Ak chcete zrealizovať svoj elektronický nápad, musíte zmeniť schému zapojenia do súboru Gerber. Schéma znázorňuje, ako sa súčiastky pripájajú. Súbor Gerber povie strojom, ako majú zostaviť dosku. Pozrite si tabuľku nižšie, kde nájdete hlavné rozdiely:
Aspekt | Schematické súbory | Gerberove súbory |
|---|---|---|
Účel | Elektrické pripojenia a logika | Fyzické rozloženie a výrobné pokyny |
Poskytnuté informácie | Vzťahy medzi časťami | Detaily vrstiev, obrysy a údaje o vŕtaní |
Zloženie súboru | Jeden súbor pre obvod | Niekoľko súborov pre každú vrstvu dosky |
Na prechod zo schémy na Gerber použijete softvér na návrh plošných spojov. Postupujte podľa týchto krokov:
Vytvorte si vo svojom projekte súbor s úlohou.
Vyberte si, ktoré výrobné súbory potrebujete.
Vyberte správne vrstvy na export.
Skontrolujte súbory Gerber, či neobsahujú chyby.
Tip: Jasné názvy súborov a správne formáty pomáhajú predchádzať problémom počas výroby.
Kľúčové poznatky
Uvedomte si, že súbory so schémami zapojenia a súbory Gerber nie sú to isté. Súbory so schémami zapojenia ukazujú, ako sa veci pripájajú. Súbory Gerber hovoria strojom, ako zostaviť dosku.
Použitie Dizajn DPS softvér na zmenu schémy do súborov Gerber. Postupujte podľa jednotlivých krokov, aby ste zahrnuli všetky vrstvy a detaily.
Pred odoslaním si vždy prezrite súbory Gerber v prehliadači. To vám pomôže nájsť chyby a predísť nákladným problémom.
Hovorte jasne so svojím Výrobca DPSPoskytnite im všetky súbory a podrobnosti, ktoré potrebujú pre bezproblémovú prácu.
Spustiť kontroly pravidiel návrhu (DRC) vo vašom softvéri, aby ste včas odhalili a opravili problémy. Tento krok šetrí čas a vylepšuje váš konečný produkt.
Schéma zapojenia Gerbera
Čo je to schéma?
Návrh dosky plošných spojov začínate schémou. Je to obrázok, ktorý ukazuje, ako sa súčiastky spájajú a fungujú spoločne. V návrhu dosiek plošných spojov je schéma výkres, ktorý znázorňuje, ako doska plošných spojov funguje. Vidíte symboly pre veci, ako sú rezistory, kondenzátory, čipy a vodiče. Tieto symboly vám pomôžu pochopiť, ako sa pohybuje elektrina a ako váš projekt funguje. Keď sa pozriete na schému, môžete nájsť chyby alebo chýbajúce pripojenia skôr, ako budete pokračovať.
Čo sú to súbory Gerber?
Po dokončení schémy je potrebné vytvárať súbory GerberTieto súbory hovoria strojom, ako majú zostaviť vašu dosku. Každý súbor Gerber obsahuje pokyny pre inú časť dosky. Budete mať súbory pre medené vrstvy, spájkovacie masky, sieťotlač a otvory. Tu je to, čo zvyčajne zahrniete:
Obrázok vrchnej vrstvy medeného vodiča na doske plošných spojov
Obrázok spodnej vrstvy medených dráh na doske plošných spojov
Obrázok spájkovacej masky pre vrchnú vrstvu
Obrázok spodnej vrstvy spájkovacej masky
Obrázok pre sieťotlač na vrchnej vrstve
Obrázok pre sieťotlač na spodnej vrstve
Informácie o dierach, napríklad kde sa nachádzajú a čo robia
Vnútorné výrezy a ďalšie kroky obrábania
Súbor, ktorý uvádza názov a účel každého vyššie uvedeného súboru
Všetky tieto súbory potrebujete, aby ste sa uistili, že vaša doska je vyrobená správne.
