Gerber vs. ODB++ vs. IPC-2581: Piirilevyjen valmistustietopaketin valitseminen

Gerberin, ODB++:n ja IPC-2581:n välillä valitseminen on itse asiassa päätös siitä, kuinka paljon valmistustietoa haluat siirtää työlle. Gerber on lähes universaali, mutta kerrospohjainen, kun taas ODB++ ja IPC-2581 paketoivat enemmän suunnittelukontekstia selkeämpään tietojoukkoon valmistusta ja kokoonpanoa varten. Tämä opas vertailee kolmea neutraalia valmistusformaattia, selittää, milloin kukin on parempi vaihtoehto, ja näyttää, kuinka Highleap Electronics käyttää muuta datapakettia piirilevyn valmistukseen ja kokoamiseen.

1. Mitä tiedostomuotoja piirilevyvalmistaja tarvitsee?

Piirilevyvalmistaja tarvitsee valmistusdatatiedoston – joko Gerber-tiedostot ja NC-poraustiedoston tai all-in-one-tiedoston, kuten ODB++ tai IPC-2581 – ja kokoonpanoa varten osaluettelon, keskipistetiedoston ja kokoonpanopiirustuksen. Valmistusdata määrittelee paljaan piirilevyn; kokoonpanodata määrittelee, mitä sille tulee ja minne.

Nämä tiedostomuodot ovat olemassa, koska CAD-projektitiedostosi on työkalukohtainen eikä sitä voi suoraan rakentaa, kun taas nämä ovat neutraaleja, standardoituja tulosteita, joita mikä tahansa tehdas voi lukea. Valmistajan odottama täydellinen tiedostojoukko on tiivistetty tässä piirilevysuunnittelutiedostojen yleiskatsauksessa, ja käytännön vaiheet niiden tuottamiseen löytyvät Gerber-tiedostoja käsittelevästä oppaasta . Artikkelin loppuosa selittää, mitä kukin tiedostomuoto todellisuudessa sisältää, jotta voit lähettää oikean paketin ensimmäisellä kerralla.

2. Mikä on Gerber-tiedosto ja mitä se sisältää?

Gerber-tiedosto on 2D-vektoritiedosto, joka kuvaa piirilevyn yksittäisen kerroksen – sen kuparin, juotosmaskin tai silkkipainon – joukkona muotoja, jotka on piirretty määritellyillä aukoilla. Yksi Gerber edustaa yhtä kerrosta, joten täydellinen paljas piirilevypaketti on Gerber-kansio (ylä- ja alakupari, sisäkerrokset, molemmat juotosmaskit, molemmat silkkipainot, tahnakerrokset ja piirilevyn ääriviivat) ja erillinen NC-poraustiedosto reikiä varten.

Nykyaikainen standardi on RS-274X (ja uudempi X2), joka upottaa aukkojen määritelmät tiedoston sisälle – vanhemmat ”RS-274D”-Gerberit vaativat erillisen aukkolistan ja ovat vanhentuneita ja virhealttiita. Koska jokainen kerros on erillinen tiedosto, jolle annetaan nimi, tavallisten Gerberien suurin heikkous on monitulkintaisuus: väärin nimetty tai puuttuva kerros on klassinen syy valmistusviiveeseen, minkä vuoksi jokainen Gerber-sarja tulisi tarkistaa katseluohjelmassa ennen lähettämistä ja siksi alla olevat all-in-one-formaatit luotiin. Gerber-tiedot syötetään myös suoraan CAM- vaiheeseen, jossa fab muuntaa tiedostosi buildiksi.

