Инструкция по экспорту гербер файлов из Altium Designer
Далее переходим к закладке «Layers», в которой необходимо сконфигурировать набор слоев, необходимых для изготовления печатной платы.
Устанавливать галочки Plot в правом столбце не нужно, т.к. это приведет к копированию слоя во все выгружаемые слои.
Рис.4. Закладка Layers
TopOverlay – контуры элементов и позиционные обозначения. Выбирать его нужно, если на изготовленной печатной плате вам требуется соответствующая маркировка на верхней стороне. Важное замечание – маркировка должна присутствовать в библиотечном элементе.
TopPaste – слой паяльной пасты для монтируемых на поверхность элементов. Для изготовления печатной платы этот слой не нужен (не нужно его выбирать). Если требуется изготовление трафарета для последующего нанесения пасты, согласуйте с производителем необходимость предоставления этого файла, т.
к. чаще всего при производстве трафаретов используются слои топологии.
TopSolder – слой формирующий вскрытия в паяльной маске под последующее финишное покрытие контактных площадок и других вcкрытых областей. Выбирать его нужно, если на изготовленной печатной плате вам требуется паяльная маска на верхней стороне. Вскрытие/закрытие от паяльной маски задается в библиотеке на каждый элемент. Если требуется вскрыть от маски какие то элементы топологии (проводники, полигоны), в соответствующем месте в слое TopSolder необходимо линиями или полигоном изобразить само вскрытие, т. к. масочный слой – инверсный, т. е. все изображенное в слое будет вскрыто от маски. Выбирать его нужно, если на изготовленной печатной плате вам требуется паяльная маска.
TopLayer – слой топологии на верхней стороне печатной платы. Выбирать его нужно, если в проекте есть топология на этой стороне и она необходима на изготовленной печатной
плате.
PowerPlane – внутренний негативный слой топологии (слой питания).
Выбирать его нужно, если в проекте есть топология в слое и она необходима на изготовленной печатной плате.
MidLayer1 – внутренний позитивный слой топологии. Выбирать его нужно, если в проекте есть топология в слое и она необходима на изготовленной печатной плате.
MidLayer14 – внутренний позитивный слой топологии. Выбирать его нужно, если в проекте есть топология в слое и она необходима на изготовленной печатной плате.
GroundPlane – внутренний негативный слой топологии (слой питания). Выбирать его нужно, если в проекте есть топология в слое и она необходима на изготовленной печатной плате.
BottomLayer – слой топологии на нижней стороне печатной платы. Выбирать его нужно, если в проекте есть топология на этой стороне и она необходима на изготовленной печатной плате.
BottomSolder – слой формирующий вскрытия в паяльной маске под последующее финишное покрытие контактных площадок и других вcкрытых областей.
Выбирать его нужно, если на изготовленной печатной плате вам требуется паяльная маска на нижней стороне. Вскрытие/закрытие от паяльной маски задается в библиотеке на каждый элемент. Если требуется вскрыть от маски какие то элементы топологии (проводники, полигоны), в соответствующем месте в слое BottomSolder необходимо линиями или полигоном изобразить само вскрытие, т. к. масочный слой – инверсный, т. е. все изображенное в слое будет вскрыто от маски.
BottomPaste – слой паяльной пасты для монтируемых на поверхность элементов. Для изготовления печатной платы это слой не нужен (не нужно его выбирать). Если требуется изготовление трафарета для последующего нанесения пасты, согласуйте с производителем необходимость предоставления этого файла, т. к. чаще всего при производстве трафаретов используются слои топологии.
BottomOverlay – контуры элементов и позиционные обозначения. Выбирать его нужно, если на изготовленной печатной плате вам требуется соответствующая маркировка на верхней стороне.
Важное замечание – маркировка должна присутствовать в библиотечном элементе.
Слои Mechanical (1-32) – слои для задания конструктива (контура) печатной платы – внешний контур, пазы, пропилы, границы установки компонентов и т. д. При этом правилами зарезервированы:
Mechanical 3 – внутренние вырезы в плате (если они нужны),
Mechanical 4 – контур печатной платы.
Top Pad Master – назначение этого слоя, откровенно говоря, не понятно. Для изготовления печатной платы это слой не нужен (не нужно его выбирать).
