¿Qué tipos de archivos se utilizan para el diseño de placas de circuito impreso?

Antes de la creación de prototipos de PCB (Printed Circuit Board), es vital preparar la documentación necesaria, que también es una referencia indispensable para el proceso de producción.

Principales documentos necesarios para las pruebas de PCB

1. Archivo Gerber: El archivo Gerber es uno de los formatos de archivo más utilizados en la producción de placas de circuito impreso. Contiene información sobre todas las capas de la placa, como la capa de cobre superior, la capa de cobre inferior, la capa de máscara de soldadura, la capa de serigrafía, etcétera. Estos archivos suelen generarse mediante software CAD (diseño asistido por ordenador) y se guardan en formato estándar RS-274X. Los fabricantes pueden comprender con precisión la disposición y los detalles de la placa a través de estos archivos.
2. Archivo de perforación (Excellon o NCDrill): Este archivo contiene información sobre la ubicación y el tamaño de todos los orificios que hay que taladrar en la placa. El archivo de taladros suele suministrarse con el archivo Gerber para garantizar que las ubicaciones de los taladros estén alineadas con precisión con el patrón del circuito.
3. Archivo BOM (BillofMaterials): El archivo de la lista de materiales enumera todos los materiales y componentes que componen la placa, incluidas sus cantidades, especificaciones e información del proveedor. Esto es muy importante para los fabricantes porque les ayuda a saber qué materiales y componentes necesitan y cómo abastecerse de ellos.
4. Planos de montaje o instrucciones de montaje: Si su placa de circuito impreso debe ensamblarse con otros componentes electrónicos, es necesario proporcionar planos o instrucciones de montaje. Estos documentos detallan cómo deben montarse los componentes en la placa, incluida la colocación de los componentes, la orientación y otras instrucciones de montaje necesarias.
5. Requisitos o instrucciones de ensayo: Si necesita que el fabricante realice pruebas específicas, como pruebas funcionales, pruebas de rendimiento eléctrico, etc., es necesario que le proporcione documentos de Requisitos de Prueba o Instrucciones de Prueba. Estos documentos detallan los métodos de ensayo y las normas para garantizar que las placas producidas cumplen sus requisitos.
6. Archivo de comprobación de reglas de diseño (DRC): El archivo DRC se utiliza para verificar que el diseño de la placa de circuito impreso cumple los requisitos y normas de fabricación. Le ayuda a identificar y corregir posibles problemas en la fase de diseño, evitando así errores durante el proceso de fabricación.
7. Archivos de diseño (por ejemplo, archivos CAD): Aunque los archivos Gerber son los que se utilizan principalmente en el proceso de fabricación, también es útil proporcionar los archivos de diseño CAD originales. Estos archivos pueden utilizarse para posteriores revisiones o referencias del diseño, así como para compartirlos cuando se colabore con otros equipos de diseño.

Importancia de los archivos Gerber

Archivos Gerber para placas de circuito impreso Los archivos Gerber son el formato de archivo de diseño más aceptado para la fabricación y el montaje de placas de circuito impreso (PCB).Garantizan un proceso de fabricación eficaz al estandarizar la transferencia de datos de diseño entre ingenieros y fabricantes de PCB.
Una vez finalizado el diseño del circuito y en la fase de pedido, el fabricante contratado necesitará los archivos de diseño para fabricar con precisión la placa de circuito impreso, y cualquier error en los datos suministrados provocará inevitablemente defectos en la placa, costes adicionales y retrasos.Para evitar estas consecuencias, los archivos Gerber desempeñan un papel vital en la fabricación de PCB.

¿Qué es un archivo Gerber?¿Qué información contiene?

