Informazioni sui file Gerber: una guida completa per la progettazione di PCB

Introduzione

I file Gerber sono stati e rimangono il fondamento di Progettazione PCB e produzione. Essere in grado di comprendere la composizione di un file Gerber e cosa porta con sé garantirà una produzione accurata. Questa guida dovrebbe aiutarti a padroneggiare l'uso dei file Gerber per progettare con successo circuiti stampati.

Cosa sono i file Gerber?

I file Gerber sono essenziali per Produzione di PCB, descrivendo dettagliatamente ogni strato di un scheda di circuito. Includono tracce di rame, maschere di saldatura e strati serigraficiI file Gerber accurati garantiscono una produzione precisa.

Cosa dovrebbe contenere il fascicolo Geber?

Dimensioni PCB

Il dimensionamento in un PCB definisce la dimensione e la forma della scheda affinché si adatti correttamente a uno strumento. Le dimensioni indicheranno con precisione al produttore come produrre la scheda. Evitano problemi di adattamento e riducono al minimo le costose rilavorazioni. Un dimensionamento corretto velocizzerà il processo di assemblaggio. La precisione dimensionale garantisce affidabilità nelle prestazioni.

Tracce di rame

Queste tracce di rame agiscono come percorsi elettrici che instradano i componenti per consentire il passaggio dei segnali. Con una buona progettazione delle tracce, si può garantire un routing affidabile del segnale. Riduce la perdita di potenza e impedisce il guasto di un circuito. Un routing delle tracce accurato migliora le prestazioni del circuito complessivo. Le tracce di rame ben progettate garantiranno la funzionalità elettrica della scheda.

pannelizzazione

Un processo di fabbricazione che consente di realizzare più PCB insieme su un pannello è pannellizzazione. Ciò ottimizza l'uso del materiale per economie di scala in termini di costi e tempi. L'efficienza produttiva migliora perché ci saranno meno sprechi nel processo di pannellizzazione. Rende più semplice la gestione durante la produzione. La pannellizzazione è un passaggio necessario quando è richiesta una produzione su larga scala.

Connessioni in rame

Le connessioni in rame assicurano il flusso di segnali e potenza ai vari componenti. Buone connessioni non consentono guasti elettrici o perdite di segnale, aumentando l'affidabilità e la funzionalità della scheda. Le connessioni corrette assicurano efficienza nell'uso della potenza. Le connessioni in rame affidabili migliorano le prestazioni generali del tuo PCB.

Strati di maschera di saldatura (.GTS e .GBS)

Gli strati della maschera di saldatura proteggono le tracce di rame, guidando il flusso di saldatura. Lo strato superiore della maschera di saldatura è rappresentato da .GTS, e lo strato inferiore della maschera di saldatura in Gerber è rappresentato da .GBS. Definisce quale area deve essere saldata, espone solo i pad giusti e impedisce ponti di saldatura e cortocircuiti. Inoltre, impediscono al PCB di contaminare per garantire un assemblaggio pulito. Una mascheratura di saldatura adeguata migliora la durata, l'affidabilità e le prestazioni complessive della scheda.

Strati serigrafici

Gli strati di serigrafia contengono le utili etichette stampate su un PCB. Queste aiutano a identificare i componenti e i punti di prova. Questa etichettatura chiara fa risparmiare un sacco di tempo nell'assemblaggio e nella correzione degli errori. Un buon design di serigrafia evita la maggior parte degli errori di fabbricazione e quindi fornisce una manutenzione più semplice e test che fanno risparmiare tempo.

Linee guida per il foro di perforazione

Linee guida su trapano i fori stabiliscono dove i componenti devono avere i fori. Le linee guida appropriate forniscono l'allineamento corretto e assemblano correttamente i componenti. Consentono agli strati di connettersi elettricamente. Una foratura accurata riduce al minimo errori e ritardi. I fori di perforazione ben posizionati assicurano una buona funzionalità della scheda.

Trattamento della superficie

trattamento della superficie impedisce l'ossidazione del rame esposto. Ciò garantirà una buona saldabilità e prolungherà la vita della scheda. Un trattamento superficiale appropriato migliorerà la durata della scheda. Fornisce anche buone prestazioni elettriche nel complesso. Trattamenti affidabili assicurano la qualità sui PCB a lungo termine.

Formati dei dati nei file Gerber

GERBER X2

GERBER X2 è un formato esteso per i progetti in schede a circuito stampato, che offre più funzioni di livello metadati e attributi di parte. Ciò consente una migliore comunicazione tra progettisti e produttori con maggiori dettagli rispetto alle versioni precedenti. X2 consente un'elevata complessità nei PCB, che avrà minori possibilità di interruzione nella produzione. La sua precisione riduce gli errori. GERBER X2 migliora la precisione complessiva del progetto.

