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Wie erstelle ich eine Gerber-Datei für PCB? DIY-Guide 2023

Views: 501 Autor: Site-Editor Veröffentlichungszeit: 2023-02-28 Herkunft: Site

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Um eine Fliese in einer professionellen Anlage, allgemein bekannt als Fliesenwerkstatt, herzustellen, müssen wir Gerber-Dateien vorbereiten. Dies ist ein gewisser Standard, dank dem das Fliesengeschäft nicht über alle möglichen Designprogramme wie Kicad, Eagle, Protel und Altium verfügen muss, was unglaublich teuer wäre.

Jedes Programm generiert ein Mosaik von Pfaden im universellen Gerber-Format, um den Produktionsprozess zu vereinfachen und zu standardisieren.

Welche Schichten werden für die Produktion benötigt?

Jede Gerber-Datei enthält eine separate Ebene; Das Unterscheidungsmerkmal ist die Dateiendung. Dies ist sogar entscheidend, da der Produzent nach der Erweiterung erkennen kann, mit welcher Schicht er es zu tun hat.

Sehen wir uns den Querschnitt der Leiterplatte an. Es hat eine sichtbare Schichtstruktur.

 Wenn wir ein einseitiges Brett haben, sind die Schichten in dieser Reihenfolge angeordnet:

· Glas-Epoxid-Laminat – versteift die gesamte Struktur und ist ein guter Isolator.

· Kupferschicht – auf das Laminat wird eine Kupferfolie aufgebracht, aus der Leiterbahnen, Massefelder usw. geätzt werden.

· Lötstopplack – normalerweise grün und zum Schutz von Kupfer vor Kurzschlüssen und Oxidation. Es ist so etwas wie Lack oder dünne Folie, in die Löcher für Lötpads gebohrt werden.

· Die beschreibende Ebene umfasst Beschriftungen, Elementnummern, Werte, Kommentare und andere grafische Elemente. Dies ist eine optionale Ebene, die vorhanden sein kann, wenn wir Kosten senken möchten.

Wenn das Board ist doppelseitig, dann befinden sich auch die Kupferschichten, die Lötstoppmaske und die Beschreibungen auf beiden Seiten.

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Ein charakteristisches Element einer doppelseitigen Platine ist eine Tülle, die die Schienen auf gegenüberliegenden Seiten verbindet. Es handelt sich um ein gewöhnliches Bohrloch, das innen eine Metallisierung aufweist. Die Durchkontaktierungen können mit einer Lötstoppmaske abgedeckt oder unbedeckt sein. 

Wenn sie freigelegt sind, können sie als Testpunkte verwendet werden und Sie können vorübergehend etwas daran anlöten. Normale Lötpads für Durchgangslochbauteile verfügen ebenfalls über eine Metallisierung und können als Vias verwendet werden. Das metallisierte Loch kann nicht aufgebohrt werden, um seinen Durchmesser zu vergrößern!

 Wenn Sie also herausfinden müssen, welcher Durchmesser der richtige ist, ist es besser, ihn zu groß oder zu klein zu wählen!

Verfahren zur Substratbestellung

Der Ablauf zur Bestellung eines Boards ist wie folgt.

1. Entwerfen Sie das Board

2. Generieren Sie Gerber-Dateien (für die Platinenherstellung erforderliche Dateien).

3. Fordern Sie die Fertigungsdienstleistung eines Unternehmens an (Datei-Upload -> Zahlung)

Generieren Sie Gerber-Dateien

In einer Gerber-Datei werden Informationen wie der Platinenumriss, die Verkabelung und die Pad-Positionen von Teilen aufgezeichnet, die für den Platinenhersteller zur Herstellung der Platine erforderlich sind.

Diese Daten werden bei der Bestellung an den Plattenhersteller übermittelt.

Wozu dienen Gerber-Dateien?

Bei den Gerber-Dateien handelt es sich um Dateien, die der Designer zur Industrialisierung der Platinen an den Leiterplattenhersteller sendet.

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Es ist ungewöhnlich, dass der Designer den vollständigen PCB-Entwurf an den Hersteller sendet. Stattdessen werden die Gerber-Dateien versendet, die alle Informationen enthalten, die der Hersteller benötigt – und nicht mehr. Gerber-Dateien enthalten keine Informationen über die verwendeten Komponenten oder sonstige Details zum Schaltplan.

Generieren der Gerber-Dateien

Da wir nun davon ausgehen, dass unser PCB-Projekt abgeschlossen ist, können wir mit der Generierung der Gerber beginnen. Es ist wichtig, sich daran zu erinnern, dass wir nach der Generierung der Gerber den Schaltplan und das Layout beibehalten müssen. Wenn Änderungen unumgänglich sind, muss der Gerber-Generierungsprozess von vorne beginnen.

Wir beginnen damit, dass wir die Datei „amplification.brd“ öffnen und auf „Datei > ULP ausführen…“ klicken. Es erscheint ein Fenster, in dem wir die Datei „drillcfg.ulp“ auswählen müssen. Danach erscheint ein weiteres Fenster, in dem wir die Option „mm“ auswählen müssen.

EAGLE zeigt dann ein Fenster an, in dem alle Lochdurchmesser auf der Platine aufgeführt sind. Das Bearbeiten dieser Liste ist umständlich und wir müssen auf „OK“ klicken. 

