PCBソフトウェアからガーバーファイルをエクスポートするには、以下の8つの標準的な手順があります。
- エクスポートオプションを見つける
- ガーバー形式を選択
- 単位と精度を設定する
- レイヤーを選択
- ドリルファイルの生成
- 出力を指定する
- 生成とレビュー
- 圧縮して送信
したがって、これは基本的に、Kicad、Altium、Eagle、Easy Eda などの PCB ソフトウェアからガーバー ファイルをエクスポートする手順を共有する初心者向けガイドです。
Gerber ファイルとは何ですか?
ガーバーファイルは、PCB設計のレイヤーごとの情報を含む業界標準のファイルです。各ファイルは基板の特定のレイヤーを記述します。設計ソフトウェアは、完成した設計をエクスポートする際にこれらのファイルを作成します。ファイルは、製造装置が読み取り・処理できるASCIIテキスト形式です。
PCB製造においてガーバーファイルが重要な理由
メーカーは、PCB製造のあらゆる工程を管理するためにガーバーファイルを使用しています。このファイルは、銅箔パターンのエッチング、穴あけ、ソルダーマスクの塗布を行う場所を機械に指示します。適切なガーバーファイルがなければ、メーカーは基板を製造することができません。
制作段階に送る前に、どれくらいの頻度でファイルをチェックしていますか？多くのデザイナーはこのステップを省略し、遅延に見舞われています。コストのかかるミスを避けるために、すべてのファイルを検証する必要があります。
一般的なガーバーファイル形式
主な Gerber 形式は次の 3 つです。
- RS-274-D は廃止されており、メーカーはこれを受け入れなくなりました。
- RS-274-X は古い形式の問題を解決しました。
- Gerber X2 は 2014 年にリリースされた最新の規格です。
ガーバーファイルのパーツを理解する
完全なPCB設計には、複数のガーバーファイルが連携して機能する必要があります。各ファイルは、基板の1つの物理層または機能層を示します。
銅層
銅層はPCB上の導電経路を示します。最上層の銅層には、基板上面の配線、パッド、接続ポイントが含まれます。この層には部品の接続と信号配線があります。
下層の銅箔も同様に機能しますが、反対側で機能します。どちらの層も、エッチング後に銅箔が残る位置を示しています。シンプルな設計では、ほとんどの場合、2層の銅箔のみを使用しますが、複雑な基板では内部に多くの層が存在する場合があります。
はんだマスク層
はんだマスク層は、基板上の緑色のコーティングの位置を制御します。この保護層は銅配線を覆いますが、はんだ付けのためにパッドは露出したままになります。
上部と下部のソルダーマスクには別々のファイルが必要です。ソルダーマスクは、組み立て中に発生する偶発的なショートを防ぎます。
シルクスクリーンレイヤー
シルクスクリーン層には、テキスト、ラベル、部品のアウトラインが含まれます。これらのマーキングは、部品の配置、極性マーカー、参照番号などを示すために使用します。これらの詳細は、通常、白インクで基板表面に印刷されます。
シルクスクリーンは、組み立てやトラブルシューティングの際に役立ちます。透明なラベルは、部品の逆取り付けを防ぎます。パッドやはんだ付けが必要な部分にはシルクスクリーンを貼らないようにしてください。
ドリルファイルとNCデータ
ドリルファイルは、基板全体の穴の位置とサイズを指定します。これらのファイルは厳密にはガーバー形式ではなく、Excellon NC形式を使用しています。メーカーはこれをNCドリルファイル、または単にドリルファイルと呼ぶことがよくあります。
ドリルファイルには適切なヘッダー情報が必要です。フォーマットでは、2.4倍精度、絶対座標、末尾のゼロを指定する必要があります。正しいフォーマットがないと、メーカーはドリルデータのインポートに苦労し、試行錯誤を繰り返し、生産の遅延につながることがよくあります。
基板外形と寸法
基板外形は、PCBの物理的な境界を示します。このレイヤーは、製造パネルから個々の基板を機械で切断または配線する場所を示します。また、外形には切り欠きや特殊な形状も含まれます。
一部の設計ソフトウェアでは、デフォルトで基板外形が生成されません。エクスポート時にこのオプションを明示的に有効にする必要があります。外形は、別のガーバーファイルとして、またはドリルファイル内に表示されます。基板外形が欠落していることは、生産を停止させる最も一般的な問題の一つです。
レイヤーを貼り付ける
ペースト層は、表面実装部品のはんだペーストを塗布する場所を示します。ステンシルメーカーは、これらのファイルを使用してはんだペーストステンシルを作成します。上面と下面にはそれぞれ別々のペースト層が必要です。
