Пошаговое руководство по экспорту файлов Gerber из любого программного обеспечения для работы с печатными платами.

Экспорт файлов Gerber из любого программного обеспечения для работы с печатными платами включает 8 стандартных шагов:

1. Найдите опцию «Экспорт».
2. Выберите формат Gerber
3. Установите единицы измерения и точность.
4. Выберите слои
5. Создать файлы для сверления
6. Укажите выходной сигнал
7. Сгенерировать и просмотреть
8. Запечатать и отправить

Это, по сути, руководство для начинающих, в котором описаны шаги по экспорту файлов Gerber из любого программного обеспечения для проектирования печатных плат, такого как KiCad, Altium, Eagle и Easy Eda. 

Что такое файлы Gerber?

Файлы Gerber — это стандартные файлы, содержащие послойную информацию о вашей печатной плате. Каждый файл описывает конкретный слой вашей платы. Ваше программное обеспечение для проектирования создает эти файлы при экспорте готового проекта. Файлы используют текстовый формат ASCII, который могут считывать и обрабатывать станки для изготовления печатных плат.

Почему файлы Gerber важны для производства печатных плат

Производители полагаются на файлы Gerber для контроля каждого этапа изготовления печатных плат. Эти файлы указывают оборудованию, где нужно травить медные дорожки, сверлить отверстия и наносить паяльную маску. Без надлежащих файлов Gerber ваш производитель не сможет изготовить плату.

Как часто вы проверяете файлы перед отправкой в ​​производство? Большинство дизайнеров пропускают этот шаг и сталкиваются с задержками. Вам следует проверять каждый файл, чтобы избежать дорогостоящих ошибок.

Распространенные форматы файлов Gerber 

Существует три основных формата Gerber:

• Стандарт RS-274-D устарел, и производители больше его не принимают. 
• RS-274-X решил проблемы старого формата. 
• Gerber X2 — это новейший стандарт, выпущенный в 2014 году. 

Понимание частей файлов Gerber

Для полной разработки печатной платы требуется несколько взаимодействующих файлов Gerber. Каждый файл отображает один физический или функциональный слой платы.

Медные слои 

Медные слои показывают проводящие пути на вашей печатной плате. Верхний медный слой содержит дорожки, контактные площадки и точки соединения на верхней поверхности платы. В этом слое находятся соединения компонентов и трассировка сигналов.

Нижний медный слой работает аналогично, но с противоположной стороны. Оба слоя показывают, где должна оставаться медь после травления. В большинстве простых конструкций используются всего два медных слоя. Но сложные платы могут иметь множество внутренних слоев.

Слои паяльной маски

Слои защитной маски для припоя определяют, где на плате появится зеленое покрытие. Этот защитный слой покрывает медные дорожки, но оставляет контактные площадки открытыми для пайки.

 Для верхней и нижней защитных масок необходимы отдельные файлы. Защитная маска предотвращает случайные короткие замыкания во время сборки.

Слои шелкографии

Слои шелкографии содержат текст, надписи и контуры компонентов. Эти обозначения используются для указания расположения компонентов, полярности и позиционных обозначений. Обычно эти данные наносятся на поверхность платы белыми чернилами.

Шелкография помогает при сборке и устранении неполадок. Четкие надписи предотвращают неправильную установку деталей. Следует избегать нанесения шелкографии на контактные площадки или участки, требующие пайки.

Файлы сверления и данные ЧПУ

Файлы для сверления указывают расположение и размеры отверстий по всей плате. Технически эти файлы не имеют формата Gerber, а используют формат Excellon NC. Производители часто называют их файлами для сверления NC или просто файлами для сверления.

В файле данных сверления должна содержаться корректная информация в заголовке. Формат должен указывать точность 2.4, абсолютные координаты и нули в конце. Без правильного форматирования производителям сложно импортировать данные сверления. Это часто приводит к попыткам методом проб и ошибок, что задерживает производство.

Контур и размеры платы

Контур платы определяет физические границы вашей печатной платы. Этот слой показывает, где станки должны вырезать или фрезеровать отдельные платы относительно производственной панели. Ваш контур также включает любые вырезы или специальные формы.

Некоторые программы для проектирования по умолчанию не создают контуры печатных плат. Необходимо специально включить эту опцию при экспорте. Контур может отображаться как отдельный файл Gerber или в файле сверления. Отсутствие контуров печатных плат — одна из наиболее распространенных проблем, которая останавливает производство.

