Hoe genereer je Gerber-bestanden voor de productie van printplaten?

Gerber-bestanden bevatten de laag-voor-laag-gegevens die een fabrikant gebruikt om uw printplaat te bouwen. Het correct genereren ervan is de stap tussen een afgerond ontwerp en een produceerbare order. Het proces is vergelijkbaar voor EDA-tools: genereer een Gerber-bestand per laag plus een NC-boorbestand, en controleer deze vervolgens. De details en standaardinstellingen verschillen echter, en kleine fouten kunnen leiden tot aanzienlijke vertragingen. Deze handleiding beschrijft hoe u een complete en correcte Gerber-set genereert, wat u moet controleren voordat u deze verzendt en hoe Highleap Electronics uw gegevens controleert voordat de productie begint.

1. Welke bestanden vormen een compleet Gerber-pakket?

Een compleet Gerber-pakket bestaat uit één Gerber-bestand per laag — elke koperlaag, soldeermaskerlaag en zeefdruklaag, plus de printplaatcontour en de pasta-lagen — samen met een NC-boorbestand dat elk gat definieert. Zonder de volledige set kan de fabrikant uw printplaat niet produceren, en een ontbrekende laag (meestal een soldeermasker- of pasta-bestand) is een van de meest voorkomende redenen waarom een ​​offerte vastloopt.

Voor een printplaat die ook geassembleerd moet worden, worden de Gerber-bestanden en het boorbestand aangevuld met de assemblagegegevens: een stuklijst met fabrikantonderdeelnummers, een pick-and-place-bestand (centroid-bestand) en een assemblagetekening. Veel fabrikanten accepteren tegenwoordig ook ODB++ , een enkele intelligente dataset die alle laag- en boorinformatie bundelt en veel van de onduidelijkheid in laagnamen wegneemt die gewone Gerber-bestanden kunnen veroorzaken. Het complete beeld van wat een fabrikant nodig heeft, wordt behandeld in dit overzicht van PCB-ontwerpbestanden.

2. Hoe genereer je Gerber-bestanden in Altium, KiCad en EAGLE?

Om Gerber-bestanden te genereren, gebruikt u de productie-outputfunctie van uw EDA-tool — Fabrication Outputs in Altium, Plot in KiCad of de CAM Processor in EAGLE — selecteer de te exporteren lagen en genereer vervolgens afzonderlijk het NC-boorbestand. De werkwijze is in principe hetzelfde voor alle tools; de menunamen en standaardinstellingen verschillen echter.

• Altium Designer. Open de printplaat, ga vervolgens naar Bestand → Fabricage-uitvoer → Gerber-bestanden; kies de eenheden en precisie, selecteer de lagen en genereer de NC-boor afzonderlijk.
• KiCad. In de PCB-editor ga je naar Bestand → Plotten om Gerber-bestanden te genereren voor de geselecteerde lagen, en vervolgens naar "Boorbestanden genereren". KiCad bevat ook een ingebouwde viewer (GerbView) om het resultaat te controleren.
• ADELAAR. Gebruik de CAM-processor met een standaard RS-274X CAM-taak; houd er rekening mee dat standaard alleen de bovenste zeefdruk wordt geëxporteerd, dus voeg de onderste zeefdruk toe als uw printplaat die nodig heeft.

Welke tool je ook gebruikt, het principe is hetzelfde: exporteer elke benodigde laag plus het boorbestand in een modern formaat, met consistente instellingen. Dezelfde standaardbestanden stellen elke fabrikant in staat een printplaat te bouwen, ongeacht de ontwerpsoftware. Het is belangrijk om de bredere rol van de CAM-engineer die je data verwerkt te begrijpen, want het is hun taak om precies deze bestanden om te zetten in een printplaat.

3. Gerber-exportinstellingen die productiefouten voorkomen

De exportinstellingen die fouten voorkomen zijn: gebruik het RS-274X (of X2) formaat, stel consistente eenheden en voldoende decimale precisie in, neem alle vereiste lagen op en zorg ervoor dat het boorbestand is uitgelijnd met dezelfde oorsprong als de Gerber-bestanden. De meeste problemen met "verkeerde printplaten" zijn terug te voeren op een van deze instellingen in plaats van op het ontwerp zelf. Zorg dat deze instellingen correct zijn:

• Format. Gebruik de moderne RS-274X (of de nieuwere X2), die diafragma-gegevens insluit, in plaats van verouderde formaten waarvoor aparte diafragma-bestanden nodig zijn.
• Eenheden en precisie. Kies consequent inch of millimeter voor alle bestanden, met voldoende decimale precisie voor de fijnste details. Een verkeerde eenheid kan de hele printplaat vervormen.
• Complete set lagen. Exporteer alle koper-, masker-, zeefdruk-, pasta- en contourlagen; controleer of er geen standaardwaarden zijn uitgeschakeld.
• Uitlijning van de boor. Genereer de NC-boor vanuit hetzelfde startpunt, zodat de gaten overeenkomen met het koper.

Geef de voorkeur aan ODB++ als uw fabriek dit ondersteunt, aangezien het bundelen van de gegevens in één dataset een hele reeks fouten in laagbenaming en uitlijning voorkomt die losse Gerber-bestanden met zich meebrengen.