3. Gerber vs. ODB++ vs. IPC-2581: kumpi formaatti on paras?

Gerber on universaali lähtökohta, kun taas ODB++ ja IPC-2581 ovat älykkäitä yksittäistiedostomuotoja, jotka yhdistävät kaikki kerros-, poraus-, verkkoluettelo- ja usein myös osaluettelotiedot – mikä tekee niistä vähemmän virhealttiita ja paremman valinnan siellä, missä tehtaasi tukee niitä. Kompromissi on universaalisuus vs. rikkaus:

Useimmissa projekteissa Gerber toimii kaikkialla ja on edelleen turvallinen oletusarvo. Jos valmistajasi hyväksyy sen, ODB++ on parempi vaihtoehto, koska jokaisen kerroksen, poraustietojen ja verkkoluettelon pakkaaminen yhdeksi älykkääksi tietojoukoksi poistaa kerroksien nimeämisen ja kohdistuksen epäselvyydet, joita irralliset Gerber-kansiot aiheuttavat. IPC-2581 pyrkii samaan tavoitteeseen kuin yksi avoin, toimittajaneutraali standardi. Paras muoto on yksinkertaisesti monipuolisin, jota tehtaasi tukee – ja sen varmistaminen etukäteen välttää uudelleentyöstön tarpeen.

4. Poraus-, osaluettelo- ja poiminta- ja sijoitustiedostot kokoonpanoa varten

Kokoonpanolevyä varten sinun on toimitettava myös kolme tiedostoa: NC-poraustiedosto (jokaisen reiän sijainti, koko ja pinnoitustila), osaluettelo (jokainen osa valmistajan osanumeroineen) ja poiminta- ja sijoitustiedosto (jokaisen komponentin sijainti, kierto ja sivu). Pelkästään valmistustiedot muodostavat paljaan levyn; nämä muuttavat sen täytetyksi piirilevyksi. Mitä kukin tarjoaa:

• NC-poraustiedosto. Määrittelee porauksen – reikien koot, koordinaatit ja pinnoitetun vs. pinnoittamattoman tilan – ja on osa valmistussarjaa, vaikka se on erillinen Gerber-teräksistä.
• Materiaaliluettelo. Listaa jokaisen komponentin todellisella valmistajan osanumerolla, ei pelkällä arvolla, jotta osia voidaan todella hankkia; täydellinen PCB BOM on välttämätöntä tarkkojen tarjousten ja hankintojen kannalta.
• Poimi ja sijoita (keskipiste) -tiedosto. Antaa kunkin osan X/Y-sijainnin, kierron ja levyn puolen, jotta ladontakone asettaa sen oikein; näin se toimii centroid-tiedostoasemien kokoonpano.
• Kokoonpanopiirustus. Näyttää polaarisuuden, pinnien yhden, vertailuarvot ja älä täytä -huomautukset, joita pelkät datatiedostot eivät välitä.

Puutteellinen kokoonpanopaketti – Gerberit ilman osanumeroita tai puuttuva keskipistetiedosto – on yksi yleisimmistä syistä, miksi kokoonpanotarjousta ei voida viimeistellä, joten kaikkien näiden lähettäminen yhdessä pitää projektin liikkeessä.

5. Mitä kukin Gerber-tasotiedosto on ja miten ne nimetään

Gerber-paketissa jokainen tiedosto edustaa yhtä levyn fyysistä kerrosta, ja selkeä nimeäminen estää valmistajaa arvaamasta, mikä tiedosto on mikäkin. Koska tavallisilla Gerber-tiedostoilla ei ole tiedostonimen lisäksi sisäänrakennettua "tämä on ylin kupari" -leimaa, epäselvä tai epästandardi nimeämisjärjestelmä on yleinen syy valmistuskatkoksille. Täydellinen kaksikerroksinen paketti ja monikerroksisen levyn lisäämät kerrokset näyttävät tältä:

Laajennukset vaihtelevat EDA-työkalujen välillä, joten turvallisin käytäntö on säilyttää työkalusi vakionimet, sisällyttää lyhyt readme-tiedosto tai kerroskartta, kun nimet eivät ole ilmeisiä, ja ilmoittaa kerrosjärjestys monikerroksisille levyille, jotta sisäiset kerrokset pinotaan oikein. Juuri tämän nimeämisepäselvyyden ODB++ poistaa niputtamalla jokaisen kerroksen, sen roolin ja poraustiedot yhdeksi jäsennellyksi tietojoukoksi – minkä vuoksi se on ensisijainen siirtotapa, jos tehdas tukee sitä. Lähettämästäsi paketista riippumatta paketin avaaminen katseluohjelmassa varmistaa, että kerrokset ovat valmiita ja oikein tunnistettuja ennen kuin se saavuttaa CAM- vaiheen.

