Welche Dateitypen werden für das PCB-Design verwendet?

Vor dem PCB (Printed Circuit Board)-Prototyping ist es unerlässlich, die notwendige Dokumentation zu erstellen, die auch eine unverzichtbare Referenz für den Produktionsprozess ist.

Die wichtigsten Dokumente, die für das PCB-Proofing erforderlich sind

1. Gerber-Datei: Die Gerber-Datei ist eines der am häufigsten verwendeten Dateiformate in der Leiterplattenproduktion. Sie enthält Informationen über alle Schichten der Leiterplatte, wie die obere Kupferschicht, die untere Kupferschicht, die Lötstoppmaskenschicht, die Siebdruckschicht usw. Diese Dateien werden normalerweise mit CAD-Software (Computer Aided Design) erstellt und im RS-274X-Standardformat gespeichert. Die Hersteller können anhand dieser Dateien das Layout und die Details der Leiterplatte genau nachvollziehen.
2. Bohrerdatei (Excellon oder NCDrill): Diese Datei enthält Informationen über die Lage und Größe aller Löcher, die auf der Platine gebohrt werden müssen. Die Bohrdatei wird in der Regel zusammen mit der Gerber-Datei geliefert, um sicherzustellen, dass die Bohrpositionen genau auf das Schaltungsmuster abgestimmt sind.
3. BOM (BillofMaterials) Datei: In der Stücklistendatei sind alle Materialien und Komponenten aufgelistet, aus denen die Leiterplatte besteht, einschließlich ihrer Mengen, Spezifikationen und Lieferanteninformationen. Dies ist für die Hersteller sehr wichtig, denn es hilft ihnen zu verstehen, welche Materialien und Komponenten sie benötigen und wie sie diese beschaffen können.
4. Montagezeichnungen oder Montageanleitungen: Wenn Ihre Leiterplatte mit anderen elektronischen Bauteilen bestückt werden muss, sind Montagezeichnungen oder Montageanweisungen erforderlich. In diesen Dokumenten wird detailliert beschrieben, wie die Komponenten auf der Leiterplatte zu montieren sind, einschließlich der Platzierung der Komponenten, der Ausrichtung und anderer notwendiger Montageanweisungen.
5. Testanforderungen oder Testanweisungen: Wenn der Hersteller bestimmte Tests durchführen muss, wie z. B. Funktionstests, elektrische Leistungstests usw., sind Dokumente mit Testanforderungen oder Testanweisungen erforderlich. In diesen Dokumenten sind die Prüfverfahren und -normen aufgeführt, die sicherstellen, dass die hergestellten Platinen Ihren Anforderungen entsprechen.
6. Design Rule Check File (DRC): Die DRC-Datei wird verwendet, um zu überprüfen, ob das PCB-Design den Fertigungsanforderungen und -standards entspricht. Sie hilft Ihnen, potenzielle Probleme bereits in der Entwurfsphase zu erkennen und zu korrigieren, um so Fehler während des Fertigungsprozesses zu vermeiden.
7. Konstruktionsdateien (z. B. CAD-Dateien): Obwohl Gerber-Dateien die primären Dateien sind, die im Fertigungsprozess verwendet werden, ist es auch hilfreich, die ursprünglichen CAD-Konstruktionsdateien bereitzustellen. Diese Dateien können für spätere Konstruktionsüberarbeitungen oder Referenzen verwendet und bei der Zusammenarbeit mit anderen Konstruktionsteams gemeinsam genutzt werden.