Prečo sú súbory Gerber dôležité
Súbory Gerber sú veľmi dôležité v procese prechodu zo schémy na Gerber. Výrobcovia používajú tieto súbory na správne zostavenie vašej dosky plošných spojov. Dostanete menej chýb a lepšie dosky. Súbory Gerber poskytujú podrobné informácie o návrhu, ktoré pomáhajú výrobcom vyrábať dobré dosky plošných spojov. Fungujú s mnohými nástrojmi CAM, takže môžete svoje súbory jednoducho posielať rôznym spoločnostiam. Štandardný formát pomáha predchádzať zmätku a šetrí čas. Súbory Gerber sa používajú na celom svete, takže všetci môžu spolupracovať. Používaním správnych súborov zrýchlite a zefektívnite proces.
Tip: Pred odoslaním na výrobu si vždy skontrolujte súbory Gerber. Tento krok vám pomôže vyhnúť sa drahým chybám a oneskoreniam.
Príprava schémy
Schéma zapojenia (vytvorenie alebo import schémy)
Návrh plošných spojov začnete tým, že urobíte schematické zachytenieTo znamená, že vytvoríte alebo prinesiete výkres, ktorý ukazuje, ako sú všetky časti spojené. Schematické zachytenie vám umožňuje naplánovať si projekt ešte predtým, ako zostavíte skutočnú dosku.
Populárne softvérové možnosti: KiCad, EasyEDA, Altium Designer, Eagle, OrCAD
Existuje mnoho nástrojov na návrh plošných spojov na zachytávanie schém. Tu je niekoľko populárnych:
kicad: Bezplatný a s otvoreným zdrojovým kódom. Má dobré funkcie pre nových aj skúsených používateľov.
EasyEDAFunguje online a je jednoduchý na používanie. Je vhodný pre začiatočníkov a umožňuje vám spolupracovať s ostatnými online.
Návrhár altiaMá pokročilé nástroje a je ľahko použiteľný. Používa ho veľa profesionálov.
orolPáči sa to tvorcom a malým tímom. Funguje to s Autodeskom a podporuje cloudové projekty.
OrCADPoužíva sa v priemysle a je výkonný. Má silné nástroje na testovanie a kontrolu obvodov.
DipTraceJednoduché použitie a umožňuje vám zobraziť 3D modely. Je vhodný pre nových aj pokročilých používateľov.
Tip: Vyskúšajte rôzne softvéry, aby ste našli ten, ktorý vyhovuje vašim zručnostiam a potrebám.
Pri vytváraní schémy postupujte podľa týchto krokov:
Zhromaždite požiadavkyRozhodnite sa, čo by mal váš obvod robiť a koľko energie potrebuje.
Vyberte položku KomponentyVyberte si súčiastky, ktoré zodpovedajú vášmu projektu. Viac informácií nájdete v technických listoch.
Vytvorenie symbolov komponentovPoužite knižnicu softvéru alebo si vytvorte vlastné symboly pre každú časť.
Pripojte komponentyNa spojenie častí natiahnite drôty. Skontrolujte, či je každé spojenie správne.
Kontrola pravidiel návrhu (DRC): Spustite kontrolu, aby ste našli chýbajúce alebo nesprávne pripojenia.
Kontrola chýb a generovanie zoznamu sietí
Predtým, ako budete pokračovať, musíte skontrolovať schému, či neobsahuje chyby. Väčšina softvéru na návrh dosiek plošných spojov má na to nástroje. Kontroly pravidiel návrhu (DRC) vám pomôžu odhaliť problémy, ako sú chýbajúce vodiče alebo nesprávne piny. Včasná oprava týchto problémov vám ušetrí čas a peniaze.
Po kontrole chýb vytvoríte netlist. Netlist je zoznam, ktorý ukazuje, ako sú všetky časti zapojené vo vašom obvode. Obsahuje označenia sietí, referenčné názvy a čísla pinov. Netlist prepája vašu schému s rozložením dosky plošných spojov. Na prechod zo schém do súborov Gerber bez chýb potrebujete správny netlist.
Poznámka: Pred začatím návrhu dosky plošných spojov si vždy skontrolujte zoznam spojení. Tento krok vám pomôže vyhnúť sa neskorším veľkým chybám.