輸出前チェックリスト
ガーバーファイルを生成する前に設計を検証する必要があります。製造後にエラーが発見されると、多大な時間と費用がかかります。
PCB設計の完了
まず、すべての設計作業を完全に完了させる必要があります。つまり、部品の配置を確定し、すべての配線を完了し、必要なラベルを追加するということです。回路図を最後にもう一度確認し、レイアウトと一致していることを確認してください。
必要な回路がすべて存在し、機能していることを確認してください。電源とアースの接続が確実に行われていることを確認してください。取り付け穴と機械的な機構が適切に配置されていることを確認してください。エクスポートに進む前に、設計が100%完了している必要があります。
デザインルールチェックの実行
次に、包括的なデザインルールチェック（DRC）を実行する必要があります。この自動プロセスは、設計における電気的および機械的なエラーを検出します。DRCは、トレース幅、クリアランス、および間隔ルールを検証します。
DRCが報告するすべてのエラーを修正する必要があります。一部の警告は許容できる場合もありますが、なぜ表示されるのかを理解する必要があります。DRCエラーは深刻な問題を示していることが多いため、決して無視しないでください。重要なエラーがある場合、ほとんどのソフトウェアではエクスポートができません。
部品の配置の確認
次に、部品の配置を慎重に点検してください。部品が重ならないようにし、組み立てに十分な間隔を確保してください。極性のある部品が正しい方向を向いているか確認してください。取り付け穴が筐体と揃っていることを確認してください。
すべてのフットプリントが実際の部品と一致していることを確認してください。フットプリントの間違いはよくあるミスで、基板を台無しにしてしまう可能性があります。重要な部品のフットプリントを測る時間を取りましょう。
飛び散ったワイヤーとエラーのチェック
最後に、配線されていない接続が残っていないことを確認してください。配線が飛んでいる場合は配線が不完全であり、基板の故障につながる可能性があります。ソフトウェアは設計ビューでこれらを明確に強調表示する必要があります。
空きスペースで終わっているトレースや接続されていないパッドを探してください。必要なネットがすべて正しく配線されていることを確認してください。たった1つの接続ミスでも、ボード全体が機能しなくなります。この簡単なチェックで、ボード全体の故障を防ぐことができます。
KiCadからガーバーファイルをエクスポートする
KiCadは、ガーバーファイルを生成するためのシンプルなプロセスを提供します。この無料ソフトウェアは、メーカーが承認する信頼性の高い出力ファイルを生成します。
ステップ1: プロットダイアログを開く
まず、完成したPCBファイルをKiCadのPCBエディタで開きます。 File 画面上部のメニューを選択します。 プロット ドロップダウン メニューから、Gerber 生成ツールを起動します。
複数のオプションを含む「プロット」ダイアログウィンドウが開きます。このインターフェースで、すべてのガーバーエクスポート設定を制御できます。左側にレイヤーのリスト、右側に設定オプションが表示されます。
ステップ2: レイヤーと出力設定の選択
次に、エクスポートするレイヤーを選択します。必要なレイヤーの横にあるチェックボックスにチェックを入れてください。標準的な2層基板の場合、以下のものが必要です。
- FC
- B. Cu
- F.マスク
- B.マスク
- F.シルクスクリーン
- B.シルクスクリーン
- および Edge.Cuts。
出力形式をに設定します ガーバー ドロップダウンメニューから選択します。次に、ファイルを保存する出力ディレクトリを選択します。ガーバーファイル専用のフォルダを作成する必要があります。次に、メーカーが推奨している場合は、プロット形式のオプションでProtel拡張子を使用するよう設定します。
ステップ3: ガーバーファイルの生成
その後、 プロット ダイアログ下部のボタンをクリックします。KiCadは選択された各レイヤーを処理し、個別のガーバーファイルを作成します。その後、ファイルの生成中に進行状況メッセージが表示されます。
出力ディレクトリを確認することで、ファイルが作成されたことを確認できます。各レイヤーには、適切な拡張子を持つファイルが作成されます。ファイルの数は、選択したレイヤーの数と一致します。
ステップ4: ドリルファイルのエクスポート
最後に、ドリルファイルを別途生成してください。 ドリルファイルの生成 プロットダイアログのボタンをクリックします。ドリルファイルのオプションを含む新しいウィンドウが開きます。