4. Hoe u uw Gerber-bestanden kunt controleren voordat u ze verzendt

Open de gegenereerde Gerber-bestanden altijd in een onafhankelijke viewer voordat u ze verzendt en controleer of alle lagen aanwezig zijn, er geen spiegeling is, de boorgaten overeenkomen met de pads en de printplaatcontouren correct zijn. De interne preview van uw EDA-tool is niet hetzelfde als wat de fabriek daadwerkelijk ontvangt, dus een snelle externe controle is de goedkoopste verzekering in het hele proces. Controleer:

• Alle lagen aanwezig — alle koper-, masker- en zeefdruklagen zijn zoals verwacht geëxporteerd.
• Geen gespiegelde lagen — De bovenste zeefdruk is vanaf de bovenkant correct leesbaar.
• Booruitlijning — gaten in hun pads hebben een redelijke afmeting.
• Correcte omtrek en schaal — het bord heeft de juiste afmetingen en de uitsparingen zijn op de juiste plaatsen aangebracht.

Het opsporen van een gespiegelde laag of een ontbrekend masker op dit punt kan een afgekeurde batch in twee minuten oplossen. De details over waarom dit belangrijk is, en een diepere analyse van het formaat zelf, vindt u in de complete handleiding voor Gerber-bestanden.

5. Veelvoorkomende fouten in Gerber-bestanden en hoe je ze kunt oplossen

De meest voorkomende Gerber-fouten zijn een ontbrekende laag, een gespiegelde laag, een verkeerde eenheid of schaal, een verkeerd uitgelijnd boorbestand en ontbrekende openingen in een verouderd formaat. Bijna al deze fouten zijn exportinstellingen, geen ontwerpfouten. Omdat ze onzichtbaar zijn in uw CAD-programma en alleen zichtbaar worden in een viewer of tijdens de productie, bespaart het kennen van de oplossing voor elk van deze fouten een herstart.

De belangrijkste gewoonte die vrijwel al deze problemen voorkomt, is het openen van de geëxporteerde dataset in een aparte viewer en het controleren van de lagen, spiegeling, booruitlijning en contouren voordat deze wordt verzonden. Overstappen op ODB++ lost de problemen met ontbrekende openingen en onjuiste laagnamen volledig op, omdat de gegevens in één intelligente dataset worden gebundeld. De resterende problemen – en vele die Gerber-bestanden niet kunnen weergeven, zoals marginale spatiëring – worden door de DFM-controles van de fabrikant opgespoord voordat de printplaat wordt geproduceerd.

6. Hoe Highleap uw Gerbers beoordeelt voordat ze gaan bouwen.

Highleap opent en controleert uw Gerber- en boorgegevens voordat de bouw begint. Het systeem bevestigt dat alle lagen aanwezig zijn, dat er geen spiegeling is, dat de boorgaten uitgelijnd zijn en dat het ontwerp produceerbaar is. Vervolgens markeert het systeem alles wat een vertraging zou kunnen veroorzaken. Dit is een tweede veiligheidsmaatregel bovenop uw eigen controle door de viewer. Voor vertrouwelijke ontwerpen is dit een interne beoordeling in plaats van een openbare upload.

Van daaruit worden dezelfde geverifieerde bestanden gebruikt voor de fabricage en, waar nodig, de assemblage, zodat beide processen vanuit één revisie werken. Een pre-productiebeoordeling van de produceerbaarheid brengt problemen aan het licht die alleen met Gerber-bestanden niet zichtbaar zijn, zoals marginale afstanden of een footprint die niet goed te assembleren is. Stuur een schone, door een viewer gecontroleerde Gerber-set (of ODB++) met het boorbestand, de printplaatcontouren, de opbouw en de hoeveelheid, en de offerte en productie kunnen zonder heen-en-weer communicatie via turnkey-assemblage worden afgehandeld.

7. Veelgestelde vragen over het genereren van Gerber-bestanden

Hoe open en bekijk ik Gerber-bestanden?

Laad de volledige set in een Gerber-viewer — veel EDA-tools bevatten er een (KiCad heeft GerbView), en er bestaan ​​zowel standalone als online viewers. Leg alle lagen plus het boorbestand in de juiste volgorde over elkaar heen, schakel vervolgens tussen de lagen en wissel van boven- en onderaanzicht om alles te inspecteren.

Wat betekent RS-274X en wat is het verschil met RS-274D?

RS-274X is het moderne, "uitgebreide" Gerber-formaat dat diafragma-definities in elk bestand integreert. Het oudere RS-274D vereiste een aparte diafragmalijst, wat vaak tot fouten leidde. Daarom is RS-274D verouderd en dient het niet meer gebruikt te worden.

Moet ik mijn Gerber-bestanden comprimeren voordat ik ze verstuur?

Ja, verpak de complete set lagen en het boorbestand samen in één gecomprimeerd archief, zodat er tijdens het transport niets verloren gaat of gescheiden raakt. Behoud de standaard bestandsnamen van uw tool en voeg een korte laagkaart toe als bepaalde namen niet duidelijk zijn.

Is het boorbestand onderdeel van de Gerber-bestanden of staat het er los van?

Het is een apart NC-boorbestand (Excellon), geen Gerber-laag, maar het maakt deel uit van het complete fabricagepakket. Het moet dezelfde oorsprong hebben als de Gerber-bestanden, zodat de gaten correct uitgelijnd zijn met het koper.

Kan ik Gerber-bestanden genereren met gratis software?

Ja, KiCad is gratis, open source en exporteert standaard Gerber- en boorbestanden, net als de gratis versies van diverse andere tools. Omdat de uitvoer gestandaardiseerd is, kan een printplaat die met gratis software is ontworpen, door elke fabrikant worden geproduceerd.

Moet ik Gerber-bestanden genereren als ik ODB++ verstuur?

Nee, ODB++ is een complete fabricagedataset op zich, die alle lagen en boorgegevens bevat. Je hebt dus geen aparte Gerber-bestanden nodig. Stuur ODB++ als je fabriek dit ondersteunt; stuur anders een volledige Gerber-set plus het boorbestand.