Bežné schémové chyby
Mnoho ľudí robí rovnaké chyby pri vytváraní schém. Dávajte si pozor na tieto problémy:
Chýbajúce alebo nesprávne spojenia medzi časťami
Používanie nesprávnych symbolov pre časti
Zabúdanie na označenie sietí alebo signálov
Drôty, ktoré sa krížia a spôsobujú zmätok
Nespúšťa sa kontrola pravidiel návrhu
Týmto chybám sa môžete vyhnúť kontrolou svojej práce a používaním nástrojov na kontrolu chýb vo vašom softvéri.
Softvér | najlepší | kľúčové vlastnosti |
|---|---|---|
kicad | Všetci používatelia | Zadarmo, s otvoreným zdrojovým kódom, s bohatými funkciami |
EasyEDA | Začiatočníci | Jednoduchá spolupráca na webe v cloude |
Návrhár altia | Profesionáli | Pokročilý, priemyselný štandard |
orol | Tvorcovia, malé projekty | Integrácia s Autodeskom, užívateľsky prívetivá |
OrCAD | Priemysel, simulácia | Výkonné a silné analytické nástroje |
DipTrace | Začiatočníci, profesionáli | 3D modelovanie, jednoduché použitie |
V procese prechodu zo schémy na Gerber sa môžete úspešne zorientovať výberom správneho softvéru, kontrolou chýb a vyhýbaním sa bežným chybám.
Rozloženie dosky plošných spojov podľa schémy
Schéma rozloženia dosky plošných spojov
Na prechod od schémy k návrhu používate návrhový softvér. Rozloženie DPSSoftvér vám umožňuje vyberať a presúvať súčiastky v editore schém. Môžete znova použiť staré návrhy a prepojiť časti vašej schémy. To vám pomôže pri veľkých projektoch. Keď je schéma hotová, umiestnite ju na prázdny rozvrh DPS. Softvér zadá údaje o súčiastkach a pravidlá návrhu. To vám umožní rýchlo začať zostavovať dosku plošných spojov. Tento krok je dôležitý v procese prevodu schémy na Gerber.
Tip: Skúste použiť KiCad, Altium Designer alebo EasyEDA, aby bola vaša práca prehľadná a jednoduchá.
Umiestnenie a smerovanie komponentov
Každú súčiastku musíte na dosku plošných spojov umiestniť inteligentným spôsobom. Dobré umiestnenie zabezpečí, aby vaša doska dobre fungovala a pomohlo pri jej výrobe. Súčiastky, ktoré k sebe pasujú, umiestnite blízko seba. Spojte signálové stopy tak, aby zodpovedali sietiam vo vašej schéme. Používajte krátke a rovné stopy, kedykoľvek je to možné. Pri pevných doskách používajte horizontálne a vertikálne stopy na rôznych vrstvách.
Tu je niekoľko dobrých tipov na smerovanie:
Vysokorýchlostné signály viesť cez pevnú zemnú rovinu.
Vložte priechodky do mriežky, aby ste zabránili vzniku horúcich miest.
Na zabránenie tepelných pascí použite pre trasy ohyby pod uhlom 135 stupňov.
Zväčšite medzery medzi stopami, aby ste zastavili skraty.
Pre zníženie šumu udržujte analógové a digitálne uzemňovacie roviny od seba.
Rozšírte cesty pre vysoký prúd, aby ste zabránili zahrievaniu.
Pripojte oddeľovacie kondenzátory priamo k pinom integrovaného obvodu.
Poznámka: Starostlivé umiestňovanie a frézovanie súčiastok vám pomôže vyhnúť sa problémom pri vytváraní súborov Gerber.
Kontroly pravidiel dizajnu
Pred exportom súborov Gerber spustite Kontrola pravidiel návrhu vo vašom softvéri na doske plošných spojov. DRC zisťuje problémy, ako sú chyby v rozstupoch a malé šírky stôp. Vždy používajte štandardný systém pomenovávania vrstiev a znova skontrolujte názvy vrstiev. Tieto kontroly vám pomôžu včas odhaliť chyby a uistiť sa, že vaša doska plošných spojov je pripravená na výrobu.