Вставить слои

Слои пасты указывают, куда следует наносить паяльную пасту для компонентов поверхностного монтажа. Производители трафаретов используют эти файлы для создания трафаретов для паяльной пасты. Для верхней и нижней поверхностей необходимы отдельные слои пасты.

Контрольный список перед экспортом

Перед созданием файлов Gerber необходимо проверить свой проект. Ошибки, обнаруженные после изготовления, приводят к значительным временным и финансовым затратам.

Завершение проектирования печатной платы

Во-первых, необходимо полностью завершить всю проектную работу. Это означает окончательное размещение компонентов, завершение всех трассировок и добавление необходимых обозначений. Следует еще раз внимательно проверить схему, чтобы убедиться, что она соответствует вашей компоновке.

Убедитесь, что все необходимые цепи присутствуют и исправны. Проверьте надежность соединений питания и заземления. Убедитесь, что монтажные отверстия и все механические элементы предусмотрены. Ваш проект должен быть полностью готов, прежде чем приступать к экспорту.

(Выполнение проверок правил проектирования)

Затем следует выполнить комплексную проверку правил проектирования. Этот автоматизированный процесс выявляет электрические и механические ошибки в вашем проекте. Проверка правил проектирования проверяет ширину дорожек, зазоры и правила расположения проводников.

Вам потребуется исправить каждую ошибку, о которой сообщает DRC. Некоторые предупреждения могут быть допустимы, но вы должны понимать, почему они появляются. Никогда не игнорируйте ошибки DRC, поскольку они часто указывают на серьезные проблемы. Большинство программ не позволят вам экспортировать данные, если существуют важные ошибки.

Проверка правильности установки детали

Далее внимательно проверьте расположение деталей. Убедитесь, что детали не перекрывают друг друга и имеют достаточное расстояние для сборки. Проверьте, что поляризованные детали направлены в правильную сторону. Убедитесь, что монтажные отверстия совпадают с корпусом.

Вам следует убедиться, что все посадочные места соответствуют вашим реальным компонентам. Неправильные посадочные места — распространенная ошибка, которая портит платы. Уделите время измерению важных компонентов и сравнению их посадочных мест.

Проверка на наличие неисправных проводов и ошибок.

Наконец, убедитесь, что не осталось незавершенных соединений. Незавершенная разводка проводов указывает на то, что соединение будет неполным и приведет к выходу платы из строя. Ваше программное обеспечение должно четко отображать их в режиме просмотра проекта.

Найдите дорожки, заканчивающиеся пустым пространством или контактными площадками без соединений. Убедитесь, что все необходимые цепи правильно проложены. Один пропущенный контакт делает всю плату неработоспособной. Эта простая проверка предотвращает полный отказ платы.

Экспорт файлов Gerber из KiCad

KiCad предлагает простой процесс генерации файлов Gerber. Это бесплатное программное обеспечение создает надежные выходные файлы, которые принимаются производителями.

Шаг 1: Открытие диалогового окна «Сюжет»

Сначала вам нужно открыть готовый файл печатной платы в редакторе печатных плат KiCad. Найдите... Файл меню в верхней части экрана. Выберите Участок Выберите пункт в выпадающем меню, чтобы запустить инструмент генерации файлов Gerber.

Откроется диалоговое окно «Печать» с несколькими параметрами. Этот интерфейс управляет всеми настройками экспорта Gerber. Слева вы увидите список слоев, а справа — параметры конфигурации.

Шаг 2: Выбор слоев и параметров вывода.

Затем выберите слои для экспорта. Отметьте галочками каждый необходимый слой. Для стандартной двухслойной платы вам потребуется:

1.  FC
2. Б. Ку
3. Ф.Маск
4. Б.Маска
5. F.Шелкография
6. Б. Шелкография
7. и Edge.Cuts.

Установите выходной формат на Gerber Выберите из выпадающего меню. Следующий шаг — выбор выходной директории, куда будут сохраняться файлы. Вам следует создать отдельную папку для ваших файлов Gerber. Затем установите параметры формата печати, используя расширения Protel, если ваш производитель предпочитает их.

Шаг 3: Создание файлов Gerber

После этого нажмите Участок Кнопка внизу диалогового окна. KiCad обработает каждый выбранный слой и создаст отдельные файлы Gerber. После этого программа будет отображать сообщение о ходе создания файлов.

Вы можете убедиться в создании файлов, проверив выходную директорию. Каждый слой должен иметь свой собственный файл с соответствующим расширением. Количество файлов будет соответствовать количеству выбранных вами слоев.

