генерация выходных файлов в формате Gerber Что представляют собой файлы в формате Gerber?

Печатная плата представляет собой набор слоев, которые производитель компонует в единое целое посредством выполнения последовательности различных химических и механических технологических операций. Для изготовления какого-либо физического слоя печатной платы используется фотошаблон, представляюший собой кусок прозрачной пленки, содержащий рисунок проводников данного слоя, созданный редактором печатных плат.

После завершения процесса разработки печатной платы и выполнения всех проверок правил проектирования Gerber-файлы генерируются по одному на каждый задействованный в производственном процессе слой. Язык Gerber представляет собой стандартное средство, используемое для передачи данных из системы разработки печатных плат в систему изготовления фотошаблонов. Сгенерированные файлы в формате Gerber передаются производителю, который загружает их в фотоплоттер и изготавливает фотошаблоны.

Фотошаблон для некоторого слоя создается на пленке путем засвечивания светочувствительной эмульсии пятном света, повторяющим форму графических примитивов на чертеже этого слоя, т. е. фотоплоттеру нужна информация о форме пятна света и координаты его перемещения. Различные формы пятна света задаются апертурами, которые, как правило, синтезируются из чертежа платы и включаются в Gerber-файлы. В этом случае апертуры называются внедренными. В иных случаях апертуры сохраняются в отдельном файле, который передается производителю вместе с набором Gerber-файлов.

Настройка генерации файлов в формате Gerber

Для включения настройки генерации файлов в формате Gerber необходимо вьшолнить команду меню Edit » Insert Gerber, после чего появится диалоговое окно Gerber Setup. Для получения подробной информации о любой из опций данного окна можно воспользоваться иконкой Whats This?, расположенной в правом верхнем углу окна.

Заметим, что при включении опции Embedded Apertures (внедренные апертуры), расположенной на вкладке Apertures диалогового окна Gerber Setup, список апертур создается автоматически каждый раз при генерации Gerber-файлов и добавляется в эти файлы согласно стандарту RS274X. Эта возможность устраняет необходимость контроля за полнотой списка апертур, поэтому рекомендуется всегда включать данную опцию, кроме случаев, когда изготовитель печатных плат не поддерживает обработку внедренных апертур. Более подробная информация по этому вопросу приведена в разделе Какие бывают фотошаблоны? данной главы.

Для того чтобы убедиться, что законченная печатная плата соответствует проекту и удовлетворяет требованиям производителя, перед генерацией Gerber-файлов необходимо обсудить с производителем следующие вопросы.

Ограничения на апертуры. Большинство современных фотоплоттеров являются растровыми и поддерживают апертуры любого размера, а также допускают применение Gerber-файлов с внедренными апертурами. В этом случае рекомендуется включить опцию Embedded Apertures, расположенную на вкладке Apertures диалогового окна Gerber Setup.

Отступы трафаретов. Отступы трафаретов нужны для генерации масок для нанесения паяльной пасты или пайки волной. Окна в таких трафаретах определяют места на металлизированных участках платы, где должен быть нанесен припой (обычно это контактные площадки для монтажа компонентов) или нанесена паяльная паста (для компонентов поверхностного монтажа). Все эти параметры определяются соответствующими правилами проектирования, задаваемыми на вкладке Manufacturing диалогового окна Design Ruies редактора печатных плат.

Зазоры на внутренних слоях питания. Если в проекте присутствуют внутренние слои питания, производитель должен определить зазоры, которые он может реализовать для изоляции сквозных контактных площадок и переходных отверстий, не соединяемых с этими слоями. В проекте зазоры устанавливаются с помощью соответствующих правил проектирования, задаваемых на вкладке Manufacturing диалогового окна Design Ruies редактора печатных плат.

Система единиц измерения и формат записи чисел. Необходимо выяснить, в какой системе единиц должны быть представлены координаты примитивов: в дюймовой или метрической. Формат записи чисел определяет точность размещения примитивов на фотошаблоне. Например, формат 2:3 имеет разрешение I мил (тысячная доля дюйма). Если проект содержит объекты, размещенные в сетке с шагом, меньшим 1 мил, то формат 2:3 для него не подойдет. С другой стороны, необоснованное завышение точности может сильно усложнить процесс изготовления фотошаблона и увеличить его стоимость.

Центровка фотошаблона на пленке. Центровка фотошаблона на пленке заданного размера может быть выполнена автоматически при включении опции Center Piots On Fiim в диалоговом окне Gerber Setup. Заметим, что если эта опция выключена, координаты отсчитываются от точки абсолютного начала координат.

Требования на сверление отверстий. Данные о параметрах сверления отверстий обычно передаются на производство в виде специальных файлов для сверлильных станков с ЧПУ. Более полная информация по этому вопросу приведена в подразделе Генерация файлов для сверления отверстий (NC Drill).

Идентификация Gerber-файлов с по1мощью расЕиирения

При генерации выходных файлов в формате Gerber создается набор файлов, каждый из которых соответствует указанному в настройках слою. В последствии эти файлы загружаются в фотоплоттер, где по ним изготавливаются отдельные фотошаблоны.

К именам Gerber-файлов расширение добавляется автоматически, оно является уникальным и определяет слой и тип печати. Например, файл печати верхнего слоя платы MyDeisgn, будет сохранен как MyDeisgn.GTL, где расширение .GTL обозначает Gerber-Top Layer (верхний Gerber слой). Поскольку в каждом проекте может быть сгенерировано несколько выходных файлов, такая система расширений помогает идентифицировать комплекты выходных файлов.

Рекомендуется использовать общепринятую систему присвоения расширений файлов. В таблице 6.1 перечислены расширения Gerber-файлов, принятые в системе Protel 99 SE.

Таблица 6.1

Генерация файлов для сверления отверстий (NC Drill)

Требования к файлам сверления отверстий на станках с ЧПУ конфигурируются в диалоговом окне NC Drill Setup, которое появляется при выполнении команды меню Edit » Insert NC Drill или двойном щелчке на соответствующей строке настроек в САМ документе.

Эти файлы используются для автоматического программирования станков для сверления отверстий в процессе производства печатной платы. В данных файлах определяются размеры и координаты, а также код инструмента. Координаты отверстий от-считываются от заданного пользователем относительного начала координат.

Генерируются три типа файлов для сверления.

MyPCB.DRR - отчет, содержащий список файлов, сгенерированных для каждой пары слоев. Здесь содержатся используемые инструменты, размеры отверстий в метрических и дюймовых единицах измерения, количество отверстий и карта перемещения инструмента.

MyPCB.DRL - файл формата Excellon, имеющий расщирение .DRL. Если проект включает несколько слоев и используются глухие или скрытые переходные отверстия, то для каждого технологического слоя будут также сгенерированы отдельные файлы, которым будут присвоены расщирения .DR1, .DR2 и т. д.