Как создавать файлы Gerber на основе различных программ для проектирования печатных плат

Отсроченный заказ печатных плат (PCB) никому не нужен. В идеальном случае вы отправляете свой проектный файл производителю печатной платы, затем производитель организует изготовление платы на основе вашего файла и доставляет вам продукцию. Однако на практике все не так просто.

Обычно проходит очень много времени с момента, когда вы отправляете файл с дизайном, до окончательного получения ваших плат. Ваша неудовлетворенность производителем печатных плат будет расти по мере увеличения времени обработки. На самом деле, вы можете многое сделать, чтобы сократить этот период времени в течение всей процедуры с вашей точки зрения. В конце концов, для вас важны эффективность и результативность.

Файлы Gerber играют решающую роль в качестве связующего звена и переводчика между инженерами-проектировщиками печатных плат и производителями печатных плат, позволяя производителям понять соображения и концепции инженеров-конструкторов, чтобы можно было эффективно и результативно производить правильные и надежные продукты.

Определение и необходимость файлов Gerber

Первоначально разработанный компанией Gerber, формат Gerber в настоящее время относится к широко распространенному стандартному программному обеспечению для индустрии печатных плат, способному описывать обстоятельства изображений платы, такие как слои проводников, слои паяльной маски, слои легенды.

Печатные платы разрабатываются в специализированной системе EDA (автоматизация электронного проектирования) или CAD (автоматизированное проектирование), которые дополнительно генерируют данные о производстве платы на основе того, какое изготовление печатной платы начато. Производители печатных плат не смогут полностью понять все детали файла проекта печатной платы, если файл формата Gerber не содержится в нем в качестве справочных и руководящих указаний. Файл формата Gerber применяется для описания требований к дизайну каждого изображения печатной платы и может применяться как для изготовления платы без покрытия, так и для сборки печатной платы.

Когда дело доходит до изготовления плат, формат Gerber требуется как для стандартных фотоплоттеров, так и для другого производственного оборудования, требующего данных изображения, такого как принтеры легенд, устройства прямого формирования изображений или оборудование AOI (автоматический/автоматический оптический контроль) и т. д. Проще говоря, файлы формата Gerber имеют зависит от начала и до конца процесса изготовления печатной платы.

Когда дело доходит до сборки печатных плат, в формат Gerber включен слой трафарета, а расположение компонентов также регулируется, что будет рассматриваться как важные справочные данные для сборки SMT (технология поверхностного монтажа), сборки через отверстие и их сочетания.

Версии файлов Gerber

В настоящее время доступны три версии форматов Gerber:

• Gerber X2 — новейший формат Gerber, содержащий данные стека и атрибуты.

• RS-274-X — расширенная версия формата Gerber, получившая широкое распространение.

• RS-274-D — самая старая версия формата Gerber, которая постепенно заменяется на RS-274-X.

Создание файлов Gerber

Инженеры-проектировщики печатных плат никогда не должны лениться создавать свои собственные файлы Gerber по следующим двум причинам.

Вы вряд ли сможете убедиться, что используемое вами программное обеспечение для проектирования печатных плат такое же, как и используемое производителем вашей печатной платы. Если ваш производитель печатных плат использует другое программное обеспечение для проектирования печатных плат, вам придется самостоятельно создавать файлы Gerber, дальнейшие обсуждения и подтверждения определенно потребуют больше времени и соответственно задержат производственный процесс.

Даже если производитель печатной платы использует то же программное обеспечение для проектирования печатных плат, что и вы, вам все равно рекомендуется создавать файлы Gerber самостоятельно, поскольку различия в используемом программном обеспечении также могут привести к возможным ошибкам.

Поэтому, чтобы обеспечить сроки поставки и надежность конечных продуктов, инженеры-проектировщики печатных плат должны научиться самостоятельно генерировать файлы Gerber. Файлы Gerber обычно содержат проектные данные слоя проводника, слоя паяльной маски и слоя шелкографии. Кроме того, когда речь идет о двух слоях с одними и теми же проектными данными, файлы Gerber должны создаваться соответственно, чтобы избежать возможных недоразумений.

