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Was ist Gerber in PCB? Anfängerleitfaden (2023)

Views: 385 Autor: Site-Editor Veröffentlichungszeit: 2023-02-28 Herkunft: Site

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Es gibt keine größere Belohnung, als viele Stunden damit zu verbringen, die kleinsten Details einer Leiterplatte zu entwerfen und schließlich die fertige Leiterplatte vom Hersteller zu erhalten.

Von dem Moment an, als Sie ihm die Designdateien zum ersten Mal überreicht haben, mag das Warten wie eine Ewigkeit erscheinen, aber wenn Sie das Paket mit der fertigen Platine vor Ihrer Haustür finden, ist es wie ein technisches Weihnachtsfest! Wir begleiten Sie durch den gesamten Designprozess in unserem PCB-Herstellung Basics-Reihe.

Beginnen wir mit einer visuellen Darstellung eines Stromkreises in Form eines Entwurfsentwurfs und gehen dann dazu über, die gesamte theoretische Forschung in eine physische Form zu packen, dargestellt durch Funkkomponenten und Leiterbahnen. Jetzt ist es an der Zeit, mit den Nachprojekt- und PCB-Fertigungsprozessen fortzufahren.

In dieser Phase stehen Sie vor der Aufgabe, alle Dateien und Dokumentationen zusammenzustellen, die der Leiterplattenhersteller für die erfolgreiche Herstellung Ihrer Multilayer-Leiterplatte benötigt. Und wenn er alles hat, was er braucht, müssen Sie nur noch auf das Paket warten.

Aber woher weiß der Hersteller, wie er Ihre Leiterplatte herstellen muss?

Es können keine Quelldateien verwendet werden, die von Ihrem bevorzugten CAD-System generiert wurden. Sie müssen ihm Gerber- und Excellon-Drill-Dateien senden.

Was sind Gerber- und Drill-Dateien?

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Wenn Sie noch nie eine Leiterplatte hergestellt haben, erscheinen Ihnen die Ausdrücke „Gerber-, Excellon- und NC-Bohrdateien“ möglicherweise unverständlich. Können Sie schließlich nicht einfach die Schaltungs- und PCB-Designdateien aus der PCB-Designanwendung an den Hersteller senden und diesen den Rest erledigen lassen?

Wenn nur alles so einfach wäre. Wie wir alle wissen, gibt es viele CAD-Systeme (Computer Aided Design) für Leiterplatten. Verschiedene CAD-Systeme haben ihre eigenen Dateiformate. Stellen Sie sich vor, ein Hersteller müsste ständig über alle Dateiformate jedes CAD-Systems informiert sein. Das wäre völliger Wahnsinn!

Anstatt die Dateiformate des PCB-Designsystems zu verwenden, unterstützt jedes PCB-Designsystem Zwischenproduktionsdateien namens „Gerber“.

Diese Dateien beschreiben die Leiterbahnen jeder Schicht der Leiterplatte auf eine Weise, die für das computergestützte Fertigungssystem (CAM) verständlich ist.

Die entwickelten Gerber-Dateien enthielten zunächst Anweisungen für einen Fotoplotter, der mithilfe von Licht auf einem unbelichteten Filmblatt ein Bild einer Leiterplatte erstellte. Heutzutage steuern Gerber-Dateien einen Laserplotter, der alle Leiterbahnen, Montagelöcher und Durchkontaktierungen auf einer Leiterplatte zeichnet.

Gerber-Dateien nach Typ und Format

Die Besonderheit von Gerber-Dateien besteht darin, dass jede von Ihnen generierte Datei einer bestimmten Ebene des PCB-Designs zugeordnet ist und über eine eindeutige Dateierweiterung verfügt.

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Bisher sind die Standarddateierweiterungen, mit denen Sie in CAD/SAP arbeiten können, wie folgt:

Denken Sie auch daran, dass mehrere Gerber-Dateiformate verfügbar sind – Gerber RS-274D und Gerber RS-274X. Das ältere D-Format verwendet zwei Dateien zur Beschreibung einer Leiterplattenschicht. Das neuere X-Format fasst alle Informationen aus zwei Dateien in einer Datei zusammen.

Bei der Verwaltung von Designdaten ist es viel einfacher, den Überblick über eine Datei pro Ebene zu behalten statt über zwei. Wir empfehlen immer die Verwendung des Gerber RS-274X-Formats. Es gibt heutzutage keinen Grund, dieses Format aufzugeben.

Wie wäre es mit dem Bohren von Löchern?

Möglicherweise ist Ihnen aufgefallen, dass in der obigen Tabelle etwas fehlt – ein Link zu einer Datei mit Löchern. Sie müssen diese zweite Datei zusammen mit den Gerber-Dateien an den Leiterplattenhersteller senden. Die NC-Bohrlochdatei (für CNC-Maschinen) wird verwendet, um genau zu definieren, wo Löcher auf der Leiterplatte gebohrt werden sollen und welche Abmessungen sie haben.

Machen wir gleich einen Vorbehalt, dass Sie vielleicht schon von der NC-Bohrfeile gehört haben, also der Excellon-Feile, die für die früher von der Excellon Corporation hergestellte Bohr- und Peilmaschine entwickelt wurde.

Nachdem Sie nun ein grundlegendes Verständnis davon haben, was Gerber- und NC-Bohrdateien sind, wenden wir uns einem typischen PCB-Designsystem zu und sehen, wie Sie Dateien in diesem System erstellen.

