Gerber文件 PCB制造工藝的第一步

除了食物，毛衣和歡呼聲，假日派對(duì)中最重要的部分是什么？當(dāng)然是拍照。因此，當(dāng)我準(zhǔn)備參加一個(gè)假日派對(duì)時(shí)，我檢索了我的高清攝像頭，以獲得比我的手機(jī)可能給我的質(zhì)量更好的鏡頭。但是，當(dāng)我拉出相機(jī)時(shí)，我意識(shí)到自從我使用它以來(lái)已經(jīng)有多長(zhǎng)時(shí)間了。就像你暫時(shí)不使用的任何技術(shù)一樣，我完全忘記了如何將圖像文件傳輸?shù)轿业挠?jì)算機(jī)。

我記住隱藏的USB端口并沒(méi)有花太多時(shí)間。但它確實(shí)提出了一個(gè)有趣的想法：想象一個(gè)參與PCB設(shè)計(jì)世界的人，卻無(wú)法理解這個(gè)過(guò)程的后端。 CAD系統(tǒng)中的所有這些焊盤(pán)和跡線都需要以某種方式變成實(shí)際的印刷電路板。就像我不記得如何訪問(wèn)我將要拍攝的照片一樣，我想知道有多少人不理解將印刷電路板設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)傳輸給制造商所涉及的內(nèi)容。

好奇如同什么是gerber文件將設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)提供給制造商的最簡(jiǎn)單方法是通過(guò)一種名為“Gerber”的文件格式。就像你在去年的假日聚會(huì)中花費(fèi)前幾個(gè)小時(shí)回憶去年的滑稽動(dòng)作一樣，最好是通過(guò)一些背景知識(shí)進(jìn)入Gerber文件。了解其歷史將使您能夠更好地了解它的發(fā)展方式以及未來(lái)的發(fā)展方向。在了解其工藝和開(kāi)發(fā)之后，您將最有能力成為制造商和設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的橋梁。

Gerber文件，PCB制造工藝的第一步

在CAD系統(tǒng)上設(shè)計(jì)印刷電路板時(shí)，您會(huì)看到電路板的金屬由不同類型的線條和形狀表示。不知何故，這些圖形圖像需要重新格式化為PCB制造商可用于創(chuàng)建電路板的數(shù)據(jù)。這是Gerber文件的工作。

Gerber文件是由四個(gè)元素組成的ASCII文本文件：

配置參數(shù)

光圈定義

繪制和閃光命令的XY坐標(biāo)位置

繪制和閃光命令代碼

大多數(shù)PCB CAD系統(tǒng)都能夠根據(jù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)生成Gerber文件。通孔引腳的圓形焊盤(pán)將通過(guò)閃存命令以及一些位置坐標(biāo)在Gerber文件中表示。時(shí)鐘線軌跡將由繪圖命令代碼以及軌跡的每個(gè)頂點(diǎn)的一系列坐標(biāo)位置表示。

這些命令代碼的原因是Gerber文件最初設(shè)計(jì)用于驅(qū)動(dòng)繪圖儀這將在電影上創(chuàng)建印刷電路板的層。該光繪機(jī)將使用來(lái)自燈或激光的光來(lái)曝光膠片，然后該膠片將用于制造PCB制造商所需的工具。不同的代碼可以閃光，用光繪制，或者在沒(méi)有光的情況下移動(dòng)。還有代碼來(lái)確定被稱為孔徑的光的大小和形狀。雖然目前仍在廣泛使用，但傳統(tǒng)的光繪機(jī)開(kāi)始被激光直接成像（LDI）技術(shù)取代，其中格柏信息直接成像到電路板材料上。

Gerber文件將數(shù)據(jù)從CAD系統(tǒng)中取出并送到制造商手中

Gerber文件的過(guò)去，現(xiàn)在和未來(lái)

原始的Gerber文件稱為RS-274-D格式。那些早期文件僅由XY坐標(biāo)位置和繪圖＆amp;組成。 flash命令。作為PCB設(shè)計(jì)人員，我們必須在Gerber文件創(chuàng)建過(guò)程中手動(dòng)分配光圈代碼。稍后，我們將所有孔徑數(shù)據(jù)與配置參數(shù)一起提取到單獨(dú)的文件中。您必須勤于分配正確的代碼才能創(chuàng)建準(zhǔn)確的Gerber文件。

如果您今天從CAD系統(tǒng)創(chuàng)建Gerber文件，您可能正在使用RS-274-X格式。該版本將Gerber數(shù)據(jù)的所有四個(gè)元素（配置參數(shù)，光圈，XY坐標(biāo)，繪圖和閃光命令）組合到一個(gè)文件中。您還會(huì)注意到，您的CAD系統(tǒng)很可能會(huì)自動(dòng)分配光圈位置，從而消除了人為輸入錯(cuò)誤的可能性。

在過(guò)去幾年中，新版本的Gerber格式已經(jīng)可用，其中包括額外的數(shù)據(jù)。 Gerber X2文件將包含諸如該文件的圖層功能，對(duì)象功能（如焊盤(pán)類型），阻抗控制跡線的位置等信息。目標(biāo)是增強(qiáng)Gerber格式，使其更像ODB ++等數(shù)據(jù)庫(kù)，同時(shí)仍具有驅(qū)動(dòng)光繪機(jī)和LDI系統(tǒng)的傳統(tǒng)能力。

您的Gerber文件將用于創(chuàng)建像這樣的裸PCB

什么這對(duì)您意味著什么？

PCB設(shè)計(jì)人員以及PCB制造和設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的所有成員需要了解制造商的需求并相應(yīng)地創(chuàng)建Gerber和其他輸出文件。某些制造商可能仍需要單獨(dú)的光圈列表或其他數(shù)據(jù)文件，您需要知道這些文件的作用以及如何創(chuàng)建它們。我們的很多設(shè)計(jì)流程現(xiàn)在都是自動(dòng)化的，但是仍然值得花時(shí)間更好地了解CAD系統(tǒng)內(nèi)部的情況。

最好的事情之一您可以做的是確保您使用最好的CAD系統(tǒng)來(lái)設(shè)計(jì)您的電路板。它不僅需要擁有最先進(jìn)的布局布線技術(shù)，還需要能夠輕松創(chuàng)建您的格柏和其他輸出文件，并且不會(huì)出現(xiàn)最新格式的錯(cuò)誤。