Como gerar arquivos Gerber para fabricação de PCBs

Os arquivos Gerber são os dados camada por camada que uma fábrica usa para construir sua placa, e gerá-los corretamente é o passo entre um projeto finalizado e um pedido pronto para fabricação. O processo é semelhante em todas as ferramentas EDA — produzir um arquivo Gerber por camada, além de um arquivo de furação NC, e então verificá-los — mas os detalhes e as configurações padrão diferem, e pequenos erros aqui causam atrasos reais. Este guia explica como gerar um conjunto Gerber completo e correto, o que verificar antes de enviá-lo e como a Highleap Electronics revisa seus dados antes da produção.

1. Quais arquivos compõem um pacote Gerber completo?

Um pacote Gerber completo consiste em um arquivo Gerber por camada — cada camada de cobre, máscara de solda e serigrafia, além do contorno da placa e das camadas de pasta de solda — juntamente com um arquivo de furação NC que define cada furo. Sem o conjunto completo, a fábrica não consegue produzir sua placa, e a falta de uma camada (geralmente um arquivo de máscara de solda ou de pasta de solda) é um dos motivos mais comuns para a demora na produção de um orçamento.

Para uma placa que também será montada, os arquivos Gerber e de furação são acompanhados pelos dados de montagem: uma lista de materiais com os números de peça do fabricante, um arquivo pick-and-place (centroide) e um desenho de montagem. Muitas fábricas agora também aceitam ODB++Um único conjunto de dados inteligente que reúne todas as informações de camadas e furos, eliminando grande parte da ambiguidade na nomenclatura de camadas que os arquivos Gerber simples podem introduzir. A visão geral completa das necessidades de um fabricante é abordada neste documento. Arquivos de projeto de PCB.

2. Como gerar arquivos Gerber no Altium, KiCad e EAGLE

Para gerar arquivos Gerber, utilize a função de saída para fabricação da sua ferramenta EDA — Saídas de Fabricação no Altium, Plotagem no KiCad ou o Processador CAM no EAGLE — selecione as camadas a serem exportadas e, em seguida, gere separadamente o arquivo de furação NC. O processo é essencialmente o mesmo em todas as ferramentas; os nomes dos menus e as configurações padrão são diferentes.

• Altium Designer. Abra a placa de circuito impresso (PCB), depois vá em Arquivo → Saídas de Fabricação → Arquivos Gerber; escolha as unidades e a precisão, selecione as camadas e gere a furação CNC separadamente.
• KiCad. No editor de PCB, vá em Arquivo → Plotar para gerar os arquivos Gerber das camadas selecionadas e, em seguida, clique em “Gerar Arquivos de Furação”. O KiCad também inclui um visualizador integrado (GerbView) para verificar o resultado.
• ÁGUIA. Utilize o Processador CAM com um trabalho CAM RS-274X padrão; observe que, por padrão, apenas a serigrafia superior é exportada, portanto, adicione a serigrafia inferior se a sua placa precisar dela.

Independentemente da ferramenta utilizada, o princípio é idêntico: exportar todas as camadas necessárias, além do arquivo de furação, em um formato moderno e com configurações consistentes. Esses mesmos arquivos padrão permitem que qualquer fábrica construa uma placa, independentemente da ferramenta de projeto — e esse é o papel mais amplo do... Engenheiro CAM É importante entender quem ingere seus dados, pois o trabalho dessa pessoa é transformar exatamente esses arquivos em um produto final.

3. Configurações de exportação Gerber que previnem erros de fabricação

As configurações de exportação que previnem erros são: usar o formato RS-274X (ou X2), definir unidades consistentes e precisão decimal adequada, incluir todas as camadas necessárias e manter o arquivo de furação alinhado à mesma origem dos arquivos Gerber. A maioria dos problemas de "placa errada" se deve a uma dessas configurações, e não ao projeto em si. Certifique-se de que essas configurações estejam corretas:

• Format. Utilize o formato moderno RS-274X (ou o mais recente X2), que incorpora dados de abertura, em vez de formatos obsoletos que exigem arquivos de abertura separados.
• Unidades e precisão. Selecione polegadas ou milímetros de forma consistente em todos os arquivos, com precisão decimal suficiente para os detalhes mais minuciosos — uma incompatibilidade de unidades pode afetar a escala de toda a placa.
• Conjunto completo de camadas. Exporte todas as camadas de cobre, máscara, serigrafia, pasta e contorno; confirme se nenhuma está desativada por padrão.
• Alinhamento da broca. Gere a broca NC a partir da mesma origem para que os furos se alinhem com o cobre.

Dê preferência ao formato ODB++, se o seu fabricante o suportar, pois agrupar os dados em um único conjunto de dados evita toda uma série de erros de nomenclatura e alinhamento de camadas que arquivos Gerber soltos costumam causar.