Die Bedeutung von Gerber-Dateien

Gerberdateien für PCBs Gerberdateien sind das am weitesten verbreitete Dateiformat für die Herstellung und Montage von Leiterplatten (PCBs).Sie gewährleisten einen effizienten Herstellungsprozess, indem sie die Übertragung von Designdaten zwischen Ingenieuren und Leiterplattenherstellern standardisieren.
Sobald das Schaltungsdesign fertiggestellt ist und sich in der Bestellphase befindet, benötigt der Auftragsfertiger die Designdateien, um die Leiterplatte genau zu fertigen, und Fehler in den gelieferten Daten führen unweigerlich zu Leiterplattenfehlern, zusätzlichen Kosten und Zeitverzögerungen.Um diese Folgen zu vermeiden, spielen Gerberdateien bei der Leiterplattenherstellung eine entscheidende Rolle.

Was ist eine Gerber-Datei?Welche Informationen enthält sie?

Gerber-Dateien sind eine Reihe von Dateien im ASCII-Vektorformat, die zur Definition von PCB-Design Spezifikationen. Sie werden mit EDA- (Electronic Design Automation) oder CAD-Tools (Computer Aided Design) erstellt und enthalten Informationen wie Parameter der Leiterplattenkonfiguration, Beschreibungen von Öffnungen, XY-Koordinatenpositionen und Zeichnungsanweisungen.
Die Konfigurationsdetails umfassen die Größe und Form der zu fertigenden Leiterplatte.Jede Lage der Leiterplatte wird in separaten Dateien aufgezeichnet, um Komponenten wie Kupferbahnen, Pads, Durchkontaktierungen, Lötmasken, Siebdrucke, Logos usw. zu definieren. Die Gerber-Datei gibt die XY-Koordinaten jeder geometrischen Form an, und es werden Anweisungen zum Zeichnen dieser Formen auf der Leiterplatte gegeben.
Zu den grundlegenden Bestandteilen einer Gerber-Datei gehören: Leiterplattenabmessungen, Form, obere Baugruppe, oberer Siebdruck, obere Lötstoppmaske, obere Paste, oberes Kupfer, interne Signale, Innenlage, unteres Kupfer, untere Paste, untere Lötstoppmaske, unterer Siebdruck, untere Baugruppe und Fertigungsinformationen (für Informationen über Stapelung, Bohrungen, Zuschnitt usw.).
Generated by the computer-aided manufacturing (CAM) tools Gerber file extension can be self-selected by the user, usually use, such as “.TOP” on behalf of the top, “.BOT” on behalf of the bottom, “.drl” on behalf of the drilling data of the project naming method.

Die Bedeutung von Gerberdateien in der PCB-Herstellung

PCB-Designer müssen Gerber-Dateien mit EDA-Tools erstellen, die mit dem System des PCB-Herstellers kompatibel sind. Das primäre Ziel von Gerber-Dateien ist es, zuverlässige Leiterplattenbestellungen innerhalb des erwarteten Zeitrahmens zu liefern. Die Verwendung von Gerberdateien in der PCB-Fertigung bietet viele Vorteile, darunter:
Gerber-Dateien liefern detaillierte Designs, die den Leiterplattenherstellern helfen, qualitativ hochwertige Leiterplatten herzustellen.Auftragsfertiger können sich auf diese Dateien verlassen, um die Genauigkeit von Leiterplattenabmessungen, Pad-Positionen, Ausrichtungsbreiten und Siebdruckbeschriftungen zu bestimmen. Die genauen Daten, die von Gerber-Dateien bereitgestellt werden, können potenzielle Fertigungsfehler erheblich reduzieren.
Sie sind mit einer breiten Palette von CAM-Tools kompatibel, die von Leiterplattenherstellern verwendet werden, und Gerber-Dateien können problemlos aus den meisten EDA-Tools exportiert werden, was einen reibungslosen Übergang von der Design- zur Produktionsphase des Leiterplattenentwicklungszyklus gewährleistet.Darüber hinaus ermöglicht die Flexibilität des Datenformats den Auftragsherstellern den Einsatz verschiedener Fertigungs- und Montagetechniken zur Unterstützung fortschrittlicher Technologien.
Das standardisierte Format von Gerber-Dateien ist entscheidend für einen fehlerfreien PCB-Herstellungsprozess.Diese Dateien sind für Design-Ingenieure, Layout-Spezialisten und Techniker an der Montagelinie einfach zu lesen und zu verwenden, um Verwirrung zu vermeiden und Nacharbeit während des gesamten Herstellungsprozesses zu minimieren.
In der Regel verwenden Auftragsfertiger Gerber-Dateien, um DFM-Prüfungen (Design for Manufacturability) durchzuführen und die Produktionsausbeute zu bewerten.Ebenso werden diese Dateien zur Erstellung von Vorrichtungen für die Leiterplatteninspektion und -prüfung verwendet und tragen so zur Qualitätskontrolle der Leiterplattenproduktion bei.