Kontrola pravidiel návrhu | Prečo je to dôležité |
|---|---|
riadkovanie | Zastavuje skraty a presluchy |
Šírka stopy | Zastavuje prerušené spojenia |
Pomenovanie vrstiev | Správne exportuje súbory |
Tip: Pred exportom súborov Gerber spustite DRC, aby ste ušetrili čas a peniaze.
Export a overenie súborov Gerber
Exportovať súbory Gerber
Musíte exportovať svoj návrh do súborov Gerber predtým, ako odošlete dosku plošných spojov na výrobu. Tento krok je dôležitý, pretože výrobcovia používajú tieto súbory na zostavenie vašej dosky plošných spojov. Každý softvér na návrh dosiek plošných spojov má svoj vlastný spôsob exportu súborov, ale proces sa riadi podobným vzorom. Tu je postup, ako to môžete urobiť v niektorých populárnych nástrojoch:
Otvorte rozloženie dosky plošných spojov v softvéri.
Prejdite do ponuky a nájdite možnosť exportovať alebo vykresliť súbory.
Vyberte výstupný adresár, kam chcete uložiť súbory.
Vyberte všetky vrstvy, ktoré potrebujete na výrobu.
Nastavte možnosti pre štandardné formáty súborov Gerber.
Pre lepšie výsledky upravte ďalšie nastavenia.
Kliknite na tlačidlo pre generovanie súborov.
Vytvorte súbory na vŕtanie otvorov a prechodov.
Skontrolujte cestu k súboru, aby ste sa uistili, že súbory sú tam.
V nástrojoch ako KiCad, Eagle a Allegro PCB Editor musíte postupovať podľa týchto krokov. Napríklad v Eagle otvoríte súbor .brd, použijete Cam Processor, vyberiete správny súbor úlohy a uistíte sa, že pre každú vrstvu pridáte súbor Gerber. V KiCad použijete ponuku Plot, vyberiete vrstvy a vytvoríte súbory pre vŕtanie. V Allegro použijete nástroj Artwork, pridáte všetky potrebné vrstvy a nastavíte parametre pred vytvorením grafiky.
Tip: Vždy si dvakrát skontrolujte názvy výstupných adresárov a súborov. Pomôže vám to vyhnúť sa zmätku a chýbajúcim súborom.
Zahrnúť všetky vrstvy a obrysy
Ty musíš zahrnúť každú vrstvu a obrys vo vašich súboroch Gerber. Chýbajúca vrstva môže spôsobiť zlyhanie vašej dosky plošných spojov alebo jej nefunkčnosť podľa vašich predstáv. Tu je zoznam vrstiev, ktoré by ste mali zahrnúť:
Vrchná medená vrstva (TOP)
Spodná medená vrstva (BOT)
Vrchná časť spájkovacej masky (SMT)
Spodná časť spájkovacej masky (SMB)
Vrchná časť spájkovacej pasty (SPT)
Spodná časť spájkovacej pasty (SPB)
Vrchná sieťotlač (SST)
Spodná časť sieťotlačou (SSB)
Montážny vrch (AST)
Montážne dno (ASB)
Vrstva výroby (FAB) pre detaily, ako sú vŕtačky, výrezy a stohovanie
Definície clony
Obrys dosky
Musíte sa uistiť, že pre každý súbor používate správny formát. Formát pre každú vrstvu musí zodpovedať očakávaniam výrobcu. Ak použijete nesprávny formát, zariadenia nemusia vaše súbory prečítať. Vždy skontrolujte formát súborov s vŕtaním a obrysov. Niektorí výrobcovia požadujú pre súbory s vŕtaním formát Excellon a pre vrstvy formát RS-274X.
Poznámka: Ak zabudnete priložiť obrys dosky alebo súbor s vŕtacími prvkami, vaša doska plošných spojov nemusí byť vyrobená správne.