Das Ergebnis ist eine Datei mit der Erweiterung „.drl“, die zusammen mit den anderen Projektdateien gespeichert werden sollte. Diese Datei enthält Informationen über den Durchmesser der Löcher in der Platte und wird in zukünftigen Schritten verwendet.

Nach dem Speichern der „.drl“-Datei folgt im nächsten Schritt im „.brd“-Dateifenster ein Klick auf „Datei > CAM-Prozessor…“. Es erscheint ein neues Fenster. Dies ist der „CAM-Prozessor“, das EAGLE-Gerber-Generierungstool. Durch den „CAM-Prozessor“ ist es möglich, Gerber-Dateien in verschiedenen Formaten zu generieren und den genauen Konfigurationen der Designs zu folgen.

CAM-Prozess bei der Erstellung einer Gerber-Datei für PCB

Im „CAM-Prozessor“ ist es möglich, alle Parameter der Gerber-Dateien, die wir generieren möchten, manuell zu konfigurieren. Dennoch bietet EAGLE zu unserer Freude bereits einige vorgefertigte Routinen zum Generieren von Gerber-Dateien an, die in den meisten Fällen bereits funktionieren.

 Die meisten PCI-Hersteller verwenden das RS274X-Format und es steht eine Routine zur Generierung dieses Gerber-Dateiformats bereit. Um es zu verwenden, müssen wir im oberen Menü des Fensters „CAM-Prozessor“ auf „Datei > Öffnen > Job…“ klicken. 

Es erscheint ein neues Fenster, in dem wir zwischen mehreren Dateien im „.cam“-Format wählen müssen. Wir müssen die Datei „gerb274x.cam“ auswählen, da die Platte in unserem Beispiel zwei Schichten hat. Bei einer vierschichtigen Platine sollten wir die Datei „gerb274x-4layer.cam“ auswählen.

Auswahl von Gerber als CAM-Prozessor

Nach Auswahl der Datei „gerb274x.cam“ werden alle „CAM-Prozessor“-Einstellungen automatisch geladen und wir müssen nur noch unten im „CAM-Prozessor“-Fenster auf „Job verarbeiten“ klicken.

In wenigen Sekunden sind die Gerber-Dateien bereits im Projektordner in der „Systemsteuerung“ von EAGLE zu sehen oder indem Sie den Dateibrowser Ihres Betriebssystems verwenden und in den Projektordner gehen.

Wenn alles gut geht, werden sechs Dateien mit den Erweiterungen „.cmp“, „.sol“, „.plc“, „.stc“ und „.sts“ angezeigt. Diese Dateien stellen jeweils die Kupferschicht auf dem oberen Teil der Platine, die Kupferschicht auf dem unteren Teil der Platine, den Siebdruck auf dem oberen Teil der Platine, die Lötmaske auf dem oberen Teil der Platine usw. dar Ziehen Sie den Lötstopplack von der Unterseite der Platte ab.

Darüber hinaus wird auch eine EAGLE-Notes-Datei mit der Erweiterung „.gpi“ generiert.

In der Datei „gerb274x.cam“ wurde berücksichtigt, dass sich auf der Unterseite der Platine kein Siebdruck befindet. Wenn wir das wollten, sollten wir eine weitere Registerkarte hinzufügen, indem wir auf die Schaltfläche „Hinzufügen“ klicken und sie konfigurieren.

Abschließend ist die Erstellung der Bohrdateien für die Leiterplattenfertigung notwendig, da dieser Schritt außerhalb unserer Routine liegt. Im oberen Menü des Fensters „CAM-Prozessor“ müssen wir auf „Datei > Öffnen > Job…“ klicken und die Datei „excellent.cam“ auswählen.

Die CAM-Prozessor-Einstellung

Die „CAM Processor“-Einstellungen werden geladen und im Feld „Output“ müssen wir das Feld „Device“ in „EXELLON_RACK“ ändern und die „.drl“-Datei, die wir im vorherigen Schritt generiert haben, in das „Rack“ einfügen. Feld. Klicken Sie abschließend auf „Auftrag verarbeiten“.

 Die Drill-Gerber-Datei wird mit der Erweiterung „.drd“ erstellt. Außerdem wird in diesem Fall eine EAGLE-Notes-Datei mit der Erweiterung „.dri“ generiert.

Zusammenfassung

Jetzt haben wir alle notwendigen Dateien, um unsere PCI herzustellen. EAGLE verfügt immer noch nicht über ein Tool zum Anzeigen der generierten Gerber-Dateien. Es gibt verschiedene Software zum Betrachten von Gerberas. Ein guter Vorschlag für diejenigen, die Ubuntu verwenden, ist Gerbv, aber es gibt mehrere andere für Linux, Mac und Windows sowie mehrere Websites, auf denen Sie Gerber online ansehen können.

Der Inhalt dieser Artikelserie ist für diejenigen, die damit nicht vertraut sind, ausreichend PCB-Design Tools, um EAGLE zu erkunden und seine Funktionen besser kennenzulernen. Wenn Sie Fragen haben, können Sie gerne Ihren Kommentar hinterlassen.

Über den Autor

Ich bin seit 2015 als Leiter für Technik und Vertrieb bei Victorypcb tätig. In den letzten Jahren war ich für alle Messen im Ausland verantwortlich, beispielsweise in den USA (IPC Apex Expo), Europa (Munich Electronica) und Japan (Nepcon) usw. Unsere Fabrik wurde 2005 gegründet 1521, jetzt haben wir XNUMX Kunden auf der ganzen Welt und genießen bei ihnen einen sehr guten Ruf.

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