2:4 精度のデフォルトの Excellon 形式を使用します。 絶対選択 座標形式と ミリメートルまたはインチ メーカーの要件に基づいて。クリック ドリルファイルの生成 NCドリルデータを作成します。ドリルファイルはガーバーファイルと同じ出力ディレクトリに保存されます。
Altium Designerからガーバーファイルをエクスポートする
Altium Designerは強力なガーバーエクスポート機能を提供します。このソフトウェアは、あらゆるエクスポートパラメータを正確に制御できます。
ステップ1: 製造出力へのアクセス
まず、Altium DesignerでPCBプロジェクトを開く必要があります。 ファイルメニューから製造出力を見つけますこのオプションにマウスを移動すると、サブメニューが表示されます。
選択する ガーバーファイル サブメニューから選択します。この操作により、包括的なエクスポートオプションを備えたGerber設定ダイアログが開きます。この中央インターフェースからすべての設定を行います。
ステップ2: 一般設定を構成する
次に、一般設定タブを設定します。出力形式を次のように選択します。 RS-274X 最大限の互換性を確保するために、メーカーの仕様に基づいてお好みのユニットをお選びください。
インチの場合は2:4、ミリメートルの場合は3:4のフォーマットを設定してください。これらの精度設定により、正確な座標表示が保証されます。また、ファイルの出力ディレクトリも指定してください。
ステップ3: レイヤー構成
その後、「レイヤー」タブに移動します。このセクションには、利用可能なすべての基板レイヤーが表示されます。ガーバー出力に含めるレイヤーを選択する必要があります。
信号層、マスク層、シルクスクリーン層、メカニカル層など、必要なすべてのレイヤーのチェックボックスをオンにしてください。Altiumは選択したレイヤーごとに1つのガーバーファイルを作成します。適切な寸法設定のため、基板外形レイヤーも必ず含めてください。
ステップ4：絞り設定
次に、アパーチャ設定を慎重に行います。アパーチャは、ガーバーファイル内のパッドとトレースの形状とサイズを指定します。個別のアパーチャファイルではなく、埋め込みアパーチャを使用してください。
精度設定に合わせて絞りフォーマットを設定してください。これにより、すべてのファイルで一貫性が確保されます。多くのメーカーは、互換性の問題を回避するため、埋め込み絞りを推奨しています。
ステップ5: NCドリルファイルの生成
最後に、NCドリルファイルを別途生成してください。 ファイルメニュー をクリックして 製造出力とNCドリルファイルドリル ファイルの設定を Gerber 精度に合わせて構成します。
適切な単位と形式を選択してください。互換性を最大限に高めるにはExcellon形式を使用してください。クリック OK ドリルファイルを生成します。設計にメッキ穴と非メッキ穴の両方が含まれている場合、Altiumはメッキ穴と非メッキ穴それぞれに別々のファイルを作成します。
EagleからGerberファイルをエクスポートする
Eagleは、ガーバーデータ生成にCAMプロセッサを使用します。このシステムは柔軟性に優れていますが、プロセスを理解する必要があります。
ステップ1：CAMプロセッサを開く
まず、完成したボードファイルをEagleで開く必要があります。 File メニューバーで、 CAMプロセッサCAM関連のオプションが表示されます。
選択する CAMプロセッサ メインのエクスポートインターフェースを開きます。複数のタブと処理オプションを含むウィンドウが表示されます。Eagleはジョブファイルを使用してエクスポートプロセスを制御します。
ステップ2: Gerber CAMジョブのロード
次に、あらかじめ設定されたCAMジョブファイルをロードします。 File CAMプロセッサウィンドウ内で選択 「開く」をクリックしてジョブ標準の Gerber ジョブ ファイルを見つけるには、Eagle の CAM フォルダーに移動します。
という名前のファイルを探します gerb274x.cam または、Gerberエクスポートを示す類似の名前。このジョブファイルを読み込むと、すべてのレイヤーと設定が自動的に構成されます。ジョブファイルには、必要なすべてのGerberファイルを生成するための手順が含まれています。
ステップ3: ジョブファイルの処理
その後、読み込まれたジョブの設定を確認します。CAMプロセッサの各タブには、1つの出力ファイルが表示されます。上部銅箔、下部銅箔、マスク、シルクスクリーン、アウトラインのタブが表示されます。
