Понимание файлов Гербер (Gerber Files) печатных плат: ключевая роль в электронном производстве

25 июня 2020 г.

Каждая электронная сборка строится по спецификациям. Спецификации и другие детали дизайна документируются в различных файлах. Файл Гербер — один из таких файлов, который используется в электронной промышленности для хранения и коммуникации чертежей дизайна. Этот файл в основном ссылается проектировщиками и производителями печатных плат для построения прототипов или в ходе среднего до полного объема производства. Скажем так, у вас может быть несколько вопросов, таких как что именно такое файлы Гербер? Как они помогают пользователям в процессе производства? Эти вопросы отвечаются через эту статью.

Введение в файлы Гербер

Гербер — это векторный формат ASCII, который используется для проектирования печатных плат, поэтому он называется файлами Гербер печатных плат. Это формат с открытым исходным кодом, который используется для определения спецификаций дизайна печатных плат, таких как количество медных слоев, данные сверления, информация о паяной маске и т.д. Обычно процесс проектирования печатных плат включает электронную автоматизацию проектирования (EDA) или компьютерно-ассистированное проектирование (CAD). В случае CAD-компоновки печатных плат файлы Гербер используются для представления формата стандартного ввода изображения дизайна. Он предлагает стандарт изображения для данных производства печатных плат, он также включает автоматизированный оптический контроль (AOI).

Существует три формата файлов Гербер печатных плат: RS-274X, RS-274D и Gerber-X2. RS-274X — текущий формат, используемый в отрасли.

Какая информация включена в эти файлы и как они помогают в производстве печатных плат? Следующий раздел отвечает на эти вопросы детально.

Значительные особенности файлов Гербер

Особенности файлов Гербер, которые делают этот формат выдающимся в производстве печатных плат, следующие.

• Параметры конфигурации (Configuration Parameters): Файлы Гербер обычно включают параметры конфигурации. Синтаксис начинается и заканчивается текстовыми блоками %. Однако параметры конфигурации могут варьироваться в зависимости от типа файлов Гербер. Параметры конфигурации контролируют каждую активность, выполняемую файлами Гербер.
• Макросы и размеры апертур (Macro and Aperture Dimensions): Апертура определяет форму и размер печатной платы, тогда как макросы определяют редко используемые геометрические особенности на файлах Гербер. Это могут включать логотипы, буквы или регистрационные метки. В CAD-системе макросы — это параметры AM, используемые для заполнения пробелов между исходными особенностями и спецификациями.
• Команды рисования (Drawing Commands): Файлы Гербер обладают тремя примитивами рисования: вспышками (flashes), дугами (arcs) и линиями (lines) для определения толщины и геометрических форм в дизайне печатной платы. С помощью команды «step and repeat» в RS-274X возможно рисовать сложные формы в дизайне, что ранее было невозможно.
• Координаты X/Y: Гербер определяет координаты X и Y каждой геометрической формы, нарисованной на дизайне файла Гербер, как плейсхолдеры. Благодаря всем этим особенностям файлы Гербер печатных плат — важный формат в производстве печатных плат. Они действуют как PDF для электронной производственной промышленности.

Какова важность файлов Гербер в производстве печатных плат?

Следующие пункты относятся к важности файлов Гербер в промышленности производства печатных плат.

• Как обсуждалось ранее, дизайны печатных плат становятся сложными, и использование мелких компонентов требуется в сложных и компактных дизайнах. В таких случаях ранее используемые инструменты векторного фотоотрисовщика (vector photoplotter) не достаточны.
• Компактные дизайны конструируются из множества слоев. Старые векторные фотоотрисовщики были способны только прослеживать односторонний дизайн и расположение компонентов. Тогда как файлы Гербер печатных плат подходят даже для более чем 20-слойных печатных плат. Вот где файлы Гербер играют важную роль в промышленности производства и изготовления печатных плат. Файлы Гербер печатных плат подходят для многослойных дизайнов печатных плат, так как они прослеживают построение слой за слоем, вместе со слоями паяльной пасты и расположением компонентов.
• Фактически, раньше векторные плоттеры требовали сфокусированный свет, который посылался через апертуру для экспонирования дизайн-пленки. Эти фотоотрисовщики не подходят для современных компактных, высокоплотных и сложных дизайнов печатных плат. Файлы Гербер реализуют лазерные плоттеры для прослеживания расположения компонентов, которые подходят для высокоплотного монтирования компонентов печатных плат.
• Файлы Гербер печатных плат также удобны по времени. Обычно для более крупного куска печатной платы, который может иметь много трасс и расположений компонентов, инструменты фотоотрисовщика могут быть затратными по времени. Однако файлы Гербер сокращают это время до всего нескольких минут с помощью лазерного плоттера.
• В случае, если есть требование вернуться к традиционным фотоотрисовщикам, информация в файлах Гербер может быть прослежена обратно очень легко. Координаты Гербер конвертируются в растровый файл с помощью лазерного плоттера, что помогает сохранять следы информации на длительную продолжительность. Все эти потенциальные способности файлов Гербер печатных плат делают их очень важными в процессе производства печатных плат. Вместе с этими способностями есть некоторые особенности, которые делают их еще более важными в процессе.

Эти файлы Гербер печатных плат могут быть созданы с использованием нескольких программных продуктов. Однако, если вы не можете сделать это сами, вы можете заказать эту услугу у надежных производителей печатных плат, таких как Creative Hi-Tech. Они выполняют создание файлов Гербер с нуля для своих клиентов как часть своих услуг по производству печатных плат. Компания предлагает услуги сборки и производства печатных плат с 1998 года нескольким отраслям.

Связанные публикации:

• Как переработать печатную плату — Часть I
• Важность документации печатных плат для эффективного проектирования и производства