ODB++

ODB++ è un formato dati completo che contiene tutti i dati dalla produzione su un PCB, dalle informazioni sui livelli al posizionamento dei componenti ai dettagli su test elettrici. ODB++ riduce lo sforzo nel trasferimento di molti tipi di formati di file durante il processo di produzione. La sua natura one-stop aumenta l'efficienza e riduce gli errori. Questo formato assicura una produzione veloce e senza errori.

RS274X

RS274X è una versione estesa della precedente formato Gerber. Incorpora informazioni sulle aperture all'interno dello stesso file contenente i dati sulle immagini dei PCB. In questo modo, i produttori possono produrre il PCB senza richiedere file di apertura separatamente. RS274X supporta anche i moderni requisiti di fabbricazione dei PCB come strati multipli, progettazione di interconnessioni complesse. Riduce il mal di testa per la generazione di file e aumenta la coerenza nella produzione. L'ampio utilizzo rende RS274X compatibile con la maggior parte dei produttori.

RS274-D

RS274-D è la prima generazione del formato Gerber. RS274-D richiede un file aggiuntivo per le aperture per definire forme e dimensioni. È stato sostituito da formati più avanzati come RS274X e GERBER X2. RS274-D non supporta funzionalità avanzate nei PCB. Nei tempi moderni, viene raramente utilizzato poiché ha solo funzionalità minime. Un formato integrato e più preciso è preferito da un produttore per la progettazione moderna.

Caratteristiche essenziali di un visualizzatore di file Gerber

Un visualizzatore Gerber svolge un ruolo importante nella revisione e verifica dei progetti PCB. Deve consentire le funzionalità chiave relative alla corretta visualizzazione, al controllo dei livelli e alla compatibilità del formato file. Garantire tutto ciò migliorerà sicuramente il processo di revisione del progetto e impedirà errori al momento della produzione.

Visualizzazione accurata

È necessaria una visualizzazione corretta per rivedere il tuo Layout PCB. Qualsiasi visualizzatore Gerber decente dovrebbe essere in grado di rendere ogni livello in modo chiaro per aiutarti a individuare gli errori di progettazione in anticipo. Visualizza dettagli precisi, come tracce e pad, con precisione. Questa funzionalità assicura che gli errori di produzione vengano evitati; la visualizzazione di alta qualità assicura che il tuo progetto sia conforme agli standard di produzione.

Controllo del livello

Il controllo dei livelli consente di passare da uno strato all'altro del PCB. È possibile visualizzare rame, maschera di saldatura e serigrafia tra gli altri strati singolarmente o combinati. In questo modo, è possibile verificare l'integrità di ogni strato. Un controllo appropriato dei livelli assicura che tutti gli elementi di progettazione siano stati impostati correttamente per migliorare la risoluzione dei problemi durante la revisione dei progetti.

Strumenti di precisione

Un visualizzatore Gerber fornisce strumenti di precisione che ti aiutano a prendere misure di distanze, larghezze di traccia e dimensioni dei fori. Ciò garantirà che il tuo progetto rientri nelle tolleranze di fabbricazione. Fornendoti misure accurate, riducono notevolmente le possibilità di errori di produzione. Possono anche essere utili per verificare se il tuo PCB soddisfa gli standard di prestazione. Gli strumenti di precisione sono essenziali nella convalida del progetto.

Funzionalità di annotazione

Queste funzionalità di annotazione consentono commenti e note direttamente sul design del PCB. Sono molto utili per documentare le modifiche, evidenziare aree di interesse o comunicare con il tuo team. Le annotazioni sono un modo rapido per eseguire il processo di revisione del design. Migliorano le interazioni tra designer e produttori. Annotazioni buone e chiare evitano incomprensioni durante la produzione.

Compatibilità dei file

Un buon visualizzatore Gerber dovrebbe supportare più formati di file, come RS274X, ODB++ e Gerber X2. In questo modo, puoi facilmente garantire un'ampia gamma di formati di file compatibili per lavorare con progetti aperti creati su altri Software CAD. Ciò significa che semplifica notevolmente la vita quando si collabora con produttori o designer che potrebbero utilizzare strumenti diversi. La compatibilità dei file garantisce flessibilità nel flusso di lavoro.

