pliki Gerber z projektu PCB?
W KiCadzie, Altium Designer i Eagle przygotowanie danych sprowadza się do wyboru warstw, eksportu oraz kontroli wyniku. Szczegóły obsługi zależą od programu i jego wersji. Poniższa procedura opisuje wspólny tok pracy, bez wskazywania domyślnych ustawień, rozszerzeń nazw plików czy konkretnych pól w oknach eksportu.
- Otwórz właściwy projekt płytki. Upewnij się, że pracujesz na wersji przeznaczonej do zamówienia. Przed eksportem zapisz zmiany i sprawdź, czy dokumentacja odnosi się do tego samego projektu.
- Ustal zakres danych. Wypisz warstwy miedzi, maski lutowniczej i opisów, które mają znaleźć się w zestawie. Uwzględnij również dane wiercenia oraz dokumentację kształtu płytki.
- Wyeksportuj obrazy warstw. Każda warstwa powinna mieć odpowiadający jej plik. Podobny wygląd warstw nie jest powodem, aby pomijać którąś z nich.
- Przygotuj dane wiercenia. Sprawdź, czy zostały wygenerowane i czy są przeznaczone do tej samej wersji płytki co pozostałe pliki.
- Otwórz wyniki w przeglądarce. Porównaj wyeksportowane obrazy z projektem, zanim spakujesz dane do wysłania.
- Przygotuj archiwum ZIP. Umieść w nim sprawdzony zestaw i wymagany opis płytki. Usuń z paczki robocze eksporty, które mogłyby zostać pomylone z zatwierdzonymi danymi.
Nie zakładaj, że zapisany wcześniej zestaw ustawień eksportu będzie odpowiedni dla każdego projektu. Przed ponownym użyciem sprawdź przede wszystkim wybór warstw. Po zmianie projektu wygeneruj spójny zestaw danych i ponownie go obejrzyj, zamiast dołączać pojedynczy poprawiony plik bez kontroli pozostałych.
Co powinien zawierać zestaw danych produkcyjnych?
Zestaw porządkuj według funkcji poszczególnych plików. Gerber opisuje warstwę obrazu; archiwum ZIP służy do zebrania danych przeznaczonych do przekazania. Sama obecność archiwum nie oznacza, że wszystkie potrzebne warstwy zostały wyeksportowane.
| Rodzaj danych | Co należy uwzględnić? |
|---|---|
| Miedź | Obraz każdej warstwy miedzi przewidzianej w projekcie, obejmujący jej ścieżki, pola lutownicze i płaszczyzny. |
| Maska lutownicza | Obrazy maski dla stron płytki, na których została przewidziana. |
| Warstwa opisowa, czyli legenda | Napisy i oznaczenia dla odpowiednich stron płytki. |
| Wiercenie | Dane otworów dla występujących w projekcie zakresów wiercenia, w uzgodnionym formacie. |
Poza obrazami warstw zadbaj o jednoznaczne przekazanie kształtu i wymiarów płytki. Zakres dodatkowej dokumentacji uzgodnij z producentem. Nie traktuj przypadkowego zestawu plików z innego projektu jako wzorca kompletności własnego zamówienia.
Ile plików potrzeba? Przykład obliczeniowy
Przykład z założonymi wartościami: rozpatrujemy płytkę 4-warstwową, dla której przygotowujemy 4 obrazy miedzi, 2 obrazy maski lutowniczej, 2 obrazy warstwy opisowej i pojedynczy plik wiercenia. Dla tak określonego zestawu możemy zapisać:
Liczba plików = liczba obrazów miedzi + liczba obrazów maski + liczba obrazów opisów + liczba plików wiercenia.
Po podstawieniu założonych wartości: 4 + 2 + 2 + 1 = 9 plików.
To ilustracja arytmetyczna, a nie uniwersalna lista dokumentów wymaganych przez producenta. Wynik dotyczy wyłącznie wymienionych składników i nie uwzględnia osobnej dokumentacji obrysu ani innych załączników. Rzeczywistą zawartość paczki ustal na podstawie projektu i wymagań wykonawcy.
Takie zliczenie pomaga wychwycić pominiętą warstwę, ale nie sprawdza zawartości plików. Zestaw o oczekiwanej liczebności nadal trzeba obejrzeć: liczba dokumentów nie mówi, czy przedstawiają właściwe obrazy.