Los archivos Gerber son una serie de archivos con formato vectorial ASCII que se utilizan para definir Diseño de PCB especificaciones. Se generan mediante herramientas de automatización del diseño electrónico (EDA) o de diseño asistido por ordenador (CAD) y proporcionan información como parámetros de configuración de la placa, descripciones de las aberturas, posiciones de las coordenadas XY e instrucciones de dibujo.
Los detalles de configuración incluyen el tamaño y la forma de la placa de circuito impreso que se va a fabricar.Cada capa de información de la placa se registra en archivos independientes para definir componentes como trazas de cobre, almohadillas, vías, máscaras de soldadura, serigrafías, logotipos, etc. El archivo Gerber indica la ubicación de las coordenadas XY de cada forma geométrica, y se utilizan instrucciones para dibujar estas formas en la placa sólida.
Los componentes básicos de un archivo Gerber incluyen: dimensiones de la placa, forma, montaje superior, serigrafía superior, máscara de soldadura superior, pasta superior, cobre superior, señales internas, capa interna, cobre inferior, pasta inferior, máscara de soldadura inferior, serigrafía inferior, montaje inferior e información de fabricación (para proporcionar información sobre apilado, detalles de perforación, corte, etc.).
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.

La importancia de los archivos Gerber en la fabricación de placas de circuito impreso

Los diseñadores de PCB deben crear archivos Gerber utilizando herramientas EDA compatibles con el sistema del fabricante de PCB. El principal objetivo de los archivos Gerber es entregar pedidos de PCB fiables en el plazo previsto. El uso de archivos Gerber en la fabricación de PCB tiene muchas ventajas, entre las que se incluyen:
Los archivos Gerber proporcionan diseños minuciosamente detallados que ayudan a los fabricantes de placas de circuito impreso a construir placas de alta calidad.Los fabricantes por contrato pueden confiar en estos archivos para determinar la precisión de las dimensiones de la placa, la ubicación de los pads, la anchura de la alineación y las leyendas serigráficas.
Son compatibles con una amplia gama de herramientas CAM utilizadas por los fabricantes de PCB, y los archivos Gerber pueden exportarse fácilmente desde la mayoría de herramientas EDA, lo que garantiza una transición fluida desde el diseño a la fase de producción del ciclo de desarrollo de PCB.Además, la flexibilidad del formato de datos permite a los fabricantes por contrato emplear distintas técnicas de fabricación y montaje para dar soporte a tecnologías avanzadas.
El formato estandarizado de los archivos Gerber es fundamental para establecer un proceso de fabricación de PCB impecable.Estos archivos son fáciles de leer y de usar para los ingenieros de diseño, los especialistas en diseño y los técnicos de la línea de montaje, con el fin de reducir la confusión y minimizar las repeticiones a lo largo del proceso de fabricación.
Normalmente, los fabricantes contratados utilizan archivos Gerber para realizar comprobaciones de diseño para la fabricación (DFM) y evaluar el rendimiento de la producción.Del mismo modo, estos archivos se utilizan para crear dispositivos de inspección y prueba de placas, lo que contribuye al control de calidad de la producción de placas de circuito impreso.

Versiones de archivos Gerber y otros formatos de salida

Las especificaciones y la complejidad de la placa determinan el tipo y el número de archivos Gerber generados. Los distintos formatos de archivo Gerber tienen diferentes estructuras de datos, pero todos se utilizan para crear plantillas para la fabricación de PCB.
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++) es otro formato de intercambio de datos que puede contener toda la información necesaria para definir las capas de PCB en un único archivo, lo que facilita a los diseñadores la captura de todos los datos necesarios para la inspección DFM, como el apilado de placas, la lista de materiales, las dimensiones y los detalles de perforación.Es compatible con las principales herramientas CAM y DFM.
IPC-2581, la norma más reciente para la organización y el intercambio de datos de PCB desde sistemas CAD a CAM durante la fabricación y el montaje, es una norma abierta para la transferencia de datos sin intervención humana.Se utilizan archivos basados en XML para proporcionar todos los datos de fabricación al sistema CAM, lo que permite extraer directamente los datos de diseño sin necesidad de interpretarlos en el sistema CAM.
Los archivos Gerber son un formato de transferencia de datos muy utilizado en la industria de fabricación de placas de circuito impreso, ya que permiten la producción en masa de grandes volúmenes de productos de placas de circuito impreso.

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