Шаг 4: Экспорт файлов сверления

Наконец, обязательно создайте файлы для сверления отдельно. Нажмите на кнопку. Создать файлы для сверления Кнопка в диалоговом окне «Построение графика». Откроется новое окно с параметрами файла сверления.

Используйте формат Excellon по умолчанию с точностью 2:4. Выберите абсолютный для формата координат и Миллиметры или дюймы в соответствии с требованиями вашего производителя. Нажмите Создать файл сверления Для создания данных для сверления с ЧПУ. Ваш файл сверления появится в той же выходной директории, что и ваши файлы Gerber.

Экспорт файлов Gerber из Altium Designer

Altium Designer предоставляет мощные возможности экспорта в формат Gerber. Программа обеспечивает точный контроль над каждым параметром экспорта.

Шаг 1: Доступ к результатам изготовления

Сначала вам нужно открыть свой проект печатной платы в Altium Designer. Перейдите в... В меню «Файл» найдите пункт «Выходные данные процесса изготовления».Наведите курсор на этот пункт, чтобы появилось подменю.

Выберите Файлы Гербера из подменю. Это действие открывает диалоговое окно настройки Gerber с исчерпывающими параметрами экспорта. Вы будете настраивать все параметры из этого центрального интерфейса.

Шаг 2: Настройка общих параметров

Затем следует настроить вкладку «Общие параметры». Выберите формат вывода как RS-274X Для максимальной совместимости. Выбирайте предпочтительные устройства в соответствии со спецификациями производителя.

Установите формат 2:4 для дюймов или 3:4 для миллиметров. Эти параметры точности обеспечат корректное отображение координат. Также необходимо указать выходной каталог для файлов.

Шаг 3: Настройка слоев

После этого перейдите на вкладку «Слои». В этом разделе отображаются все доступные слои платы. Вам нужно выбрать, какие слои включить в выходной файл Gerber.

Отметьте галочками все необходимые слои, включая сигнальные слои, слои масок, шелкографию и механические слои. Altium создаст отдельный файл Gerber для каждого выбранного слоя. Убедитесь, что вы включили слой контура платы для правильного нанесения размеров.

Шаг 4: Настройки диафрагмы

Далее, тщательно настройте параметры диафрагмы. Диафрагма определяет форму и размеры контактных площадок и дорожек в ваших файлах Gerber. Используйте встроенные диафрагмы, а не отдельные файлы диафрагм.

Установите формат диафрагмы в соответствии с вашими точными настройками. Это обеспечит единообразие во всех файлах. Большинство производителей предпочитают встроенные диафрагмы, поскольку это исключает проблемы совместимости.

Шаг 5: Создание файлов для сверления с ЧПУ

Наконец, обязательно создайте файлы для сверления с ЧПУ отдельно. Вернитесь к В меню Файл и Результаты изготовления, затем файлы сверления с ЧПУ.Настройте параметры файла сверления в соответствии с точностью вашей файловой системы Gerber.

Выберите подходящие единицы измерения и формат. Для максимальной совместимости используйте формат Excellon. Нажмите. OK Для создания файлов сверления Altium создаст отдельные файлы для отверстий с покрытием и без покрытия, если ваш проект включает оба типа отверстий.

Экспорт файлов Gerber из Eagle

Компания Eagle использует CAM-процессор для генерации файлов Gerber. Эта система обеспечивает гибкость, но требует понимания процесса.

Шаг 1: Открытие CAM-процессора

Сначала вам нужно открыть готовый файл платы в Eagle. Нажмите на Файл в строке меню, затем наведите курсор на CAM-процессорЗдесь отобразятся параметры, связанные с CAM-системой.

Выберите CAM-процессор Чтобы открыть основной интерфейс экспорта, вы увидите окно с несколькими вкладками и параметрами обработки. Eagle использует файлы заданий для управления процессом экспорта.

Шаг 2: Загрузка задания Gerber CAM

Затем следует загрузить предварительно настроенный файл задания CAM. Нажмите на Файл в окне CAM-процессора выберите «Открыть», затем РаботаПерейдите в папку CAM программы Eagle, чтобы найти стандартные файлы заданий Gerber.

Найдите файлы с именем gerb274x.cam или аналогичные имена, указывающие на экспорт в формат Gerber. Загрузите этот файл задания, чтобы автоматически настроить все слои и параметры. Файл задания содержит инструкции по созданию всех необходимых файлов Gerber.

