Подготовка производственных файлов. Часть 2.

Разработка стандартного формата Gerber положила конец эпохи производства печатных плат с векторными фото плоттерами, но он быстро потерял популярность с развитием технологии и растущей популярностью растровых плоттеров. Расширенный Гербер был представлен в конце 90х годов, с целью преодолеть ограничения стандартного Гербера.

Укрепление позиции Расширенного Гербера в роли лидирующего формата файлов для производства печатных плат достигло своего пика, когда Ucamco объявила в 2014 году, что Стандартный Гербер устарел^[9-5]. С этого момента, расширенный Гербер и дальше усовершенствовался до создания Гербер версия 2, обычно называемый X2. Gerber X2 представляет новые возможности, которые позволяют этому формату обеспечивать метаданные по включенным рисункам и компонентам.

Стандартный Gerber (RS-274-D)

Стандартный Gerber, или RS-274-D, на настоящий момент является устаревшим и не должен больше использоваться для производства. Современные файлы Gerber должны быть созданы в RS-274X или Расширенном Gerber, версия 2, формате, так как эти файлы предоставляют более дательную и четкую информацию о вашей разработке для целей производства.

Расширенный Gerber (RS-274-X)

Расширенный Gerber^[9-6] файл представляет серии отдельных независимых от разрешения изображений графических объектов. Собирая эти объекты вместе, данный тип файла предлагает объединенное изображение каждого слоя вашей платы, включая определение размеров, форм и локаций реальных компонентов.

Данный файл состоит из коллекции команд, которые контролируют и графическое состояние и графические объекты, используемые для создания изображения слоя вашей печатной платы.

Каждый файл в RS-274-X соответствует одному слою и содержит всю информацию, необходимую для создания этого слоя в его физической форме. Логические команды внутри каждого Гербер файла структурированы и выполнены в линейной манере, и данные команды манипулируют с графическими объектами и изменяют способ из создания. Эти команды можно разделить на два типа:

• Команды функции – это однобуквенные коды, начиная с D/G/M, и натурального целого числа.
• Расширенные команды – двухбуквенные коды в паре со знаком '%".

Данные команды манипулируют с различными графическими объектами, находящимися в каждом Расширенном Gerber файле, включая:

• Рисование объектов, которое производит прямую линию с толщиной и окончанием в зависимости от формы текущей апертуры.
• Объекты в форме арок, которые используются для создания круглых сегментов и всегда имеют закругленное окончание.
• Флеш, которые являются репродукциями апертур, которые часто воспроизводятся много раз и обычно используются для создания контактных площадок.
• Зоны, являющиеся секциями, определенными линейными и закругленными сегментами, широко используются для заливки меди.

Все перечисленные выше команды и  графические объекты взаимодействуют с апертурами в Расширенном Gerber файле, которые являются простыми двумерными геометрическими символами с начальной точкой, используемой для центрирования вдоль перечисленных координат. Существует два вида апертур, включая:

• Стандартная апертура, включая круг (C), прямоугольник (R), овал (O) и  правильный многоугольник (P).
• Макро апертуры определяются по их названию и обозначают формы, сформированные с помощью соединения и параметризирования базовых элементов.

Когда используется апертура, она устанавливается как «текущая апертура» и добавляется к шаблонам. Каждая стандартная апертура используется для создания набора базовых элементов  и может быть использована для создания макро апертур.

Вышеприведенные концепции соединяются, чтобы создать полное изображение всех слоев вашей платы, используя полярность. Есть два типа полярности, существующие в Расширенном Гербере, включая:

• Clear Polarity, которая очищает свою форму на всех уровнях панели.
• Dark Polarity, которая затемняет свою форму на верхнем уровне панели.

Полное изображение слоя платы получается после совмещения накладывающихся друг на друга графических изображений в комбинации с обеими этими полярностями.

Расширенный Gerber Версия 2 (X2)

Расширенный Gerber Версия 2, или X2, работает с использованием тех же принципов и концепций, что и Расширенный Гербер, и полностью обратно совместим с оборудованием Расширенного Гербера. Новые возможности в версии X2 включают метаданные для графических работ. Эти метаданные обеспечивают дополнительную информацию и детали о характеристиках компонентов и примеры использования, и помогают производителю беспрепятственно переходить от файлов проекта к физическому процессу изготовления и в конечном итоге сокращает время изготовления и ошибки.

Создание Gerber файлов

Понимание структуры Гербер файлов – ключ к их правильному созданию^[9-7].  Начните с определения единиц измерения, которые вы хотите использовать, будут это дюймы или миллиметры. Затем выберите конкретный формат ваших координатных данных, что позволит вам определять точное местоположение объектов на рабочем пространстве вашей печатной платы. Есть несколько форматов разрешения, из которых можно выбрать, включая:

• 2:3 с разрешением 1 мил (1/1000 дюйма)
• 2:4 с разрешением 0.1 мил
• 2: с разрешением 0.01 мил
• 2:6 с разрешением 0.001 мил

Формат 2:4/2:5 требуется, если вы используете решетку менее 1 мил, или объекты имеют разрешение менее 1 мил. Свяжитесь со своим производителем для уточнения точного формата и разрешения.

Каждый отдельный слой будет занесен в отдельный файл Гербер со своими индивидуальным уникальным расширением. Важно подтвердить, что каждый слой экспортируется в соответствующий Гербер файл, так как пропущенный или неправильно размещенный слой может создать проблемы для производственного процесса.

Самые современные фото плоттеры, которые используются сегодня, - это растровые плоттеры, которые могут принимать апертуры любого размера, включая файлы Гербер с встроенными апертурами.

Источник: I 007ebooks