PCB-Gerber-Dateien:Einführung und industrielle Bedeutung

25. Juni 2020

Jede elektronische Baugruppe wird nach Spezifikationen gebaut. Die Spezifikationen und weitere Konstruktionsdetails sind in verschiedenen Dateien dokumentiert. Die Gerber-Datei ist eine solche Datei, die in der Elektronikindustrie zum Speichern und Kommunizieren von Designentwürfen verwendet wird. Diese Datei wird hauptsächlich von PCB-Designern und -Herstellern für den Bau von Prototypen oder während der Produktion mittlerer bis großer Stückzahlen verwendet. Allerdings haben Sie möglicherweise mehrere Fragen, z. B. was genau sind diese Gerber-Dateien? Wie helfen sie den Benutzern während des Herstellungsprozesses? Diese Fragen werden in diesem Beitrag beantwortet.

Einführung in Gerber-Dateien

Gerber ist ein ASCII-Vektorformat, das für das PCB-Design verwendet wird, daher wird es PCB-Gerber-Dateien genannt. Es ist ein Open-Source-Format, das zum Definieren der PCB-Designspezifikationen wie Anzahl der Kupferschichten, Bohrdaten, Lötmaskeninformationen usw. verwendet wird. Im Allgemeinen umfasst der PCB-Designprozess Electronic Design Automation (EDA) oder Computer-Aided Entwurf (CAD). Im Fall von CAD-Leiterplattenlayouts werden PCB-Gerber-Dateien verwendet, um das Bild-Standardeingabeformat des Designs darzustellen. Es bietet einen Bildstandard für PCB-Fertigungsdaten und beinhaltet auch eine automatisierte optische Inspektion (AOI).

Es gibt drei Formate von PCB-Gerber-Dateien, nämlich RS-274X, RS-274D und Gerber-X2. RS-274X ist das aktuelle Format, das in der Industrie verwendet wird.

Welche Informationen sind in diesen Dateien enthalten und wie unterstützen sie die Leiterplattenherstellung? Der nächste Abschnitt beantwortet diese Fragen ausführlich.

Wesentliche Merkmale von Gerber-Dateien

Die Merkmale von Gerber-Dateien, die dieses Format in der PCB-Fertigung hervorheben, sind folgende.

• Konfigurationsparameter:

  Gerber-Dateien enthalten normalerweise Konfigurationsparameter. Die Syntax beginnt und endet mit Textblöcken von %. Die Konfigurationsparameter können jedoch je nach Typ der Gerber-Dateien variieren. Konfigurationsparameter steuern jede Aktivität, die von Gerber-Dateien ausgeführt wird.

• Makro- und Blendenmaße:

  Aperture definiert die Form und Größe der Leiterplatte, während Makros selten verwendete geometrische Merkmale in Gerber-Dateien definieren. Dies können Logos, Buchstaben oder Registrierungszeichen sein. In einem CAD-System sind Makros AM-Parameter, die verwendet werden, um Lücken zwischen ursprünglichen Merkmalen und Spezifikationen zu schließen.

• Zeichenbefehle:

  Gerber-Dateien besitzen drei Zeichnungsgrundelemente wie Grate, Bögen und Linien, um die Dicke und die geometrischen Formen in einem PCB-Design zu definieren. Mit Hilfe des „Step and Repeat“-Befehls im RS-274X ist es möglich, komplexe Formen im Design zu zeichnen, was früher nicht möglich war.

• X/Y-Koordinaten:

  Gerber definiert die X- und Y-Koordinaten jeder geometrischen Form, die im Gerber-Dateidesign als Platzhalter gezeichnet wird. Aufgrund all dieser Eigenschaften sind PCB-Gerber-Dateien ein wichtiges Format in der PCB-Fertigung. Sie fungieren als PDFs für die Elektronikfertigungsindustrie.

Welche Bedeutung haben Gerber-Dateien in der Leiterplattenfertigung?

Die folgenden Punkte beziehen sich auf die Bedeutung von Gerber-Dateien in der PCB-Fertigungsindustrie.

• Wie bereits erwähnt, werden PCB-Designs immer komplexer, und in komplexen und kompakten Designs ist die Verwendung kleiner Komponenten erforderlich. In solchen Fällen reichen die bisher verwendeten Vektor-Fotoplotter-Tools nicht aus.

• Kompakte Designs bestehen aus mehreren Schichten. Die älteren Vektor-Fotoplotter waren nur in der Lage, das einschichtige Design und die Positionen der Komponenten zu verfolgen. Wohingegen PCB-Gerber-Dateien für sogar mehr als 20-lagige PCBs geeignet sind. Hier spielen Gerber-Dateien eine wichtige Rolle in der Leiterplattenherstellung und -herstellung. PCB-Gerber-Dateien eignen sich für mehrschichtige PCB-Designs, da sie den Aufbau Schicht für Schicht nachzeichnen, zusammen mit den Lötpastenschichten und Komponentenpositionen.

• Tatsächlich benötigten frühere Vektorplotter ein fokussiertes Licht, das durch eine Blende geschickt wurde, um den Designfilm zu belichten. Diese Fotoplotter sind nicht für moderne kompakte, hochdichte und komplexe PCB-Designs geeignet. Gerber-Dateien implementieren Laserplotter, um die Komponentenpositionen zu verfolgen, die für die hochdichte Komponentenmontage von Leiterplatten geeignet sind.

• PCB-Gerber-Dateien sind auch zeitsparend. Im Allgemeinen können Fotoplotter-Tools für ein größeres Stück PCB, auf dem möglicherweise viele Leiterbahnen und Komponentenpositionen gezeichnet sind, zeitaufwändig sein. Gerber-Dateien verkürzen diese Zeit jedoch mit Hilfe eines Laserplotters auf nur wenige Minuten.

• Falls es erforderlich ist, auf herkömmliche Fotoplotter zurückzugreifen, können die Informationen auf Gerber-Dateien sehr einfach zurückverfolgt werden. Gerberkoordinaten werden mithilfe des Laserplotters in eine Rasterdatei umgewandelt, wodurch die Informationsspuren lange erhalten bleiben. All diese potenziellen Fähigkeiten von PCB-Gerber-Dateien machen sie in einem PCB-Fertigungsprozess sehr wichtig. Neben diesen Fähigkeiten gibt es einige Funktionen, die sie in diesem Prozess noch wichtiger machen.

Diese PCB-Gerber-Dateien können mit mehreren Softwareprodukten erstellt werden. Wenn Sie dies jedoch nicht selbst tun können, können Sie diesen Service von vertrauenswürdigen Leiterplattenherstellern wie Creative Hi-Tech in Anspruch nehmen. Als Teil ihrer PCB-Fertigungsdienstleistungen führen sie für ihre Kunden die Erstellung von Gerber-Dateien von Grund auf durch. Das Unternehmen bietet seit 1998 Leiterplattenbestückungs- und Fertigungsdienstleistungen für verschiedene Branchen an.

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