В различных программах для проектирования печатных плат предусмотрены различные этапы создания файлов Gerber. В следующей части этой статьи будут показаны методы создания файлов Gerber для программного обеспечения для проектирования печатных плат.

Альтиум Дизайнер

Открыв файл .pcb в программном обеспечении Altium Designer, последовательно щелкните File>>Fabrication Outputs>>Gerber Files. Затем появится диалоговое окно Gerber Setup, в котором инженерам доступны пять пунктов для установки соответствующих параметров в их Gerber-файлах:General, Layers, Drill Drawing, Apertures и Advanced.

• Общая кнопка

Под кнопкой General должны быть определены два параметра:Units и Format. Для единиц измерения можно выбрать дюймы или миллиметры. Для формата предоставляются три варианта. Самое высокое разрешение — 2:5, а самое низкое — 2:3.

• Слои

На этой вкладке должны быть определены слои для печати и для зеркального отражения. Крестик может быть отмечен в конце слоев, которые необходимо отобразить или отразить. Механическими слоями для добавления ко всем графикам можно пренебречь.

• Чертеж сверления

На этой вкладке мало что нужно делать, и символы легенды не имеют большого значения.

• Отверстия

Основываясь на обсуждении, упомянутом ранее в этой статье, галочка для встроенных апертур (RS274X) должна быть отмечена, а другие элементы станут серыми, и никаких дальнейших действий не требуется.

• Расширенный

Параметры размера пленки могут быть установлены Altium Designer по умолчанию, и если эти параметры установлены слишком маленькими, может возникнуть ошибка. Параметры в Допусках соответствия апертуры, плюс и минус, должны быть установлены на 0,005 мил.

В пункте «Пакетный режим» должен быть выбран «Отдельный файл для каждого слоя».

Начальные/конечные нули, положение на пленке и тип плоттера следует выбирать на основе предпочтений инженеров-проектировщиков печатных плат и требований конкретных проектов. Начальные/конечные нули и позиция на пленке, определенные в файлах Gerber, должны быть совместимы с таковыми в файлах NC Drill.

Среди вариантов выбора в разделе «Другое» предлагается установить галочки для команд «Оптимизировать изменение местоположения» и «Создать файл экспорта правил DRC» (.RUL), а для двух других вариантов — нет.

После определения всех параметров нажмите кнопку ОК, чтобы завершить создание файла Gerber.

Каденция (Аллегро)

Откройте компоновку печатной платы в Allegro и последовательно нажмите Manufacture>>Artwork. После этого появится Форма контроля обложки.

Затем пришло время добавить контур платы, щелкнув правой кнопкой мыши папку TOP и выбрав «Добавить руководство».

Определите название фильма, например OUTLINE, и нажмите OK.

В окне Subclass Selection разверните BOARD GEOMETRY и отметьте напротив OUTLINE. Затем нажмите кнопку ОК.

Вернитесь к окну формы управления обложкой, поставьте галочку напротив OUTLINE, если она осталась в области доступных фильмов.

По завершении этих шагов нажмите кнопку «Выбрать все» для вывода всех слоев. Затем при нажатии кнопки «Создать обложку» будут созданы файлы Gerber.

ОРЕЛ

Откройте макет печатной платы с помощью программного обеспечения EAGLE и щелкните File>>CAM Processor. Затем вы увидите всплывающее диалоговое окно.

В этом диалоговом окне щелкните Файл>>Открыть>>Задание и откройте файл проекта в новом окне, показанном ниже.

В этом окне вы должны определить файлы Gerber с точки зрения Стороны компонентов, Стороны пайки, CMP шелкографии, маски остановки пайки CMP, маски остановки пайки SOL, границы, вставки CMP, вставки SOL и шелкографии SOL. Как только все параметры под всеми кнопками в этом окне будут определены, вы можете сгенерировать файлы Gerber, нажав кнопку «Обработать задание».

На мой взгляд, создать файл Gerber в программном обеспечении для проектирования печатных плат несложно, если вы полностью осознаете важность этого для инженеров производителей печатных плат. Помните:создайте файл Gerber для КАЖДОГО слоя вашей платы вместе с краем платы. Четкий и интегрированный файл Gerber, безусловно, сделает ваш заказ эффективным и действенным.