Bottom Pad Master – назначение этого слоя, откровенно говоря, не понятно. Для изготовления печатной платы это слой не нужен (не нужно его выбирать).
Колонку «Mirror» необходимо оставить пустой, т.
к. для дальнейшей проверки на технологичность изготовления печатной платы требуется такое же ее представление как и в проекте, а уже при выводе фотошаблонов производитель отзеркалит требуемые слои самостоятельно, в зависимости от типа фотоплоттера.
Необходимость наличия галочки в поле «Include unconnected mid-layer pads» (включая неподключенные площадки на внутренних слоях) для многослойных печатных плат можно согласовать с производителем. Для нашего производства ее лучше поставить.
Закладка «Drill Drawing» необходима для установления соответствия диаметрам отверстия соответствующих символов для формирования графических карт сверления. Его мы пропускаем, т. к. на современных производствах сверление выполняется на станках с ЧПУ и в картах нет необходимости.
В закладке «Apertures» необходимо поставить галочку в поле «Embedded apertures (RS274X)».
Создание производственных Gerber файлов для изготовления платы
Автор: Игорь Зырин, кандидат технических наук, технический специалист компании Altium, автор в Altium Universe
В процессе разработки печатной платы каждый сталкивается с тем, что в результате проектирования необходимо передать комплект производственных Gerber файлов для последующего изготовления платы.
Существует много форматов файлов, по которым выполняется производство платы, но самые основные это Gerber RS-274X, Gerber X2, NC Drill, IPC-2581 и ODB++. Самым популярным форматом, который используется по умолчанию во всех САПР проектирования печатных плат является формат Gerber RS-274X. Этот формат полностью описывает изображение топологического рисунка который стал отраслевым стандартом и используется для изготовления подавляющего большинства (порядка 90%) печатных плат, разработанных во всем мире. Altium Designer позволяет выполнять экспорт файлов во всех вышеописанных форматах.
История формата RS-274
Формат файлов Gerber был разработан корпорацией Gerber Systems (сегодня Ucamco) в 1960-х годах.
Формат был основан на подмножестве цифрового стандарта, известного как EIA RS-274-D. В 1980 году Gerber Systems опубликовала спецификацию под названием «Gerber Format: подмножество EIA RS-274-D; справочник по формату данных». Этот формат, широко известный как Gerber RS-274D, или Standard Gerber, вскоре получил широкое распространение и стал де-факто стандартным форматом для векторных фотоплоттеров. В 1998 году Gerber Systems была приобретена Barco и включена в их подразделение PCB, Barco ETS, которое сегодня известно как Ucamco. Для поддержки новых растровых плоттеров Barco собрал все варианты из коллекции форматов Gerber в единый стандартный формат изображений, известный как Extended Gerber, или GerberX. Данное руководство обрисовало в общих чертах формат Gerber RS-274X, который мы используем сегодня.
Хронология развития формата GerberX
Экспорт файлов в Altium Desinger
По завершению проектирования печатной платы необходимо сформировать производственные файлы.
Для этого можно воспользоваться средством пакетного формирования выходной документации OutputJob (*.OutJob) и включить вывод Gerber файлов в него. Либо в документе платы выбрать соответствующую команду через главное меню File » Fabrication Outputs » Gerber Files. После чего, необходимо выполнить настройки экспорта Gerber-файлов в соответствующем диалоговом окне Gerber Setup.
Запуск экспорта Gerber файлов
В открывшемся окне Gerber Setup необходимо задать конфигурацию Gerber-файлов. На первой вкладке General задать единицы измерения и формат вывода Gerber-файлов:
Область №1 Units – единицы измерения – дюймы или миллиметры. При одновременном присутствии в проекте компонентов с миллиметровым и дюймовым шагом, выбор единиц измерения зависит только от эстетического восприятия.
Область №2 Format – формат вывода – количество цифр в координатах элементов печатной платы (площадок, линий и т.
п.) до и после десятичной запятой.
Рекомендуем использовать форматы вывода данных для дюймов: 2:4 или 2:5; для миллиметров: 4:4. При использовании второй цифры (кол-во знаков после запятой) менее 4-х, возможно уменьшение зазоров в топологии.
Окно Gerber Setup – вкладка General
Далее переходим к вкладке Layers, в которой необходимо сконфигурировать набор слоев, необходимых для изготовления печатной платы.
