Gerber, ODB++ ve IPC-2581: PCB Üretim Veri Paketi Seçimi

Gerber, ODB++ ve IPC-2581 arasında seçim yapmak, aslında üretim zekasının ne kadarını işe devretmek istediğinize bağlı bir karardır. Gerber neredeyse evrenseldir ancak katman tabanlıdır, ODB++ ve IPC-2581 ise daha fazla tasarım bağlamını üretim ve montaj için daha temiz bir veri kümesine paketler. Bu kılavuz, üç nötr üretim formatını karşılaştırır, hangisinin ne zaman daha iyi bir seçim olduğunu açıklar ve Highleap Electronics'in veri paketinin geri kalanını kartı üretmek ve monte etmek için nasıl kullandığını gösterir.

1. Bir PCB üreticisinin hangi dosya formatlarına ihtiyacı vardır?

Bir PCB üreticisinin, Gerber dosyaları ve NC delme dosyası veya ODB++ veya IPC-2581 gibi hepsi bir arada bir format olmak üzere bir üretim veri setine ve montaj için bir malzeme listesine, bir yerleştirme (merkez noktası) dosyasına ve bir montaj çizimine ihtiyacı vardır. Üretim verileri, çıplak kartı tanımlar; montaj verileri ise üzerine neyin nereye yerleştirileceğini tanımlar.

Bu formatlar, CAD proje dosyanızın araca özgü olması ve doğrudan üretilememesi nedeniyle mevcuttur; oysa bunlar herhangi bir üretim tesisinin okuyabileceği tarafsız, standartlaştırılmış çıktılardır. Bir üreticinin beklediği tüm dosyalar , PCB tasarım dosyalarına ilişkin bu genel bakışta özetlenmiştir ve pratik "nasıl üretilir" adımları Gerber dosyaları hakkındaki yardımcı kılavuzda yer almaktadır . Bu makalenin geri kalanı, her formatın aslında ne içerdiğini açıklayarak, ilk seferde doğru paketi göndermenizi sağlar.

2. Gerber dosyası nedir ve ne içerir?

Gerber dosyası, bir PCB'nin tek bir katmanını (bakır, lehim maskesi veya serigrafi baskı) tanımlanmış açıklıklarla çizilmiş bir dizi şekil olarak tanımlayan 2 boyutlu bir vektör dosyasıdır. Bir Gerber dosyası bir katmanı temsil eder, bu nedenle eksiksiz bir çıplak devre kartı paketi, Gerber dosyalarından (üst ve alt bakır, iç katmanlar, her iki lehim maskesi, her iki serigrafi baskı, macun katmanları ve devre kartı ana hatları) oluşan bir klasördür ve delikler için ayrı bir NC delme dosyası da içerir.

Modern standart, diyafram tanımlarını dosyanın içine yerleştiren RS-274X (ve daha yeni X2)'dir; eski "RS-274D" Gerber dosyaları ayrı bir diyafram listesi gerektiriyordu ve artık kullanılmıyor ve hataya açık. Her katman, sizin atadığınız bir isimle ayrı bir dosya olduğundan, düz Gerber dosyalarının en büyük zayıflığı belirsizliktir: yanlış etiketlenmiş veya eksik bir katman, üretimde duraksamaya neden olan klasik bir sebeptir; bu nedenle her Gerber seti gönderilmeden önce bir görüntüleyicide kontrol edilmelidir ve bu nedenle aşağıdaki hepsi bir arada formatlar oluşturulmuştur. Gerber verileri ayrıca, bir üretim tesisinin dosyalarınızı bir yapıya dönüştürdüğü CAM adımına doğrudan beslenir.