Overenie pomocou prehliadača Gerber
Po exporte súborov Gerber ich musíte skontrolovať pomocou prehliadača Gerber. Tento nástroj vám umožní zobraziť súbory tak, ako ich uvidí výrobca. Bezplatné prehliadače Gerber nájdete online. Otvorte každý súbor a vyhľadajte problémy. Tu sú bežné chyby, ktoré môžete nájsť:
Nesúlad medzi vrstvami v návrhu
Nedostatočné medzery medzi vodičmi alebo kontaktnými plochami
Zastarané alebo nesprávne formáty súborov
Neregistrované alebo nesprávne zarovnané vrstvy
Neúplné súbory alebo chýbajúce vrstvy
Nesprávne zoznamy clon
Nesprávne označenie vrstiev
Chýbajúce súbory na vŕtanie alebo obrys dosky
Nesprávne zarovnanie spájkovacej masky
Stopy s nulovou šírkou
Prázdne alebo poškodené údaje
Nejednoznačné názvy súborov
Tieto chyby musíte opraviť predtým, ako odošlete súbory výrobcovi. Ak vidíte chýbajúce otvory, nesprávne obrysy alebo zvláštne farby, vráťte sa k návrhu dosky plošných spojov a znova exportujte súbory. Vždy používajte správne formáty súborov Gerber pre každú vrstvu. Tento krok v procese prevodu schémy na Gerber vám pomôže vyhnúť sa oneskoreniam a dodatočným nákladom.
Tip: Pri každom exportovaní použite prehliadač Gerber. Táto jednoduchá kontrola vás môže ušetriť od veľkých chýb.
Odoslanie súborov Gerber na výrobu
Príprava súborov na odoslanie
Pred odoslaním súborov výrobcovi dosiek plošných spojov si ich musíte pripraviť. Najprv skontrolujte všetky súbory, aby ste sa uistili, že nič nechýba. Súbory Gerber, súbory s údajmi o vŕtaní a ďalšie dokumenty uložte do jedného priečinka ZIP. Vďaka tomu bude váš projekt prehľadný a ľahko sa naň pozerá. Väčšina výrobcov chce súbory vo formátoch ako RS-274X pre Gerber a Excellon pre údaje o vŕtaní. Ak máte špeciálne poznámky alebo pokyny, mali by ste pridať súbor Readme.
Tu je tabuľka, ktorá ukazuje súbory, ktoré by ste mali zahrnúť:
Názvy súborov | Popis |
|---|---|
Nahromadenie | Zobrazuje poradie vrstiev na doske |
Vŕtací súbor Excellon | Má kódy nástrojov a body XY pre všetky otvory |
Zoznam vŕtacích nástrojov | Zoznam nástrojov potrebných na vŕtanie |
Horná, spodná, vnútorná meď | Zobrazuje kovové stopy na doske plošných spojov |
Spájkovacia maska (horná/dolná) | Má údaje pre vrstvy spájkovacej masky |
Sieťotlač (horná/dolná) | Zobrazuje názvy a označenia súčiastok |
Obrys a frézovanie dosky | Zobrazuje veľkosť, výrezy a tvar dosky |
Zoznam clony/D-kódov | Potrebné, ak nepoužívate formát RS-274X |
Oblasti spájkovacej pasty | Ukazuje, kam naniesť spájkovaciu pastu |
Súbory DXF/DWG | Ďalšie CAD súbory pre referenciu |
Špeciálne pokyny | Akékoľvek ďalšie pravidlá pre výrobcu dosiek plošných spojov |
Tip: Pred skomprimovaním súborov ich otvorte v prehliadači Gerber. Pomôže vám to nájsť chýbajúce alebo nesprávne vrstvy.