Для того, чтобы выбрать слой для передачи его на изготовление необходимо установить «флажки» в столбце Plot в списке слоев Layers To Plot.
В столбце Extension указано расширение файла в соответствии со стандартом Gerber-RS-274X. Для каждого слоя формируется отдельный файл со своим расширением.
Устанавливать «флажки» в столбце Plot в списке слоев Mechanical Layers(s) To All To All Plots не нужно, т.к. это приведет к копированию слоя во все выгружаемые слои.
Для многослойных печатных плат для того, чтобы в переходных отверстиях на всех внутренних слоях присутствовала площадка, необходимо включить параметр Include unconnected mid-layer pads. Это увеличивает надежность переходных отверстий, но при этом увеличивает и стоимость изготовления печатной платы. Компания Резонит рекомендует его включать.
Окно Gerber Setup – вкладка Layers
Столбец Mirror необходимо оставить пустым, т. к. для дальнейшей проверки на технологичность изготовления печатной платы требуется такое же ее представление, как и в проекте, а уже при выводе фотошаблонов производитель отразит зеркально требуемые слои самостоятельно, в зависимости от типа фотоплоттера.
Вкладка Drill Drawing необходима для установления соответствия диаметрам отверстий соответствующих символов для формирования графических карт сверления. Ее мы пропускаем, т. к. на современных производствах сверление выполняется на станках с ЧПУ и в картах сверления нет необходимости.
На вкладке Apertures необходимо включить параметр Embedded apertures (RS274X).
В результате список используемых апертур (набор примитивов) для формирования рисунка печатной платы будет располагаться в начале каждого Gerber-файла.
Окно Gerber Setup – вкладка Apertures
Закончить конфигурирование Gerber-файлов необходимо в вкладке Advanced
В большинстве случаев всю информацию можно оставить без изменений, но иногда может потребоваться ее изменить. Как правило, это может потребоваться в случае смещения точки привязки левого нижнего угла платы в координату, превышающую предустановленный размер пленки фотошаблона . В этом случае достаточно изменить значение параметра Position on Film на Center on film.
Окно Gerber Setup – вкладка Advanced
Для формирования файла с программой сверления в документе платы запускаем команду File » Fabrication Outputs » NC Drill Files
Запуск экспорта NC Drill файлов
В открывшемся диалоговом окне конфигурации программы сверления NC Drill Setup необходимо выполнить ряд настроек.
Единицы измерения (область Units) и Формат вывода (область Format) выбираются аналогично настройкам вывода Gerber файлов.
Включить параметр Generate separate NC Drill files for plated & non-plated holes. Это позволит сформировать отдельные файлы для металлизированных и не металлизированных отверстий
Файлы с программой сверления имеют расширение txt для сквозных металлизированных и не металлизированных отверстий.
Файлы с программой сверления имеют расширение .tx1…txn для глухих и встроенных переходных отверстий.
Окно NC Drill Setup
При формировании Gerber-файлов непосредственно из печатной платы, по умолчанию файлы формируются в папке, где находится файл проекта (*.PrjPCB), в подпапке Project Outputs for <название_проекта>.
Настройка пути вывода файлов осуществляется в настройках проекта печатной платы, в диалоговом окне Project Options (Project » Project Options) на вкладке Options.
В поле Output Path указан путь, по которому формируются все выходные файлы.
Если включить параметр Use separate folder for each output type, то для Gerber-файлов будет создана отдельная подпапка с названием Gerber Output.
Настройка пути вывода Gerber-файлов
В результате выполненных действий в папке Output сформируются все необходимые файлы для производства печатной платы и файлы отчетов:
Name.EXTREP – отчет о наборе Gerber-файлов;
Name.DRR – отчет о программе сверления.