3. Gerber, ODB++ ve IPC-2581: Hangi format en iyisi?

Gerber evrensel bir temel formatken, ODB++ ve IPC-2581 tüm katman, delik, ağ listesi ve genellikle malzeme listesi verilerini bir araya getiren akıllı tek dosya formatlarıdır; bu da onları daha az hataya yatkın hale getirir ve üretim tesisiniz bunları destekliyorsa daha iyi bir seçim yapar. Buradaki denge, evrensellik ile zenginlik arasındadır:

Çoğu proje için Gerber her yerde çalışır ve güvenli varsayılan format olmaya devam eder. Üreticiniz kabul ediyorsa, ODB++ tercih edilir çünkü her katmanı, delme verilerini ve ağ listesini tek bir akıllı veri kümesinde paketlemek, dağınık Gerber klasörlerinin yol açtığı katman adlandırma ve hizalama belirsizliğini ortadan kaldırır. IPC-2581, tek bir açık, satıcıdan bağımsız standart olarak aynı amacı güder. En iyi format, üreticinizin desteklediği en zengin formattır ve bunu önceden doğrulamak yeniden işleme ihtiyacını ortadan kaldırır.

4. Montaj için delme, malzeme listesi ve yerleştirme dosyaları

Montajı tamamlanmış bir devre kartı için ayrıca üç dosya sağlamanız gerekir: NC delme dosyası (her deliğin konumu, boyutu ve kaplama durumu), malzeme listesi (her parçanın üretici parça numarasıyla birlikte) ve yerleştirme dosyası (her bileşenin konumu, dönüşü ve tarafı). Sadece üretim verileri çıplak bir devre kartı oluşturur; bunlar onu bileşenlerle donatılmış bir PCBA'ya dönüştürür. Her birinin sağladığı bilgiler şunlardır:

• NC matkap ucu. Delme işlemini tanımlar — delik boyutları, koordinatlar ve kaplamalı/kaplamasız durumu — ve Gerber dosyalarından ayrı olmasına rağmen imalat setinin bir parçasıdır.
• Malzeme listesi. Parçaların gerçek üretici parça numaralarını listeler, sadece değerlerini değil; böylece parçalar gerçekten temin edilebilir; eksiksiz bir liste. PCB BOM Doğru fiyat teklifi verme ve tedarik süreçleri için hayati önem taşır.
• Yerleştirme (merkez noktası) dosyası. Her parçanın X/Y konumunu, dönüşünü ve kart üzerindeki tarafını belirterek yerleştirme makinesinin doğru şekilde yerleştirmesini sağlar; işte nasıl yapılacağı: merkez noktası dosyası montajı yönlendirir.
• Montaj çizimi. Veri dosyalarının tek başına iletemediği kutupluluğu, birinci pini, referans noktalarını ve doldurulmaması gereken notları gösterir.

Eksik bir montaj paketi (parça numarası olmayan Gerber dosyaları veya eksik bir merkez noktası dosyası) montaj teklifinin sonuçlandırılamamasının en yaygın nedenlerinden biridir; bu nedenle bunların hepsini birlikte göndermek projenin ilerlemesini sağlar.

5. Her bir Gerber katman dosyasının ne olduğu ve nasıl adlandırılacağı.

Gerber paketlerinde her dosya, kartın bir fiziksel katmanını temsil eder ve net isimlendirme, üreticinin hangi dosyanın hangisi olduğunu tahmin etmesini engeller. Düz Gerber dosyaları, dosya adının ötesinde "bu en üstteki bakır katmandır" şeklinde doğal bir etiket taşımadığından, belirsiz veya standart olmayan bir isimlendirme şeması, üretimde aksamalara yol açan yaygın bir nedendir. Tam bir iki katmanlı paket ve çok katmanlı bir kartın eklediği katmanlar şu şekilde görünür:

EDA araçları arasında uzantılar farklılık gösterdiğinden, en güvenli uygulama, aracınızın standart adlandırmasını korumak, adlar açık değilse kısa bir readme veya katman haritası eklemek ve çok katmanlı kartlar için katman sırasını belirtmektir, böylece iç katmanlar doğru şekilde istiflenir. Bu adlandırma belirsizliği, ODB++'ın her katmanı, rolünü ve delme verilerini tek bir yapılandırılmış veri kümesinde bir araya getirerek ortadan kaldırdığı sorundur; bu nedenle, bir üretim tesisi bunu destekliyorsa tercih edilen aktarım yöntemidir. Ne gönderirseniz gönderin, paketi bir görüntüleyicide açmak, CAM adımına ulaşmadan önce katmanların eksiksiz ve doğru şekilde tanımlandığını doğrular.