Interfaccia user-friendly

Un'interfaccia di facile navigazione renderà più semplice la navigazione in progetti complessi. Controlli intuitivi e funzionalità facilmente accessibili riducono al minimo la curva di apprendimento nel suo utilizzo. La chiarezza dell'interfaccia ti consentirà di concentrarti sulla revisione del progetto senza distrazioni tecniche. Gli utenti preferiscono software che consentano la produttività per rivedere i progetti in modo efficiente e accurato.

Opzioni di esportazione

Le opzioni di esportazione sono progettate per salvare o condividere l'analisi del file Gerber. Un dato formato di esportazione è fondamentale, come PDF o file immagine, nella comunicazione. A questo proposito, il file esportato può essere distribuito ad altri membri del team per feedback o forse direttamente al produttore. A questo proposito, consente la collaborazione e la documentazione. È qui che l'opzione di esportazione rende le revisioni di progettazione più efficienti.

Supporto per gli ultimi formati di file

Supporterà i formati di file più recenti, inclusi ma non limitati a Gerber X2 e alle versioni più recenti di ODB++, per mantenere il tuo visualizzatore aggiornato con gli ultimi requisiti nella progettazione di PCB. Questa funzionalità assicura la compatibilità con i progetti di PCB più recenti e avanzati. Sarà anche di grande aiuto per essere aggiornato con gli standard industriali. Il supporto aggiornato per i formati di file evita problemi di produzione derivanti dal supporto di formati obsoleti.

Compatibilità stampante

La compatibilità con la stampante consente di stampare il progetto del PCB o i layer selezionati per la revisione fisica, il che è utile per ispezioni o presentazioni dettagliate. Ti aiuta a trovare errori che probabilmente non noteresti su uno schermo. Ciò migliora la verifica complessiva del progetto. I visualizzatori adatti alla stampa supportano un output chiaro e ad alta risoluzione.

Errori comuni da evitare durante la creazione di file Gerber

Anche errori minimi nella creazione di file Gerber possono portare a enormi problemi di produzione. Identificare questi errori e come evitarli è fondamentale per un prodotto assolutamente producibile. Di seguito sono riportati alcuni errori comuni e modi per prevenirli.

I file dei livelli sono mancanti o non validi.

• Sbaglio: Se uno o più file di livello chiave sono assenti o errati, le schede saranno incomplete o difettose.
• Come evitare: Controlla due volte che tutti gli strati richiesti siano presenti, inclusi ma non limitati a rame, maschera di saldatura e file di foratura. Rivedi sempre tutti gli strati utilizzando un visualizzatore Gerber prima dell'invio.

Livelli disallineati

• Sbaglio: Un disallineamento tra gli strati del PCB può causare problemi di connettività e circuiti difettosi.
• Come evitare: I controlli delle regole di progettazione determineranno se ci sono livelli che non si allineano correttamente. È anche in grado di visualizzare in anteprima il tuo progetto con un visualizzatore Gerber gratuito. Assicurati sempre che i segni di allineamento siano impostati correttamente all'interno del processo di progettazione.

Formati di file di drill non corretti

• L'invio di file di foratura in un formato errato o con dimensioni non corrette determina un posizionamento errato dei fori.
• Come evitare: Controlla due volte il formato del file di foratura rispetto ai requisiti specificati dal produttore. Utilizza il sistema di unità corretto e controlla due volte le dimensioni e il posizionamento del foro di foratura nel tuo programma CAD.

File di apertura mancanti nel formato RS274-D

• Il formato RS274-D richiede un file di apertura separatamente. Senza di esso, i dettagli di progettazione sono incompleti.
• Come evitare: Se si utilizza RS274-D, il file di apertura deve sempre essere creato e incluso. Si consideri l'aggiornamento al formato RS274X che incorpora le informazioni di apertura.

Gli elementi di design sovrapposti

• La sovrapposizione di tracce, piazzole o vie in rame provoca un cortocircuito e un difetto di fabbricazione.
• Come evitare: Il software può effettuare il controllo delle regole di progettazione, noto come DRC, per individuare sovrapposizioni e apportare le correzioni necessarie. Inoltre, è necessario effettuare una revisione manuale del progetto in un visualizzatore Gerber per assicurarsi che nessun elemento si sovrapponga ad altri.

Le unità tra i file non sono coerenti

• La presenza di unità di misura sia metriche che imperiali nel file Gerber può comportare ridimensionamenti durante la produzione.
• Come evitare: Tutti i file dovrebbero avere la stessa unità applicata in metrico, le cose in imperiale. Nota che questo potrebbe essere fatto direttamente dalle impostazioni del tuo software di progettazione, come mezzo per mantenere tutti i livelli e i file in uniformità.