Описание перечня формируемых файлов Gerber
В комплекте сформированных Gerber файлов все файлы будут иметь различное расширение в зависимости от назначенных им слоям:
| Расширение | Назначенный слой |
|
G1, G2, etc. |
Mid-layer 1, 2, etc. |
|
GTL, GBL |
Top/Bottom Layer |
|
GTO, GBO |
Top/Bottom Overlay |
|
GTP, GBP |
Top/Bottom Paste Mask |
|
GTS, GBS |
Top/Bottom Solder Mask |
|
GD1, GD2, etc. |
Drill Drawing |
|
GG1, GG2, etc. |
Drill Guide |
|
GKO |
Keep Out Layer |
|
GM1, GM2, etc. |
Mechanical Layer 1, 2, etc. |
|
GP1, GP2, etc. |
Internal Plane Layer 1, 2, etc. |
|
GPT, GPB |
Pad Master Top/Bottom |
Описание назначения слоёв:
TopLayer / BottomLayer – слои топологии на верхней и нижней стороне печатной платы.
MidLayer – внутренние сигнальные слои топологии.
Internal Plane Layer – внутренние негативные слои топологии (слои питания).
TopOverlay / BottomOverlay – слои маркировки. Выводить их нужно, если на изготовленной печатной плате требуется соответствующая маркировка на верхней или нижней стороне соответственно.
TopPaste / BottomPaste – слои паяльной пасты для монтируемых на поверхность элементов.
Для изготовления печатной платы эти слои не нужны. Если требуется изготовление трафарета для последующего нанесения пасты, согласуйте с производителем необходимость предоставления этого файла, т. к. чаще всего при производстве трафаретов используются слои топологии.
TopSolder / BottomSolder – слои, формирующие вскрытия в паяльной маске под контактные площадки и другие вскрытые области. Выводить их нужно, если на изготовленной печатной плате требуется паяльная маска на монтажных сторонах. Вскрытие/закрытие областей паяльной маски задается в библиотеке на каждый элемент. Если требуется вскрыть от маски какие-то элементы топологии (проводники, полигоны), в соответствующем месте в слое TopSolder / BottomSolder необходимо линиями или полигоном изобразить само вскрытие, т. к. масочный слой – инверсный (негативный), т. е. все изображенное в слое будет вскрыто от маски. Выбирать их нужно, если на изготовленной печатной плате требуется паяльная маска.
Keep-Out Layer – слой ограничения размещения топологии на поле печатной плате.
Для изготовления печатной платы этот слой не нужен (не нужно его выводить).
Mechanical Layer – слои для работы с конструктивом печатной платы – внешний контур, пазы, пропилы, границы установки компонентов и т. д.
Top / Bottom Pad Master – слои, определенные стандартом файлов Gerber-RS-274X и содержащие в себе информацию только о контактных площадках на монтажных слоях. Для изготовления печатной платы эти слои не нужны (не нужно их выводить).
Для структурирования механических слоев в проекте печатной платы рекомендуем назначать механические слои согласно их типа. Подробнее о типах механических слоев в Altium Designer в документации.
Мы всегда рады сотрудничеству с новыми авторами. Если у вас есть уникальная экспертиза или просто качественный материал, полезный инженерам-разработчикам электроники, мы с удовольствием поделимся им на страницах раздела Авторские статьи. Присылайте свои статьи на почту articles@rezonit.
ru
Объяснение
файлов Gerber: понимание их роли в производстве печатных плат на наших семейных мероприятиях. Я не совсем уверен, какое колдовство задействовано в приготовлении такой вкусной еды. Я знаю, что в дополнение к годам практики, которые ушли на развитие этих кулинарных навыков, есть еще и книга заклинаний: передающаяся из поколения в поколение история семейных рецептов, используемых для приготовления этих пиршеств.
После того, как вы спроектировали печатную плату, ваш контрактный производитель создаст надежные печатные платы на основе вашего дизайна. Однако, как и для наших замечательных семейных праздников, вашему CM требуется больше, чем просто сырье для производства ваших досок, им также нужен хороший рецепт. Этот рецепт находится в производственной документации, которую вы создаете. Поэтому ваша документация должна быть полной и точной.
Одним из наиболее важных документов, которые вы создадите для этого процесса, является файл Gerber, который используется для изготовления необработанной печатной платы.
Чтобы помочь вам лучше подготовиться, посмотрите, как объясняются файлы Gerber и как они используются при производстве вашей печатной платы.
Описание файлов Gerber: что такое файл Gerber?