Шаг 3: Обработка файлов заданий

После этого проверьте загруженные настройки задания. Каждая вкладка в CAM-процессоре отображает один выходной файл. Вы должны увидеть вкладки для верхнего слоя меди, нижнего слоя меди, масок, шелкографии и контура.

Убедитесь, что указан правильный путь к выходному файлу. При необходимости вы можете изменить место сохранения. Когда все будет выглядеть правильно, нажмите кнопку. Обработка задания кнопка. Eagle сгенерирует все файлы Gerber в соответствии со спецификациями задания.

Шаг 4: Создание файлов для бурения

Наконец, обязательно экспортируйте данные сверления отдельно. Стандартная задача Gerber CAM может включать генерацию файла сверления, но вам следует это проверить. Если это не включено, вам необходимо выполнить отдельный экспорт файла сверления.

Перейдите на Файл меню и ищи Выполнить ULPНайдите и выполните скрипт экспорта сверл. Это создаст файл сверла Excellon с правильным форматированием. Перед отправкой в ​​производство убедитесь, что в выходной папке находятся как файлы Gerber, так и файлы сверл.

Экспорт файлов Gerber из других популярных программ для работы с печатными платами.

Различные программные пакеты имеют уникальные процедуры экспорта. Понимание этих различий поможет вам работать с любым инструментом.

Процесс экспорта EasyEDA/EasyEDA Pro

EasyEDA предлагает простой процесс экспорта, подходящий для начинающих. Откройте готовый проект и нажмите «Вывод для изготовления» в верхнем меню. Выберите «Сгенерировать Gerber» из выпадающего списка.

Программа автоматически создаст все необходимые файлы. EasyEDA по умолчанию включает в себя правильное именование и форматирование слоев. Вы можете загрузить сгенерированные файлы в виде ZIP-архива. Этот удобный формат готов к прямой отправке большинству производителей.

Этапы экспорта DipTrace

DipTrace предоставляет удобную функцию экспорта в формат Gerber. Перейдите в меню «Файл», выберите «Экспорт», а затем «Gerber». Откроется диалоговое окно с параметрами выбора слоев.

Выберите все необходимые слои для экспорта. Установите формат координат 2:4 для дюймов. Во избежание проблем с совместимостью следует использовать векторные шрифты, а не шрифты TrueType. В некоторых старых версиях DipTrace возникали проблемы с экспортом шрифтов TrueType. Сгенерируйте файлы Gerber, а затем экспортируйте файлы сверления отдельно через меню «Файл».

Редакторы печатных плат OrCAD и Cadence

OrCAD и Cadence PCB Editor используют создание макетов для генерации файлов Gerber. Для этого откройте меню «Производство» и выберите «Макет». Это откроет интерфейс управления макетами.

Укажите параметры вашего макета, включая выбор слоев и формат вывода. Используйте формат Gerber RS-274X для совместимости. Настройте параметры управления пленкой, чтобы задать точность и единицы измерения. Вам потребуется создавать макет для каждого типа слоя отдельно. Этот процесс требует больше ручной настройки по сравнению с другими программами.

Экспорт печатных плат Proteus

Proteus осуществляет экспорт файлов Gerber через меню вывода. Откройте схему печатной платы и нажмите «Вывод» в строке меню. Выберите «Сгенерировать данные CAM/NC», чтобы получить доступ к параметрам экспорта.

Настройте параметры CAM-процессора для формата Gerber. Выберите отдельные слои и задайте параметры вывода. Proteus генерирует файлы с общими расширениями, которые, возможно, потребуется переименовать. Создайте файл сверления через то же меню вывода, используя формат сверления NC.

Проверка после экспорта

Перед отправкой файлов Gerber в производство необходимо их проверить. Этот важный шаг предотвратит дорогостоящие ошибки.

Использование программы просмотра файлов Gerber

Сначала вам нужно загрузить файлы в программу для просмотра файлов Gerber. Бесплатные программы включают GerbView, ViewMate или онлайн-просмотрщики. Откройте каждый файл Gerber по отдельности, чтобы просмотреть его содержимое.

Внимательно рассмотрите изображение. Вы должны четко видеть дорожки, контактные площадки и элементы платы. Увеличьте изображение, чтобы рассмотреть мелкие детали. Сравните увиденное с вашим исходным проектом. Каждый слой должен соответствовать вашим ожиданиям.

Проверка выравнивания слоев

Затем убедитесь, что все слои правильно выровнены. Загрузите несколько слоев одновременно в средство просмотра. Средство просмотра наложит их друг на друга, чтобы показать, как они связаны между собой.