4. Como verificar seus arquivos Gerber antes de enviá-los

Sempre abra seus arquivos Gerber gerados em um visualizador independente antes de enviá-los e confirme se todas as camadas estão presentes, se nada está espelhado, se a furação está alinhada com os pads e se o contorno da placa está correto. A pré-visualização interna da sua ferramenta EDA não é a mesma que a fábrica realmente recebe, portanto, uma verificação externa rápida é a garantia mais barata em todo o fluxo de trabalho. Verifique:

• Todas as camadas presentes — Todas as camadas de cobre, máscara e serigrafia foram exportadas conforme o esperado.
• Sem camadas espelhadas — A serigrafia superior é legível de cima para baixo.
• Alinhamento da broca — buracos caem em suas almofadas com tamanhos razoáveis.
• Contorno e escala corretos — a prancha tem o tamanho certo e os recortes nos locais indicados.

Identificar uma camada espelhada ou uma máscara ausente aqui transforma um lote descartado em uma correção de dois minutos. Os detalhes sobre a importância disso, e uma análise mais aprofundada do próprio formato, estão no Guia completo para arquivos Gerber.

5. Erros comuns em arquivos Gerber e como corrigi-los

Os erros mais comuns em arquivos Gerber são: camada ausente, camada espelhada, incompatibilidade de unidades ou escala, arquivo de furação desalinhado e aberturas ausentes devido a um formato obsoleto — e quase todos são erros de configuração de exportação, não falhas de projeto. Como são invisíveis dentro da sua ferramenta CAD e só aparecem em um visualizador ou na fábrica, saber a solução para cada um deles evita retrabalho.

O hábito que evita praticamente todos esses problemas é abrir o conjunto exportado em um visualizador independente e confirmar as camadas, o espelhamento, o alinhamento da furação e o contorno antes de enviar. Alternando para ODB++ Remove completamente as categorias de abertura ausente e nomenclatura de camadas, já que os dados são agrupados em um único conjunto de dados inteligente. Os problemas restantes — e muitos que os arquivos Gerber não conseguem mostrar, como espaçamento marginal — são detectados pelo fabricante. Verificações DFM antes da construção da placa.

6. Como a Highleap analisa seus arquivos Gerber antes da construção

Antes de gerar o arquivo, o Highleap abre e verifica seus dados Gerber e de furação — confirmando se todas as camadas estão presentes, se nada está espelhado, se as furações estão alinhadas e se o projeto é viável para fabricação — e sinaliza qualquer problema que possa causar uma interrupção. Essa é uma segunda camada de segurança, além da sua própria verificação no visualizador, e, para projetos confidenciais, trata-se de uma revisão interna privada, em vez de um upload público.

A partir daí, os mesmos arquivos verificados orientam a fabricação e, quando necessário, a montagem, de modo que ambos funcionem a partir de uma única revisão. Um arquivo pré-construído. revisão de viabilidade de fabricação Detecta problemas que os arquivos Gerber sozinhos não revelam, como espaçamento marginal ou uma área de contato que não será montada corretamente. Envie um conjunto Gerber limpo e verificado pelo visualizador (ou ODB++) com o arquivo de furação, o contorno da placa, a configuração das camadas e a quantidade, e o orçamento e a produção prosseguem sem idas e vindas. montagem chave na mão.

7. Perguntas frequentes sobre a geração de arquivos Gerber

Como faço para abrir e visualizar arquivos Gerber?

Carregue o conjunto completo em um visualizador Gerber — muitas ferramentas EDA incluem um (o KiCad tem o GerbView), e existem visualizadores independentes e online. Sobreponha todas as camadas, incluindo o arquivo de furação, no registro correto e, em seguida, alterne entre as camadas e as vistas superior e inferior para inspeção.

O que significa RS-274X e qual a diferença para RS-274D?

O RS-274X é o formato Gerber moderno "estendido" que incorpora as definições de abertura em cada arquivo. O formato RS-274D, mais antigo, exigia uma lista de aberturas separada, o que era uma fonte frequente de erros; portanto, o RS-274D está obsoleto e não deve ser usado.

Devo compactar meus arquivos Gerber antes de enviá-los?

Sim — compacte todo o conjunto de camadas e o arquivo de perfuração em um único arquivo compactado para que nada se perca ou se separe durante a transferência. Mantenha os nomes de arquivo padrão da sua ferramenta e inclua um pequeno mapa de camadas caso algum nome não seja óbvio.

O arquivo de perfuração faz parte dos arquivos Gerber ou é um arquivo separado?

Trata-se de um arquivo NC de furação (Excellon) separado, não uma camada Gerber, mas faz parte do pacote completo de fabricação. Ele deve compartilhar a mesma origem que os arquivos Gerber para que os furos se alinhem corretamente com o cobre.

Posso gerar arquivos Gerber com software gratuito?

Sim — o KiCad é gratuito, de código aberto e exporta arquivos Gerber e de furação padrão, assim como as versões gratuitas de diversas outras ferramentas. Como a saída é padronizada, uma placa projetada em software livre pode ser fabricada por qualquer empresa de fabricação.

Preciso gerar arquivos Gerber se enviar um arquivo ODB++?

Não — o ODB++ é um conjunto de dados de fabricação completo por si só, que inclui todas as camadas e dados de furação, portanto, você não precisa de arquivos Gerber separados. Envie o ODB++ para os arquivos que sua fábrica suporta; caso contrário, envie um conjunto completo de arquivos Gerber mais o arquivo de furação.