EN
Α Αρχείο Gerber είναι η τυποποιημένη μορφή που χρησιμοποιείται για τη μετάδοση δεδομένων σχεδιασμού PCB στους κατασκευαστές. Περιέχει επίστρωση-επίστρωση πληροφορίες για τις σύρματες διαδρομές από χαλκό, τις τρύπες διάτρησης, τις μάσκες κολλητικού και τα σχέδια σιλκσκριν. Είτε είστε σχεδιαστής PCB, είτε μηχανικός που ελέγχει τα αποτελέσματα κατασκευής, είτε κατασκευαστής που λαμβάνει πακέτα σχεδιασμού, η γνώση του πώς να ανοίξετε σωστά ένα αρχείο Gerber είναι μια απαραίτητη δεξιότητα. Χωρίς τα κατάλληλα εργαλεία και την κατάλληλη προσέγγιση, ένα αρχείο Gerber μπορεί να εμφανιστεί ως ακατέργαστο, ακατανόητο κείμενο αντί για τη λεπτομερή εικόνα της κυκλωματικής πλακέτας που αντιπροσωπεύει.
Η ανοίγματος ενός αρχείου Gerber δεν είναι τόσο απλό όσο η ανοίγματος ενός αρχείου PDF ή εικόνας. Ένα αρχείο Gerber απαιτεί ειδικό πρόγραμμα προβολής ή λογισμικό CAM που μπορεί να αναλύσει και να αποδώσει τις γεωμετρικές εντολές του. Αυτός ο οδηγός περιγράφει τις πιο πρακτικές μεθόδους για την ανοίγματος ενός αρχείου Gerber, τι να ψάξετε μόλις ανοιχτεί και πώς να αποφύγετε συνηθισμένα λάθη που σπαταλούν χρόνο στα ροή εργασίας παραγωγής. Η κατανόηση της διαδικασίας από την αρχή μέχρι το τέλος διασφαλίζει ότι το αρχείο Gerber σας θα ελεγχθεί με ακρίβεια πριν από την κατασκευή οποιασδήποτε πλακέτας.
Κατανόηση της μορφής αρχείου Gerber
Τι περιέχει ένα αρχείο Gerber
Ένα αρχείο Gerber χρησιμοποιεί ένα διανυσματικό μορφότυπο που ορίζεται από το πρότυπο RS-274X ή το νεότερο πρότυπο Gerber X2. Κάθε αρχείο Gerber αντιπροσωπεύει συνήθως ένα επίπεδο στο σχέδιο μιας πλακέτας κυκλωμάτων (PCB), όπως το επάνω επίπεδο χαλκού, το κάτω επίπεδο χαλκού, τη μάσκα κολλητικού ή τον χάρτη τρύπησης. Ένα πλήρες πακέτο σχεδίασης PCB περιλαμβάνει συνήθως πολλαπλά αρχεία Gerber, τα οποία συσκευάζονται μαζί σε ένα συμπιεσμένο αρχείο. Όταν ανοίγετε ένα αρχείο Gerber σε έναν απλό επεξεργαστή κειμένου, θα δείτε εντολές συντεταγμένων και ορισμούς διαμέτρου (aperture), αντί για οπτική εικόνα. Γι’ αυτόν τον λόγο απαιτείται ένας ειδικός προβολέας αρχείων Gerber για να αποδοθεί οπτικά το περιεχόμενό του.
Επεκτάσεις Αρχείων Gerber και Ονομασία Επιπέδων
Ένα αρχείο Gerber μπορεί να έχει διάφορες επεκτάσεις, ανάλογα με το λογισμικό σχεδιασμού που το δημιούργησε. Συνηθισμένες επεκτάσεις περιλαμβάνουν τις .gbr, .ger, .gtl, .gbl, .gts, .gbs, .drl και άλλες. Κάθε επέκταση συνήθως υποδηλώνει ποιο στρώμα της πλακέτας PCB αντιπροσωπεύει το αρχείο Gerber. Για παράδειγμα, η επέκταση .gtl συνήθως σημαίνει το επάνω στρώμα χαλκού, ενώ η .gbl αναφέρεται στο κάτω στρώμα χαλκού. Όταν λάβετε ένα πακέτο αρχείων Gerber, ελέγξτε πάντα τη σύμβαση ονομασίας και επιβεβαιώστε ότι υπάρχει κάθε στρώμα πριν προσπαθήσετε να ανοίξετε και να εξετάσετε ολόκληρο το σύνολο.