Медные слои должны совпадать с расположением контактных площадок. Отверстия в паяльной маске должны располагаться по центру контактных площадок. Шелкография не должна закрывать контактные площадки или мешать компонентам. Несовпадение слоев указывает на проблемы с выводом, которые приведут к выходу платы из строя.

Проверка сверления отверстий и их расположения.

После этого тщательно изучите файл сверления. Загрузите его вместе со слоями меди в программу просмотра. Отверстия для сверления должны появиться в каждом месте, где требуется сверление.

Проверьте размеры отверстий в соответствии с проектными спецификациями. Убедитесь, что отверстия с покрытием и без покрытия указаны правильно. Найдите отсутствующие отверстия или отверстия в неправильных местах. Это часто происходит, когда файлы сверления экспортируются с некорректными настройками.

Проверка информации об апертуре

Далее изучите информацию об апертуре в ваших файлах. Файлы Gerber RS-274X содержат встроенные определения апертуры. Вы должны увидеть различные коды апертуры для разных размеров контактных площадок и дорожек.

Убедитесь, что размеры апертур соответствуют требованиям вашего проекта. Неправильные размеры апертур приводят к тому, что площадки получаются слишком большими или слишком маленькими. В вашем средстве просмотра информация об апертурах может отображаться в табличном или списочном формате.

Измерительные инструменты и контроль качества

Наконец, обязательно измерьте важные параметры. Большинство программ для просмотра микросхем включают в себя измерительные инструменты. Используйте их для проверки ширины дорожек, зазоров и размеров контактных площадок.

Измерьте габаритные размеры платы в соответствии с вашими спецификациями. Убедитесь в правильности расположения монтажных отверстий. Проверьте соответствие всем важным требованиям к расстоянию между отверстиями. Эти измерения подтверждают точность ваших файлов перед началом производства.

Рекомендации по созданию файлов Gerber

Следование передовым отраслевым практикам позволяет получать надежные файлы Gerber. Эти рекомендации помогут избежать распространенных проблем.

Настройка правильной точности и формата.

Во-первых, необходимо использовать соответствующие настройки точности. Для дюймовых чертежей используйте формат 2:4. Для метрических чертежей используйте формат 3:4 или 4:4.

Более высокая точность предотвращает ошибки округления в координатах. Это особенно важно для деталей с малым шагом и плотной компоновкой. Производитель лучше справится с такой точностью, чем с более низкими значениями. Всегда устанавливайте одинаковую точность во всех файлах для обеспечения согласованности.

Использование стандартных отраслевых настроек

В этом случае следует придерживаться проверенных настроек, ожидаемых производителями. Используйте формат RS-274X, а не устаревшие форматы. Выбирайте встроенные апертуры вместо отдельных файлов апертур.

Используйте стандартные расширения файлов и соглашения об именовании. Применяйте абсолютные координаты вместо относительных. Эти стандартные настройки исключают проблемы совместимости. Обработка данных производителем будет быстрее и надежнее.

Поддержание единообразия дизайна

После этого проверьте согласованность всего проекта. Все слои должны использовать одну и ту же точку отсчета в системе координат. Медь, маска и шелкография должны точно совпадать.

Убедитесь, что ваши проектные правила соответствуют возможностям производителя. Проверьте, достижимы ли минимальные ширины дорожек и зазоры. Последовательность в проектных стандартах гарантирует возможность изготовления печатных плат. Это поможет избежать перепроектирования и задержек в производстве.

Документация и контроль версий

Наконец, обязательно ведите качественную документацию и систему контроля версий. Сохраняйте каждую версию проекта с уникальным номером. Делайте заметки об изменениях между версиями.

Задокументируйте свои настройки экспорта для дальнейшего использования. Это поможет, когда вам потребуется перегенерировать файлы или внести изменения. Хороший контроль версий предотвращает путаницу при отправке нескольких итераций. Ваш производитель сможет отслеживать, какую версию следует выпустить.

Заключение

Правильный экспорт файлов Gerber гарантирует успешный результат. Производство печатных платТеперь вы понимаете весь процесс, от завершения проектирования до сдачи файлов.

Вы научились проверять свой проект перед экспортом с помощью DRC и визуального осмотра. Затем вы экспортируете файлы Gerber, используя процедуру, предусмотренную вашей программой. После этого вы проверяете файлы с помощью программ просмотра, чтобы выявить ошибки. Наконец, вы правильно упаковываете все с четкой документацией.