Komunikujte s výrobcom
Výrobcovi dosky plošných spojov musíte poskytnúť všetky správne informácie. Dobrá komunikácia pomáha predchádzať chybám a urýchľuje proces. Pri odosielaní súborov uveďte:
Všetky návrhové súbory, ako napríklad súbory Gerber a vŕtacie súbory
Súbor Readme s podrobnosťami o doske a špeciálnymi potrebami
Informácie o zložení dosky a materiáloch
Poznámky k povrchovej úprave, farbe spájkovacej masky a farbe sieťotlače
Akékoľvek špeciálne pravidlá, ako napríklad „Nezrkadliť vrstvy“
Opýtajte sa výrobcu, či môže vykonať kontrolu DFM. Táto kontrola odhalí problémy ešte predtým, ako začnú vyrábať vašu dosku. Ak máte otázky, včas sa obráťte na výrobcu. Môže vám pomôcť vyriešiť problémy a uistiť sa, že vaša doska plošných spojov je vyrobená správne.
Záverečné tipy na úspech
Postupujte podľa týchto krokov, aby vaša objednávka dosky plošných spojov prebehla dobre:
Pridajte všetky potrebné súbory, ako napríklad vrchný sieťotlač, vrchná meď, spodná meď, NC vŕtačka a obrys dosky.
Vložte súbor Readme, v ktorom vysvetlíte svoj dizajn a špeciálne požiadavky.
Spustite kontrolu DFM, aby ste sa uistili, že váš návrh zodpovedá pravidlám výrobcu.
Pomocou prehliadača Gerber skontrolujte, či sa všetky súbory otvárajú a vyzerajú správne.
Uistite sa, že vaše stopy a medzery sú dostatočne veľké pre výrobcu dosky plošných spojov.
Používajte jasné názvy súborov a správne formáty.
Zostaňte v kontakte s výrobcom, aby ste mohli problémy rýchlo vyriešiť.
Mnoho výrobcov dosiek plošných spojov ponúka bezplatné nástroje a návody, ktoré vám pomôžu. Použite ich na kontrolu skratov, chýbajúcich vrstiev alebo nesprávnych medzier. Starostlivé kontroly a dobrá komunikácia vám pomôžu vždy získať skvelú dosku plošných spojov.
V návrhu DPS sa vám podarí dosiahnuť úspech, ak budete postupovať podľa každého kroku. Vždy si súbory prezerajte v prehliadači Gerber. Uistite sa, že šírka stôp je správna. Do súborov zahrňte každú vrstvu. Tabuľka nižšie ukazuje, ako vám kontrola vašej práce pomôže:
Prospech | Vplyv - CSR |
|---|---|
Zvýšenie úspešnosti | Viac ako 95 % úspešnosť prvého prechodu |
Dôsledky nákladov | Vyhýba sa nákladným chybám |
Potvrdenie súboru | Zabezpečuje súlad s pravidlami návrhu |
Skúste použiť špeciálne pravidlá návrhu, aby ste vylepšili svoju dosku. Mali by ste sa tiež poradiť s výrobcami, aby ste získali pomoc a predišli chybám.
Často kladené otázky
Aký je rozdiel medzi schémou a súborom Gerber?
Schéma zapojenia znázorňuje, ako sa súčiastky zapájajú vo vašom obvode. Súbor Gerber poskytuje strojom pokyny na výrobu dosky plošných spojov. Schéma sa používa na návrh a súbor Gerber sa používa na výrobu.
Môžem na vytváranie súborov Gerber použiť bezplatný softvér?
Áno, môžete použiť bezplatné nástroje ako KiCad alebo EasyEDA. Tieto programy vám umožňujú navrhnúť si obvod a exportovať súbory Gerber pre výrobu. Mnoho nadšencov a študentov ich používa na svoje projekty.
Čo by som mal skontrolovať pred odoslaním súborov Gerber výrobcovi?
Súbory Gerber by ste mali otvoriť v prehliadači. Skontrolujte, či nechýbajú vrstvy, či neobsahujú nesprávne obrysy alebo chyby. Uistite sa, že ste zahrnuli súbory s vŕtaním a obrys dosky. Jasné názvy súborov pomáhajú predísť nejasnostiam.
Prečo výrobcovia potrebujú vŕtacie pilníky spolu s pilníkmi Gerber?
Vŕtacie súbory hovoria strojom, kde majú urobiť otvory pre súčiastky a prechody. Bez týchto súborov nebude vaša doska mať správne otvory. Vždy ich priložte k súborom Gerber.