出力ディレクトリが正しいことを確認してください。必要に応じて保存場所を変更できます。すべてが正しく表示されていることを確認したら、 プロセスジョブ ボタンをクリックします。Eagleはジョブの仕様に従ってすべてのGerberファイルを生成します。
ステップ4: ドリルファイルの生成
最後に、ドリルデータを別途エクスポートしてください。標準のGerber CAMジョブにはドリルファイルの生成が含まれている場合がありますが、必ず確認してください。含まれていない場合は、別途ドリルファイルのエクスポートを実行する必要があります。
に行く File メニューを探してください ULPを実行するドリルエクスポートスクリプトを見つけて実行してください。これにより、Excellonドリルファイルが適切なフォーマットで作成されます。製造部門に送信する前に、出力フォルダにガーバーファイルとドリルファイルの両方が含まれていることを確認してください。
他の一般的なPCBソフトウェアからガーバーファイルをエクスポートする
ソフトウェアパッケージによってエクスポート手順は異なります。これらの違いを理解しておくと、どのツールでも使いこなせるようになります。
EasyEDA/EasyEDA Pro エクスポートプロセス
EasyEDAは、初心者にも最適なシンプルなエクスポート機能を提供しています。完成した設計図を開き、上部メニューの「製造出力」をクリックします。ドロップダウンオプションから「ガーバーデータ生成」を選択してください。
ソフトウェアは必要なファイルをすべて自動的に作成します。EasyEDAは、適切なレイヤー名とフォーマットをデフォルトで設定します。生成されたファイルはZIPアーカイブとしてダウンロードできます。この便利な形式は、ほとんどのメーカーに直接送信できます。
DipTrace エクスポート手順
DipTraceは、シンプルなGerberエクスポート機能を提供します。「ファイル」メニューから「エクスポート」を選択し、「Gerber」を選択してください。レイヤー選択オプションを含むダイアログウィンドウが表示されます。
エクスポートに必要なレイヤーをすべて選択してください。インチの座標形式は2:4に設定してください。互換性の問題を避けるため、TrueTypeフォントではなくベクターフォントを使用してください。DipTraceの以前のバージョンでは、TrueTypeフォントでのエクスポートに問題が発生することがありました。ガーバーファイルを生成し、「ファイル」メニューからドリルファイルを個別にエクスポートしてください。
OrCAD と Cadence PCB エディター
OrCADとCadence PCB Editorは、ガーバーデータ生成にアートワーク作成機能を使用します。「製造」メニューにアクセスし、「アートワーク」を選択すると、アートワーク管理インターフェースが開きます。
レイヤーの選択や出力形式など、アートワークのパラメータを指定します。互換性のためにGerber RS-274X形式を使用してください。フィルムコントロールオプションで精度と単位を設定します。レイヤーの種類ごとにアートワークを個別に作成する必要があります。他のソフトウェアと比較して、このプロセスにはより多くの手動設定が必要です。
プロテウスPCBエクスポート
Proteusは出力メニューからGerberファイルのエクスポートを行えます。PCBレイアウトを開き、メニューバーの「出力」をクリックします。「CAM/NCデータ生成」を選択してエクスポートオプションにアクセスします。
CAMプロセッサの設定をガーバー形式に設定します。個々のレイヤーを選択し、出力パラメータを設定します。Proteusは汎用的な拡張子を持つファイルを生成するため、ファイル名の変更が必要になる場合があります。同じ出力メニューからNCドリル形式を使用してドリルファイルを作成してください。
輸出後の検証
ガーバーファイルを製造部門に送る前に、必ず検証してください。この重要なステップにより、高額なミスを防ぐことができます。
Gerber Viewerソフトウェアの使用
まず、ファイルをガーバービューアに読み込む必要があります。無料のビューアには、GerbView、ViewMate、またはオンラインビューアがあります。各ガーバーファイルを個別に開いて検査してください。
表示された画像をよく見てください。配線、パッド、基板の特徴がはっきりと確認できます。拡大して細部まで確認し、元の設計と比較してみてください。各層が期待通りになっているはずです。
レイヤーの配置を確認する
次に、すべてのレイヤーが正しく配置されていることを確認します。ビューアで複数のレイヤーを同時に読み込みます。ビューアはレイヤーを重ねて表示し、レイヤー間の関係性を表示します。