Gerberdateiversionen und andere Ausgabeformate

Die Spezifikation und Komplexität der Leiterplatte bestimmt die Art und Anzahl der erzeugten Gerber-Dateien. Verschiedene Gerber-Dateiformate haben unterschiedliche Datenstrukturen, aber alle werden zur Erstellung von Vorlagen für die Leiterplattenfertigung verwendet.
RS274-D is the standard Gerber file format, which is a CNC format consisting of XY coordinates and plotting code with a “.gbr” extension, and was initially popular. However, the format required manual assignment of aperture codes to generate accurate Gerber files, so the Extended Gerber format was developed.
RS274-X is a revised version with a “.gbx” extension that uses ASCII format to combine the four main parts of Gerber information (configuration parameters, aperture maps, XY coordinates, and plotting commands) in a single file. In this format, the aperture position is automatically updated.
Gerber X2 is the latest version of the file and contains more data such as layer stacking details, perforation and pad properties, impedance control traces, etc. Supported extensions are “.top”, “.bot”, etc. This format is backward compatible with RS274-X, but contains a large amount of manufacturing data, dramatically reducing file errors and data ambiguity.
Open Database (ODB++) ist ein weiteres Datenaustauschformat, das alle für die Definition von Leiterplattenebenen erforderlichen Informationen in einer einzigen Datei enthalten kann. Dies erleichtert den Konstrukteuren die Erfassung aller für die DFM-Prüfung erforderlichen Daten, wie z. B. Leiterplattenstapel, Stücklisten, Abmessungen und Bohrdetails.Es wird von den wichtigsten CAM- und DFM-Tools unterstützt.
IPC-2581, der neueste Standard für die Organisation und den Austausch von Leiterplattendaten zwischen CAD- und CAM-Systemen während der Fertigung und Montage, ist ein offener Standard für die Datenübertragung ohne menschliches Eingreifen.XML-basierte Dateien werden verwendet, um dem CAM-System alle Fertigungsdaten zur Verfügung zu stellen, was eine direkte Extraktion von Designdaten ohne Interpretation durch das CAM-System ermöglicht.
Gerber-Dateien sind ein in der Leiterplattenindustrie häufig verwendetes Datenübertragungsformat, das die Massenproduktion von Leiterplattenprodukten unterstützt.

In den Prozess der PCB-Design und Probenahme, Ingenieure werden unweigerlich auf eine Vielzahl von technischen Problemen, TopfastPCB hat eine professionelle technische Support-Team, sie haben eine Fülle von Erfahrungen in der Industrie und tiefe technische Fähigkeiten, um Kunden mit einer vollständigen Palette von technischen Support. Ob es sich um die Überprüfung von Design-Dateien, Dateiformat-Konvertierung, oder Sampling-Prozess-Probleme, Topfast technischen Support-Team kann schnell reagieren und bieten effektive Lösungen. Diese Art der professionellen technischen Unterstützung hilft den Ingenieuren nicht nur bei der Lösung praktischer Probleme, sondern verbessert auch ihre Kenntnisse und ihr Verständnis von PCB-Design und Bemusterung, was eine starke Garantie für die erfolgreiche Entwicklung von Produkten darstellt.