Πώς να Ανοίξετε ένα Αρχείο Gerber Βήμα προς Βήμα
Χρησιμοποιώντας Ειδικό Πρόγραμμα Προβολής Αρχείων Gerber
Ο πιο αξιόπιστος τρόπος ανοίγματος ενός αρχείου Gerber είναι η χρήση ενός αφιερωμένου προγράμματος προβολής αρχείων Gerber. Διατίθενται διάφορα δωρεάν και επαγγελματικά εργαλεία που μπορούν να απεικονίσουν με ακρίβεια ένα αρχείο Gerber. Για να ανοίξετε ένα αρχείο Gerber σε ένα πρόγραμμα προβολής, συνήθως εκκινείτε την εφαρμογή, επιλέγετε την επιλογή εισαγωγής ή φόρτωσης και στη συνέχεια επιλέγετε το αρχείο Gerber ή ολόκληρο το πακέτο αρχείων Gerber από τον τοπικό σας δίσκο. Το πρόγραμμα προβολής θα αναλύσει κάθε αρχείο Gerber και θα εμφανίσει το αντίστοιχο επίπεδο PCB με οπτική μορφή. Στη συνέχεια, μπορείτε να μεγεθύνετε, να μετράτε χαρακτηριστικά και να ελέγχετε το σχέδιο ως προς την ακρίβειά του. Τα δημοφιλή προγράμματα προβολής επιτρέπουν τη φόρτωση όλων των επιπέδων αρχείων Gerber ταυτόχρονα, ώστε να μπορείτε να δείτε πώς ευθυγραμμίζονται τα επίπεδα μεταξύ τους.
Κατά την εργασία με ένα πρόγραμμα προβολής αρχείων Gerber, ελέγξτε πάντα ότι το πρόγραμμα υποστηρίζει την έκδοση του προτύπου αρχείων Gerber που χρησιμοποιείτε. Τα παλαιότερα προγράμματα ενδέχεται να μην υποστηρίζουν πλήρως τα χαρακτηριστικά Gerber X2, τα οποία περιέχουν επιπλέον μεταδεδομένα εντός του αρχείου Gerber. Η χρήση ενός ενημερωμένου προγράμματος προβολής αρχείων Gerber αποτρέπει σφάλματα απόδοσης και διασφαλίζει ότι όλα τα δεδομένα σχεδιασμού ερμηνεύονται σωστά.
Άνοιγμα ενός αρχείου Gerber σε λογισμικό σχεδιασμού PCB
Πολλά επαγγελματικά λογισμικά σχεδιασμού PCB περιλαμβάνουν ενσωματωμένη λειτουργικότητα εισαγωγής αρχείων Gerber. Εάν εργάζεστε σε περιβάλλον διάταξης PCB, συχνά μπορείτε να ανοίξετε ένα αρχείο Gerber απευθείας μέσα στο ίδιο εργαλείο που χρησιμοποιήσατε για να δημιουργήσετε το σχέδιό σας. Αυτό σας επιτρέπει να συγκρίνετε το εξαγόμενο αρχείο Gerber με το αρχικό σχηματικό διάγραμμα ή τη διάταξη της πλακέτας. Η διαδικασία εισαγωγής ενός αρχείου Gerber σε λογισμικό PCB συνήθως περιλαμβάνει την πλοήγηση σε ένα μενού εισαγωγής αρχείων, την επιλογή της μορφής αρχείου Gerber και στη συνέχεια την αντιστοίχιση κάθε αρχείου Gerber με το αντίστοιχο επίπεδο σχεδίασης. Αυτή η μέθοδος είναι ιδιαίτερα χρήσιμη όταν χρειάζεται να επανασημειώσετε (back-annotate) ή να επαληθεύσετε ότι η εξαγωγή του αρχείου Gerber περιέλαβε όλες τις προβλεπόμενες αλλαγές στο σχέδιο.
Το λογισμικό CAM που χρησιμοποιούν οι κατασκευαστές PCB διαβάζει επίσης απευθείας ένα αρχείο Gerber. Όταν υποβάλλεται ένα πακέτο αρχείων Gerber σε εργοστάσιο κατασκευής, ο κατασκευαστής φορτώνει κάθε αρχείο Gerber στο σύστημα CAM του για να προετοιμάσει την πλακέτα για παραγωγή. Η κατανόηση του τρόπου με τον οποίο ένας κατασκευαστής ανοίγει ένα αρχείο Gerber βοηθά τους σχεδιαστές να διαμορφώνουν σωστά τις έξοδούς τους και μειώνει την πιθανότητα σφαλμάτων κατασκευής που οφείλονται σε απουσιάζουσες ή λανθασμένα ετικεταρισμένες στρώσεις αρχείων Gerber.