Schema del tabellone non corretto

• Una definizione non adeguata del contorno della scheda può causare errori di fabbricazione, come imprecisioni nel taglio o nelle dimensioni.
• Come evitare: Non trascurare mai l'inclusione di un livello di contorno della scheda chiaro e corretto nel tuo file Gerber. Puoi solo confermare un contorno con le specifiche del tuo produttore rispetto a tali problemi di dimensioni.

Nessun controllo delle regole di progettazione (DRC)

• A volte, evitare i DRC fa sì che difetti di progettazione critici non vengano individuati, e vengano quindi inviati in produzione.
• Come evitare: L'unico modo è eseguire il DRC completo prima di esportare i file Gerber. In questo modo, identificherà violazioni della larghezza della traccia, problemi di spaziatura e dimensioni di foratura non corrette.

Essendo informati sugli errori più comuni e adottando le misure necessarie per prevenirli, il tuo file Gerber sarà idoneo e corretto per passare alla fase di produzione senza errori costosi e dispendiosi in termini di tempo.

Come generare un file Gerber in base alla progettazione PCB?

I file Gerber generati con precisione sono la chiave del successo in qualsiasi produzione di PCB. Ecco i passaggi per generare file corretti e completi.

Progetta il tuo PCB

Inizia a progettare il layout del tuo PCB tramite il software CAD posizionando correttamente tutti gli elementi di progettazione, i componenti, tracce e viasIl passo successivo sarà la verifica delle violazioni delle regole di progettazione e la loro modifica ove necessario.

Definisci livelli e attributi

Assicuratevi che i layer, come layer di rame, maschera di saldatura, serigrafia e contorno della scheda, siano tutti correttamente definiti. Larghezza della traccia, dimensione del pad e dimensioni della via sono esempi di attributi che dovrebbero avere valori assegnati per ogni layer. Le definizioni corrette dei layer assicurano che i file Gerber rappresentino correttamente il design.

Crea file Gerber

Utilizza la funzione di esportazione del tuo programma CAD per creare i file Gerber. Nella maggior parte dei casi, vorrai esportare i file in formato RS274X, che ha dati di apertura incorporati che descrivono i dettagli su ogni strato. Assicurati di esportare tutti i file richiesti, incluso uno per ogni strato, file di foratura e qualsiasi altra informazione necessaria.

Controlla con un visualizzatore Gerber

Carica i tuoi file Gerber in un visualizzatore Gerber per ispezionare visivamente ogni livello. Controlla l'allineamento, la completezza dei livelli e l'accuratezza del design. Con il visualizzatore, assicurati che non ci siano errori o elementi mancanti nei file, ad esempio tracce sovrapposte o pad non della dimensione corretta.

Includi file di foratura e apertura

Genera e includi file di foratura che indicano le posizioni e le dimensioni dei fori nel PCB. Se utilizzi il formato RS274-D, devi anche fornire un file di apertura separato. Nota: i dati di apertura sono inclusi nei formati RS274X o più recenti, quindi questo passaggio è solitamente più semplice.

Controlla e invia

Esegui il controllo finale di tutti i file Gerber per verificarne l'accuratezza. Conferma che siano conformi alle specifiche e ai requisiti del produttore. Distribuisci un set completo di file al tuo Produttore PCB per la produzione: livelli Gerber, file di perforazione e documentazione.

Seguendo questi passaggi, sarai guidato nella creazione di file Gerber corretti ed eviterai le insidie ​​più comuni, per un'esperienza di produzione fluida e PCB di qualità.

Domande frequenti

Quali tipi di livelli includono i file Gerber?

I principali strati dei formati Gerber includono, ma non sono limitati a, strati di rame, maschera di saldatura, serigrafia e foratura. Gli strati di rame definiscono le tracce elettriche e i pad. Gli strati di maschera di saldatura evitano i ponti di saldatura e proteggono le tracce di rame. Gli strati di serigrafia forniscono etichette per componenti e marcature.

Cosa succede se i miei file Gerber non sono corretti?

File Gerber scadenti portano a problemi di fabbricazione, come tracce fuori posto o fori omessi, che possono causare PCB difettosi con guasti funzionali o di assemblaggio. Le conseguenze possono anche includere costosi ritardi e rilavorazioni. Rivedere e verificare sempre l'accuratezza dei file prima dell'invio.

Quale dei due formati Gerber RS-274X e RS-274D è più popolare tra i produttori?

RS-274X gode di un maggiore supporto da parte della comunità di produzione rispetto a RS-274D. RS-274X ha i dati di apertura incorporati, rendendo così la gestione dei file più semplice e con minori possibilità di errore. Consente progetti moderni con PCB multistrato. RS-274D richiede che i file di apertura siano separati, cosa che è da tempo obsoleta.