6. Highleap'in dosyalarınızı kullanarak panoyu nasıl oluşturduğu

Highleap, Gerber, ODB++ veya IPC-2581 imalat verilerini, malzeme listenizi (BOM), yerleştirme ve montaj çizimlerinizi kabul eder ve ardından imalat ve montajın tek bir onaylanmış revizyondan çalışması için paketi doğrular. Hangi formatı gönderirseniz gönderin, dosyalar açılır ve kontrol edilir — katmanlar mevcut, hiçbir şey aynalanmamış, delikler hizalanmış, malzeme listesi ve merkez noktası tutarlı — ve bekleme durumuna neden olabilecek her şey erken aşamada işaretlenir.

Bu inceleme, özel, şirket içi bir adımdır (herkese açık bir yükleme değildir) ve dosyaların tek başına ortaya koymadığı sorunları yakalayan bir üretilebilirlik incelemesiyle birlikte yapılır. Buradan itibaren doğrulanmış veriler, tedarik, yerleştirme, denetim ve test ile birlikte imalat ve anahtar teslimi montajı yönlendirir . İlk seferde doğru bir fiyat teklifi almak için imalat verilerinizi (Gerber veya ODB++), NC delme dosyasını, parça numaralarıyla birlikte malzeme listesini (BOM), yerleştirme dosyasını, kart taslağını, katman düzenini ve miktarını gönderin.

7. PCB dosya formatı hakkında SSS

Gerber dosyalarını hangi yazılım açar?

Özel Gerber görüntüleyiciler, EDA aracınızın yerleşik görüntüleyicisi (KiCad, GerbView'i içerir) ve çeşitli ücretsiz masaüstü ve çevrimiçi görüntüleyiciler Gerber dosyalarını açabilir. Devre kartını üreticinin göreceği şekilde görmek için tüm katman setini ve delme dosyasını birlikte yükleyin.

Gerber eğesi ile Excellon matkap eğesi arasındaki fark nedir?

Gerber dosyaları, devre kartının katmanlarını (bakır, maske, serigrafi) tanımlarken, Excellon (NC delme) dosyası ise delikleri (boyutları, konumları ve kaplama durumları) tanımlar. Her ikisine de ihtiyaç vardır; delme dosyası bir Gerber katmanı değildir.

RS-274X ile Gerber X2 arasındaki fark nedir?

X2, RS-274X formatının, dosyanın hangi katmanda olduğu ve her bir pedin işlevi gibi makine tarafından okunabilir özellikler ekleyen bir uzantısıdır. Bu sayede veriler, üretici için daha açıklayıcı ve daha az belirsiz hale gelirken, geriye dönük uyumluluğu da korur.

Gerber dosyasını düzenleyebilir misiniz?

Evet, CAM yazılımı ile bir üretici Gerber dosyalarını düzenleyebilir ve görüntüleyiciler bunları ölçebilir ve inceleyebilir, ancak tasarımcılar tasarım ve çıktıların senkronize kalması için Gerber dosyalarını doğrudan düzenlemek yerine kaynak CAD dosyasında değişiklik yapıp yeniden dışa aktarmalıdır.

Tasarımımı Gerber formatına nasıl dönüştürebilirim?

Bitmiş bir tasarım dosyasını doğrudan dönüştürmezsiniz; EDA aracınızın üretim çıktısı fonksiyonundan Gerber dosyalarını dışa aktarırsınız, bu fonksiyon her katman için bir Gerber dosyası ve ayrıca delme dosyasını oluşturur. Ortaya çıkan nötr çıktı daha sonra herhangi bir üretici tarafından okunabilir.

Bir imalatçı, Gerber dosyaları yerine benim orijinal CAD dosyamdan üretim yapabilir mi?

Genellikle hayır; yerel CAD dosyaları alete özgüdür ve üretim formatı değildir. Üreticiler, Gerber artı matkap veya herhangi bir atölyenin tasarım aracından bağımsız olarak okuyabileceği hepsi bir arada ODB++ veya IPC-2581 veri seti gibi tarafsız verilerden üretim yaparlar.