銅箔層はパッドの位置に合わせて配置してください。ソルダーマスクの開口部はパッドの中央に配置する必要があります。シルクスクリーン印刷はパッドを覆ったり、部品に干渉したりしないようにしてください。層の位置がずれていると、エクスポート時に問題が発生し、基板の不具合につながる可能性があります。
ドリル穴と配置の確認
その後、ドリルファイルを徹底的に検査します。ビューアで銅箔層と一緒に読み込みます。ドリルが必要なすべてのパッド位置にドリル穴が表示されるはずです。
設計仕様に照らし合わせて穴のサイズを確認してください。メッキ穴と非メッキ穴が正しく識別されていることを確認してください。穴が抜けていたり、間違った位置にある穴がないか確認してください。これは、ドリルファイルが不適切な設定でエクスポートされた場合によく発生します。
絞り情報の検査
次に、ファイル内のアパーチャ情報を確認します。RS-274Xガーバーファイルには、アパーチャ定義が埋め込まれています。パッドとトレースのサイズに応じて、様々なアパーチャコードが表示されるはずです。
開口部のサイズが設計要件に適合していることを確認してください。開口部のサイズが適切でないと、パッドが大きすぎたり小さすぎたりすることがあります。ビューアでは、開口部の情報が表形式またはリスト形式で表示されることがあります。
測定ツールと品質管理
最後に、重要な寸法を必ず測定してください。ほとんどのビューアには測定ツールが付属しています。これらを使用して、トレース幅、クリアランス、パッドサイズを確認してください。
仕様書に基づいて基板全体の寸法を測定します。取り付け穴の位置が正しいか確認し、重要な間隔要件も確認します。これらの測定値は、製造前にファイルの正確性を確認するのに役立ちます。
ガーバーファイル生成のベストプラクティス
業界のベストプラクティスに従うことで、信頼性の高いガーバーファイルを作成できます。これらのガイドラインは、よくある問題を回避するのに役立ちます。
正しい精度と形式の設定
まず、適切な精度設定を使用する必要があります。インチベースのデザインの場合は2:4フォーマット、メートル法のデザインの場合は3:4または4:4フォーマットを使用してください。
精度を高く設定すると、座標の丸め誤差を防ぐことができます。これは、ピッチの細かい部品や高密度な設計において特に重要です。メーカーは、低い設定よりも精度を高く設定することで、より適切な対応が可能になります。一貫性を保つため、すべてのファイルで精度を常に一致させてください。
業界標準設定の使用
次に、メーカーが推奨する実証済みの設定に従う必要があります。旧式のフォーマットではなくRS-274Xフォーマットを使用してください。個別のアパーチャファイルではなく、埋め込みアパーチャを選択してください。
標準的なファイル拡張子と命名規則に従ってください。相対座標ではなく絶対座標を使用してください。これらの標準設定により、互換性の問題が解消されます。メーカーによる処理はより高速で信頼性が高くなります。
デザインの一貫性を維持する
その後、デザイン全体の一貫性を確認します。すべてのレイヤーで同じ座標系の原点を使用する必要があります。銅箔、マスク、シルクスクリーンは正確に位置合わせされている必要があります。
設計ルールが製造業者の能力と一致していることを確認してください。最小のトレース幅とクリアランスが達成可能であることを確認してください。設計基準の一貫性は、製造可能な基板を保証します。これにより、再設計や製造の遅延を回避できます。
ドキュメントとバージョン管理
最後に、適切なドキュメント管理とバージョン管理を維持するようにしてください。各設計リビジョンには固有のバージョン番号を付けて保存し、バージョン間の変更点を記録しておきましょう。
将来の参照のために、エクスポート設定を文書化してください。これは、ファイルを再生成したり、修正を加えたりする必要がある場合に役立ちます。適切なバージョン管理を行うことで、複数のバージョンを提出する際の混乱を防ぐことができます。製造業者は、どのバージョンを生産すべきかを追跡できます。
結論
Gerberファイルを正しくエクスポートすることで、 PCB製造これで、デザインの完了からファイルの納品までのプロセス全体を理解できました。
DRCと目視検査を用いて、エクスポート前に設計を検証する方法を学びました。次に、お使いのソフトウェアの手順に従ってガーバーファイルをエクスポートします。その後、ビューアソフトウェアを使用してファイルを検証し、エラーを検出します。最後に、明確なドキュメントを添付して、すべてを適切にパッケージ化します。