Quale software posso usare per visualizzare i file Gerber?

GerbEx

GerbEx è un visualizzatore Windows per file in formato Gerber che consente agli utenti di visualizzare e analizzare rapidamente i progetti di sistemi di circuiti stampati. Consente all'utente di visualizzare, controllare e misurare i livelli ed è quindi molto utile nei processi di controllo della correttezza del progetto.

Visualizza grafico

Viewplot è un visualizzatore di file Gerber universale che supporta la maggior parte dei formati. Questa utility consente agli utenti di eseguire operazioni di gestione dei livelli e di condurre ispezioni dettagliate; è altamente adatta per attività quali la revisione dei progetti per l'ulteriore produzione del prodotto.

ZofzPCB

ZofzPCB: Questo visualizzatore Gerber gratuito di 3D consente all'utente di visualizzare il proprio progetto PCB in 3D. Offre la possibilità di ispezionare i posizionamenti dei componenti e le caratteristiche del progetto da varie angolazioni.

GerberLogix

GerberLogix: lo strumento è dotato di numerose opzioni di visualizzazione e modifica per i file Gerber, tra cui il controllo dei livelli e l'annotazione, per facilitare la revisione dettagliata dei progetti e il controllo degli errori.

GC-Precedente

GC Prevue è un visualizzatore Gerber facile da usare con capacità di gestione e misurazione dei livelli. Supporta vari formati Gerber, quindi è molto utile per il controllo e la verifica prima che i tuoi progetti PCB vadano in produzione.

GerbMagia

GerbMagic è un visualizzatore per file Gerber che offre una visualizzazione avanzata in 3D, come i controlli delle regole di progettazione. Offre visualizzazioni e analisi necessarie quando si ha a che fare con progetti complessi di PCB per la precisione prima della produzione.

Visualizzatore Gerber EDA facile

EasyEDA Gerber Viewer è un visualizzatore e condivisore online per file Gerber. Ha controlli di base su layer e visualizzazione per un comodo utilizzo in revisioni di progettazione rapide.

Gerb V

GerbV – Questo è un visualizzatore Gerber open source gratuito con supporto per una grande varietà di formati di file. Avendo funzionalità di ispezione e misurazione degli strati, è altamente applicabile per la verifica dei progetti e la preparazione dei file prima della produzione.

DFM ora

DFM Now funge sia da strumento di visualizzazione Gerber sia da strumento di controllo DFM, individuando i problemi nella progettazione dal punto di vista della produzione e garantendo che i progetti siano in condizioni di essere prodotti.

Presa Gerber

Gerber Grab è un visualizzatore Gerber leggero che consente di visualizzare e ispezionare i file Gerber. Il controllo di base dei livelli e la funzionalità di misurazione lo rendono adatto per controlli rapidi e convalida di base del design.

Come convertire un file ".Gbr in .Pcb?

Ci sono diversi modi per convertire un file .Gbr o Gerber in un file .Pcb. Eccone uno:

1. Aprire il file Gerber – È possibile aprire qualsiasi software che visualizzi file Gerber o qualsiasi software di progettazione PCB che supporti file .Gbr. È possibile importare il file .Gbr in quel particolare software.
2. Verificare il progetto – Dopo l'importazione, controlla la correttezza del design. Tutti i layer, le tracce e i componenti devono essere mostrati correttamente dal software.
3. Crea un nuovo progetto PCB – Crea un nuovo progetto o layout PCB in qualsiasi software di progettazione PCB. Imposta i parametri del progetto in base ai tuoi requisiti di progettazione.
4. Importa dati Gerber – Utilizzando la funzionalità di importazione del software, importa i dati Gerber nel software. Mappa i livelli importati sui componenti corretti nel tuo progetto PCB.
5. Salva come formato PCB – Dopo aver importato i dati nel programma, controllarli e modificarli, salvare il progetto in un file .Pcb. Tutti gli elementi di design sono ben tradotti.
6. Revisione e finalizzazione – Infine, rivedi il file .Pcb, il che significa assicurarti che tutto sia corretto. Esegui alcune modifiche se necessario e finalizza il file per l'uso nel tuo flusso di lavoro nella progettazione PCB.

Conclusione

La comprensione dei file Gerber è molto importante per la progettazione e la fabbricazione accurate di un PCB. Forniranno istruzioni dettagliate su ogni strato del tuo circuito stampato. I file Gerber preparati correttamente consentono una produzione affidabile ed efficace dei prodotti. La loro perfetta padronanza evita errori e quindi fornisce PCB di qualità.