Generierung von Gerber-Dateien

Eines der beliebtesten CAD-Systeme verfügt über eine praktische SAP-Engine, mit der Sie eine SAP-Datei hochladen und schnell Dateien für Ihr Projekt generieren können.

In unserem Beispiel laden wir eine Gerber RS-274X SAP-Datei hoch und erhalten daraus fünf separate Gerber-Dateien für das LED-Blinker-Projekt, das wir im abgeschlossen haben PCB-Design- Basics-Reihe.

 So machen wir es:

1. Öffnen Sie die PCB-Designdatei (.brd) im CAD-Kontrollfeld.

2. Wählen Sie das CAM-Prozessor-Tool oben im Fenster aus oder wählen Sie Datei>> CAM-Prozessor, um das CAM-Prozessor-Dialogfeld zu öffnen.

3. Es wurde noch keine SAP-Aufgabe geladen, also fügen wir eine hinzu. Wählen Sie Datei >> Öffnen >> Job (Datei >> Öffnen >> Aufgabe). Navigieren Sie dann zum Standardprojektordner und wählen Sie gerb274x aus. Cam-Datei und klicken Sie auf Öffnen.

4. Wie Sie sehen, werden als Ergebnis dieser Aufgabe nun neue Registerkarten für jede SAP-Datei generiert. Klicken Sie auf die Schaltfläche „Job verarbeiten“, um alle Gerber-Dateien zu erstellen.

Und das ist es! Per Knopfdruck generieren Sie alle benötigten Gerber-Dateien, die Sie dann an den Leiterplattenhersteller senden können. Wenn Sie zur CAD-Systemsteuerung zurückkehren, werden die neu erstellten Gerber-Dateien neben den vorhandenen Projektdateien aufgelistet.

Bildung von Lochdateien

Da die soeben erstellten Gerber-Dateien alle notwendigen Informationen enthalten, die ein Hersteller zur Herstellung jeder Leiterplattenschicht benötigt, enthalten sie keine Informationen über die zu bohrenden Löcher. Sie benötigen eine Datei, in der die Position und Größe jedes Lochs aufgeführt ist.

Glücklicherweise ist das Generieren einer solchen Datei in modernem CAD so einfach wie das Erstellen von Gerber-Dateien.

Das Verfahren ist wie folgt:

1. Wählen Sie das CAM-Prozessor-Tool oben im Fenster oder wählen Sie Datei>> CAM-Prozessor, um das CAM-Prozessor-Dialogfeld zu öffnen.

2. Zuerst müssen Sie die SAP-Aufgabe zum Bohren von Löchern herunterladen. Wählen Sie Datei >> Öffnen >> Job (Datei >> Öffnen >> Aufgabe). Navigieren Sie dann zum Standardprojektordner und wählen Sie „Ausgezeichnet“ aus. Cam-Datei und klicken Sie auf Öffnen.

3. Jetzt gibt es nur noch einen Reiter, Bohrdaten generieren (Daten über die Löcher generieren), in dem die Daten aus den Schichten 44 Bohrer (44 Löcher mit Beschichtet) und 45 Löcher (45 Löcher ohne Beschichtet) zusammengefasst werden – genau was du brauchst. Klicken Sie auf die Schaltfläche „Job verarbeiten“, um diese Datei zu erstellen.

Wählen Sie einen professionellen Leiterplattenbestückungsservice

Sie verfügen nun über alle notwendigen Dateien, die Sie an senden können Leiterplattenhersteller um die blanke Platine herzustellen. Das Schlüsselwort hier ist „leeres Brett“.

Wenn Sie möchten, dass der Hersteller alle elektronischen Komponenten auf der Platine installiert, was als „PCB-Auftragsmontage“ bezeichnet wird, müssen Sie höchstwahrscheinlich zusätzliche Dateien an den Hersteller senden, beispielsweise eine Stückliste (BOM – Bill of). Materialien).

Beachten Sie, dass wir zum Generieren der Dateien zwar die Standard-Gerber-SAP-Designdatei verwendet haben, einige Leiterplattenhersteller ihre SAP-Designdateien jedoch auch zum Download anbieten. Nach dem Hochladen einer solchen Datei generiert eine Aufgabenvorlage Gerber-Dateien in einem bestimmten Herstellerformat.

Bevor Sie Gerber-Dateien generieren, erkundigen Sie sich bei Ihrem Leiterplattenhersteller, ob er eine CAD-Datei im nativen Format anbietet. Wenn nicht, können Sie sicher das im CAD-System verfügbare CAD-Projekt im Gerber RS274X-Standardformat verwenden.

Das Projekt ist richtig gemacht, aber ist es möglich, daraus ein Produkt herzustellen?

Alle Artikel in diesem Blog sind so geschrieben, dass Sie höchstwahrscheinlich eine Leiterplatte im CAD entwerfen können, sodass aus dem fertigen Projekt in Zukunft ein echtes Produkt hergestellt werden kann.

Manchmal funktioniert dies nicht, weil Sie versehentlich ein Pad mit einem Siebdruck versehen haben oder weil möglicherweise eine Unterbrechung im Stromkreis vorliegt. Der Unterschied zwischen einem fertigen Projekt und einem produktionsreifen Projekt kann in jeder Situation enorm sein.

Bevor Sie also erwägen, Gerber- oder NC-Bohrdateien an einen Hersteller zu senden, empfehlen wir Ihnen immer, alles sorgfältig zu prüfen, um sicherzustellen, dass sich Ihre Entwürfe in den generierten Dateien widerspiegeln.


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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