Файлы Gerber — это открытые файлы векторного формата ASCII, которые содержат информацию о каждом физическом слое вашей платы. Объекты печатной платы, такие как медные дорожки, переходные отверстия, контактные площадки, паяльная маска и изображения шелкографии, представляются в виде кода flash или draw и определяются набором векторных координат. Эти файлы используются производителями печатных плат для преобразования деталей вашего проекта в физические свойства печатной платы.
Файлы Gerber обычно генерируются используемым вами программным обеспечением для проектирования печатных плат, хотя процесс этого зависит от каждого инструмента САПР. Большинство современных файлов Gerber создаются в соответствии с форматом RS-274X Gerber, который заменяет устаревшие форматы, такие как стандарт RS-274-D Gerber.
Будучи текстовым файлом, данные Gerber не обязательно должны иметь конкретное идентифицирующее имя файла, но им часто присваивается общее расширение, такое как .gb или .gbr.
Использование файлов Gerber в производстве печатных плат
Используемая сегодня технология производства печатных плат прошла долгий путь за последние десятилетия. Ранее для создания инструментальной пленки, используемой в процессе производства печатных плат, использовались векторные фотоплоттеры. Сфокусированный свет, проходящий через апертуру, использовался для экспонирования пленки для создания вспышек и рисунков для каждой отдельной площадки и следа.
Доступен был лишь минимальный набор апертур, и дизайнерам приходилось проявлять изобретательность, ограничивая свои вспышки и линии только теми апертурами, которые были им доступны. Эти старые векторные машины теперь были заменены более новой породой, которая использует растровый лазерный процесс для экспонирования пленки. Для больших кусков пленки, на которых было много рисунков, векторному фотоплоттеру может потребоваться много часов.
Это время было сокращено до нескольких минут с помощью лазерного плоттера.
История файла Gerber восходит к потребностям оригинальных векторных фотоплоттеров. Чтобы дать плоттеру инструкции, файл Gerber содержал минимальную информацию о конфигурации плоттера и координаты X / Y, за которыми следовала команда вспышки или рисования, а также какое положение апертуры использовать. За год функциональность данных Gerber увеличилась; теперь он включает дополнительную информацию о конфигурации, а также определения макросов и диафрагмы.
Используемые сегодня лазерные плоттеры по-прежнему используют ту же информацию Gerber, но ограничения апертуры старых векторных плоттеров больше не применяются. Лазерные плоттеры преобразуют координаты Гербера в растровый файл, и эта информация указывает лазерному плоттеру, как, где и что должно быть создано на пленке. Например, определения апертуры передают толщину и размеры дорожек и контактных площадок, в то время как команды рисования определяют, должны ли быть созданы линии, полигональные заливки или вспышки.
Затем лазер проходит по пленке, экспонируя изображение.
Однако время не стоит на месте, и мир файлов Gerber продолжает меняться. Производители печатных плат теперь начали использовать прямую лазерную визуализацию для создания изображений печатных плат непосредственно на меди, минуя необходимость в пленке. Существуют также новые форматы баз данных, которые используются для создания изображений печатных плат, содержащих гораздо более интеллектуальные данные о конструкции платы, такие как данные о подключении к сети. Но можно с уверенностью сказать, что файлы Gerber еще какое-то время будут оставаться в своем нынешнем виде, и вам нужно знать, какую роль они играют в производстве печатных плат.
Как создать файлы Gerber в проекте печатной платы
После завершения проектирования и окончательной проверки следующим шагом будет создание файлов Gerber для производителя вашей печатной платы. Процесс этого зависит от программного обеспечения для проектирования печатных плат, которое вы используете.
В некоторых старых инструментах может потребоваться много шагов для настройки и создания файлов, но сегодня большинство пакетов САПР упростили процесс создания этих файлов.
Обычно файлы Gerber, которые вам необходимо создать, представляют собой отдельные файлы для каждого физического слоя платы. Если ваша печатная плата представляет собой шестислойную плату с четырьмя сигнальными слоями и двумя плоскостями для питания и земли, вам потребуется вывести эти слои в шесть файлов Gerber. Кроме того, вам потребуется создать отдельный файл Gerber для верхнего и нижнего слоев паяльной маски, верхнего и нижнего слоев шелкографии (при необходимости) и верхнего и нижнего слоев паяльной пасты (при необходимости). Количество слоев шелкографии и пасты будет зависеть от того, требует ли ваш дизайн шелкографии и пасты как на верхней, так и на нижней части доски. Некоторые производители могут запросить дополнительные слои Gerber для очертаний платы или информации о производстве и сборке, но эти запросы обычно касаются уникальных конфигураций дизайна.