Pliki Gerber a dane wiercenia
Dane wiercenia należy uwzględnić obok obrazów warstw. Gerber może opisywać dane dla poszczególnych zakresów wiercenia; historycznie stosuje się do tego również formaty NC, takie jak Excellon. Nie należy więc utożsamiać całej paczki produkcyjnej wyłącznie z obrazami miedzi ani zakładać, że każdy jej plik ma ten sam format.
Przed wysłaniem zestawu ustal sposób przekazania otworów i sprawdź obecność odpowiednich danych. Wyświetlenie samych warstw miedzi nie potwierdza, że do archiwum dołączono plik wiercenia. Weryfikuj osobno jego obecność oraz zgodność z projektem płytki.
Jak dane Gerber są wykorzystywane w produkcji?
Podczas produkcji PCB obrazy warstw służą do odwzorowania zaprojektowanych wzorów. W przypadku miedzi wzór jest wykorzystywany do naświetlania fotorezystu w procesie prowadzącym do wytrawienia warstwy. Geometria zapisana w danych ma więc bezpośrednie znaczenie dla odwzorowania projektu na płytce.
Z tego powodu przegląd eksportu powinien obejmować rzeczywiste obrazy, a nie tylko listę nazw w katalogu. Sprawdzenie, że program utworzył pliki, jest dopiero początkiem kontroli. Trzeba jeszcze potwierdzić, że przedstawiają zamierzone warstwy i należą do właściwej wersji dokumentacji.
Lista kontrolna przed wysłaniem archiwum ZIP
Otwórz wyeksportowane dane w przeglądarce Gerber. Obejrzyj warstwy oddzielnie i wspólnie, a następnie porównaj wynik z projektem. Pracuj na zestawie przeznaczonym do wysłania, aby sprawdzenie dotyczyło dokładnie tych danych, które otrzyma wykonawca.
- Warstwy miedzi: czy wszystkie przewidziane warstwy są obecne i odpowiadają projektowi?
- Maska i opisy: czy wyeksportowano dane dla właściwych stron płytki, bez pominięcia potrzebnej warstwy?
- Wiercenie: czy odpowiednie dane znajdują się w paczce i pochodzą z tego samego projektu?
- Kształt płytki: czy przekazana dokumentacja pozwala jednoznacznie odczytać obrys i wymiary?
- Spójność zestawu: czy pliki robocze i wcześniejsze wersje nie zostały pomieszane z zatwierdzonym eksportem?
- Zawartość ZIP: czy archiwum zawiera sprawdzone pliki oraz uzgodnione dokumenty dodatkowe?
Jeśli znajdziesz rozbieżność, wróć do projektu lub konfiguracji eksportu i popraw jej przyczynę. Następnie wygeneruj dane ponownie i powtórz kontrolę. Poprawka jest zakończona dopiero wtedy, gdy sprawdzony zestaw znajduje się w paczce przygotowanej do przekazania.
FAQ — najczęstsze pytania o pliki Gerber
Czym otworzyć pliki Gerber?
Do sprawdzania obrazów użyj przeglądarki Gerber, na przykład GerbView. Plik można odczytać także jako tekst ASCII, lecz oglądanie poleceń nie zastępuje kontroli graficznej wyeksportowanych warstw.
Czy Gerber X2 zawiera tylko obraz warstwy?
Nie. X2 zawiera również atrybuty, czyli metadane uzupełniające obraz. Wersja X1 opisuje sam obraz, natomiast X3 rozszerza zakres informacji o komponenty.
Czy dane wiercenia muszą być zapisane w formacie Excellon?
Excellon jest formatem NC stosowanym do przekazywania danych wiercenia, ale takie dane można przedstawiać również w Gerberze. Sposób ich dostarczenia należy uzgodnić z wykonawcą płytki.
Czy każda płytka 4-warstwowa wymaga 9 plików?
Nie. Podana liczba wynika z założonego przykładu obejmującego obrazy miedzi, maski, opisów i pojedynczy plik wiercenia. Komplet dokumentacji zależy od projektu oraz wymagań producenta.
Podsumowanie
Przygotowanie plików Gerber obejmuje wybór warstw, eksport, kontrolę obrazów i skompletowanie danych wiercenia. Przed wysłaniem sprawdź zgodność zestawu z projektem oraz wymaganiami wykonawcy. Do archiwum ZIP powinny trafić zatwierdzone pliki i uzgodniona dokumentacja, tak aby zawartość paczki jednoznacznie opisywała płytkę przeznaczoną do produkcji.