6. Kuinka Highleap käyttää tiedostojasi pelilaudan rakentamiseen

Highleap hyväksyy Gerber-, ODB++- tai IPC-2581-valmistustiedot sekä osaluettelon, keräily- ja sijoituspiirustuksen ja kokoonpanopiirustuksen ja tarkistaa sitten paketin ennen rakentamista, jotta valmistus ja kokoonpano toimivat yhdestä vahvistetusta versiosta. Lähettämäsi tiedostomuodon mukaan tiedostot avataan ja tarkistetaan – tasot läsnä, mitään ei peilattu, poraukset kohdistettu, osaluettelo ja painopiste yhdenmukaiset – ja kaikki, mikä voisi aiheuttaa odotustilan, merkitään ajoissa.

Tämä tarkistus on yksityinen, sisäinen vaihe (ei julkinen lataus), ja se yhdistyy valmistettavuuden tarkistukseen, jossa havaitaan ongelmia, joita pelkät tiedostot eivät paljasta. Tästä eteenpäin varmennettu data ohjaa valmistusta ja avaimet käteen -kokoonpanoa hankinta-, sijoittelu-, tarkastus- ja testaustoimenpiteineen. Saadaksesi tarkan tarjouksen ensimmäisellä kerralla, lähetä valmistustietosi (Gerber tai ODB++), NC-poraustiedosto, osaluettelo osanumeroineen, poiminta- ja sijoitustiedosto, piirilevyn ääriviivat, pinoamistiedot ja määrä.

7. Piirilevytiedostomuodon usein kysytyt kysymykset

Millä ohjelmistolla voi avata Gerber-tiedostoja?

Gerber-lukuohjelmien avaamiseen on omat ohjelmat, EDA-työkalusi sisäänrakennettu katseluohjelma (KiCad sisältää GerbView'n) ja useat ilmaiset työpöytä- ja verkkokatseluohjelmat. Lataa koko tasosarja ja poraustiedosto yhdessä nähdäksesi levyn sellaisena kuin valmistaja sen näkee.

Mitä eroa on Gerber- ja Excellon-porarei'illä?

Gerber-tiedostot kuvaavat levyn kerrokset – kupari, maski, silkkipaino – kun taas Excellon (NC-pora) -tiedosto kuvaa reiät: niiden koot, sijainnit ja pinnoitustilan. Molempia tarvitaan; poraustiedosto ei ole Gerber-kerros.

Mitä eroa on RS-274X:llä ja Gerber X2:lla?

X2 on RS-274X-formaatin laajennus, joka lisää koneellisesti luettavia ominaisuuksia – kuten tiedoston kerroksen ja kunkin padin toiminnon – mikä tekee datasta itsestään kuvaavamman ja vähemmän monitulkintaisen valmistajalle säilyttäen samalla taaksepäin yhteensopivuuden.

Voitko muokata Gerber-tiedostoa?

Kyllä, CAM-ohjelmistolla valmistaja voi muokata Gerber-kuvioita ja katsojat voivat mitata ja tarkastaa niitä, mutta suunnittelijoiden tulisi tehdä muutoksia lähde-CAD-tiedostoon ja viedä ne uudelleen sen sijaan, että muokkaavat Gerber-kuvioita suoraan, jotta suunnittelu ja tulosteet pysyvät synkronoituina.

Miten muunnan suunnitteluni Gerber-muotoon?

Et muunna valmista suunnittelutiedostoa suoraan; viet Gerber-koodit EDA-työkalusi valmistustulostustoiminnosta, joka luo Gerber-koodin kerrosta kohden sekä poraustiedoston. Neutraalituloste on sitten minkä tahansa valmistajan luettavissa.

Voiko valmistaja rakentaa alkuperäisestä CAD-tiedostostani Gerberien sijaan?

Yleensä ei – natiivit CAD-tiedostot ovat työkalukohtaisia ​​eivätkä valmistusmuotoisia. Valmistajat rakentavat neutraalista datasta: Gerber plus -porasta tai all-in-one ODB++- tai IPC-2581-datasarjasta, jota mikä tahansa verstas voi lukea suunnittelutyökalusta riippumatta.