Перед созданием файлов вам также потребуется настроить генератор файлов Gerber, чтобы единицы измерения, форматы и стандарты были настроены в соответствии с вашими стандартами проектирования и стандартами вашего производителя. Хотя это и не файл Gerber, файл сверления ЧПУ обычно создается вместе с файлами Gerber. Этот файл указывает сверлильным станкам, используемым производителем плат, где сверлить отверстия в плате. Этот файл очень похож на файл в формате Gerber, поскольку он также содержит информацию о размере бурения и векторные данные для различных местоположений бурения.
Документация после файлов Gerber
Наконец, не забудьте задокументировать свои файлы Gerber, NC Drill и другие производственные файлы, чтобы ваш контрактный производитель мог построить плату в соответствии с вашими намерениями. Вам нужно будет создать производственные и сборочные чертежи, выбрать и разместить данные, тестовые данные, схематический список цепей, а также файл readme для завершения процесса.
Лучшее, что вы можете сделать, — это поработать вместе с вашим CM, чтобы точно знать, что им нужно от вас для достижения наилучших результатов.
Если вы ищете CM, который найдет время, чтобы работать вместе с вами, чтобы убедиться, что ваша сборка печатной платы построена так, как вы задумали, и соответствует самым высоким стандартам , ищите нет дальше ВСЕ. Свяжитесь с нами по телефону сегодня, чтобы узнать больше о партнерстве с нами для вашего следующего проекта.
Что такое Gerber-файл печатной платы?
Гербер-файл — это программный файл, который предоставляется компании-производителю печатных плат для изготовления печатных плат в соответствии с требуемой спецификацией. Файл PCB Gerber представляет собой двухмерное графическое представление каждого слоя печатной платы, где дорожки, контактные площадки и переходные отверстия представлены различными линиями и формами. Это универсальный способ сообщить машине, как создать печатную плату на основе предоставленной информации.
Файл Gerber — это самый первый шаг в изготовлении печатной платы. Это широко признанный стандарт проектирования печатных плат среди производителей и заказчиков.
Гербер-файл печатной платы хранит всю информацию, такую как ширина и длина дорожек, расстояние между отверстиями, количество меди и т. д. Эти данные очень важны для проектирования печатной платы, чтобы можно было обслуживать конечное приложение. Это просто выглядит как изображение слоя платы и его элементов.
Формат файла Gerber
Формат файла Gerber назван в честь компании Gerber Scientific Instruments, пионера в производстве фотоплоттеров. Первоначальным форматом Gerber был стандарт EIA RS-274D, который состоял из командного файла для каждого проводящего слоя и файла описания инструмента. Командный файл состоял из серии коротких команд, за каждой из которых следовал набор координат X и Y. Эти координаты X-Y использовались фотоплоттером для создания графики.
Файл Gerber не зависит от программного обеспечения, поэтому его могут использовать все компании, производящие печатные платы, независимо от того, какое оборудование или программное обеспечение они используют.
Наиболее часто используемый формат файла Gerber — «RS-274X». Он включает в себя команды и координаты для рисования линий и фигур. Этот формат доступен в удобочитаемом тесте. Это упрощает открытие файла в текстовом редакторе для просмотра команд.
Версии файлов Gerber: Существует три версии форматов Gerber.
• Gerber X2: Последний формат Gerber с данными и атрибутами стека.
• RS-274-X: Расширенная версия формата Gerber, широко используется.
• RS-274-D: Самая старая версия формата Gerber, которая постепенно заменяется RS-274-X.
Каждый файл Gerber представляет только один слой платы. Например, если у вас двухслойная плата, потребуется всего семь файлов Gerber.
- Контур платы
- Copper Layer (Top)
- Copper Layer (Bottom)
- Solder Mask (Top)
- Solder Mask (Bottom)
- Silkscreen Layer (Top)
- Silkscreen Layer (Bottom)
- Drill
Gerber Данные: Это текстовый файл ASCII, который содержит четыре элемента: параметры конфигурации, определения апертуры, координаты XY для команд и коды команд.