Συνηθισμένα προβλήματα κατά το άνοιγμα ενός αρχείου Gerber
Μη πλήρη πακέτα αρχείων Gerber
Ένα από τα πιο συχνά προβλήματα κατά την προσπάθεια ανοίγματος ενός συνόλου αρχείων Gerber είναι η διαπίστωση ότι λείπει ένα ή περισσότερα στρώματα. Ένα πλήρες πακέτο αρχείων Gerber πρέπει να περιλαμβάνει όλα τα απαιτούμενα στρώματα για τη διάταξη της πλακέτας (board stackup), καθώς και ένα αρχείο τρύπωσης (drill file). Εάν λείπει ένα στρώμα Gerber, ο προβολέας (viewer) ή το σύστημα CAM θα εμφανίσει μια μη πλήρη αναπαράσταση του σχεδιασμού. Ελέγξτε πάντα ότι το αρχείο αρχείων Gerber περιλαμβάνει όλα τα στρώματα χαλκού, τα στρώματα μάσκας, τα στρώματα silk-screen και τα δεδομένα τρύπωσης προτού μοιραστείτε το πακέτο με έναν κατασκευαστή ή έναν αξιολογητή.
Λανθασμένες μονάδες ή ρυθμίσεις συντεταγμένων
Ένα αρχείο Gerber αποθηκεύει συντεταγμένες χρησιμοποιώντας είτε μετρικές είτε αυτοκρατορικές (imperial) μονάδες. Εάν ένας προβολέας αρχείων Gerber έχει ρυθμιστεί για το λανθασμένο σύστημα μονάδων, η απεικόνιση του αρχείου θα φαίνεται με λανθασμένη κλίμακα ή παραμορφωμένη. Όταν ανοίγετε ένα αρχείο Gerber και οι διαστάσεις της πλακέτας φαίνονται λανθασμένες, ελέγξτε τις ρυθμίσεις μονάδων στον προβολέα σας. Το ίδιο το αρχείο Gerber συνήθως δηλώνει τις μονάδες στην αρχή του αρχείου, οπότε ένας καλά σχεδιασμένος προβολέας θα τις ανιχνεύσει αυτόματα. Ωστόσο, οι παλαιότερες μορφές αρχείων Gerber ενδέχεται να μην περιέχουν ρητές δηλώσεις μονάδων, γεγονός που απαιτεί από τον χρήστη να ορίσει τις μονάδες χειροκίνητα προτού το αρχείο Gerber απεικονιστεί στη σωστή κλίμακα.
Ένα άλλο συνηθισμένο πρόβλημα είναι οι ρυθμίσεις κατάργησης μηδενικών (zero-suppression) σε παλαιότερες μορφές αρχείων Gerber. Ένα αρχείο Gerber που δημιουργήθηκε από παλαιότερο λογισμικό μπορεί να χρησιμοποιεί κατάργηση μηδενικών στην αρχή (leading-zero) ή στο τέλος (trailing-zero), γεγονός που επηρεάζει τον τρόπο με τον οποίο αναλύονται οι συντεταγμένες. Εάν ανοίξετε ένα αρχείο Gerber και οι γραμμές εμφανιστούν σε απροσδόκητες θέσεις, η προσαρμογή της ρύθμισης κατάργησης μηδενικών στον προβολέα σας θα επιλύσει συχνά την ασυμφωνία. Οι σύγχρονες προδιαγραφές αρχείων Gerber εξαλείφουν κατά πολύ αυτήν την ασάφεια, αλλά παλαιότερα αρχεία σχεδιασμού εξακολουθούν να χρησιμοποιούν αυτές τις συνήθειες.
Συχνές Ερωτήσεις
Μπορώ να ανοίξω ένα αρχείο Gerber χωρίς ειδικό λογισμικό;
Μπορείτε να ανοίξετε ένα αρχείο Gerber σε έναν απλό επεξεργαστή κειμένου για να δείτε τα ακατέργαστα δεδομένα συντεταγμένων, αλλά δεν θα δείτε καμία οπτική αναπαράσταση της πλακέτας κυκλωμάτων (PCB). Για να προβάλετε σωστά ένα αρχείο Gerber ως εικόνα πλακέτας κυκλωμάτων, χρειάζεστε έναν ειδικό προβολέα αρχείων Gerber ή λογισμικό σχεδιασμού PCB με δυνατότητα εισαγωγής αρχείων Gerber.
Είναι το αρχείο Gerber το ίδιο με το αρχείο τρύπησης;
Ένα αρχείο τρύπωσης συνήθως περιλαμβάνεται μαζί με ένα πακέτο αρχείων Gerber, αλλά χρησιμοποιεί διαφορετική μορφή, συνήθως Excellon. Το αρχείο Gerber καθορίζει τα πρότυπα χαλκού, τα μάσκες και τα επίπεδα σιλκσκριν, ενώ το αρχείο τρύπωσης καθορίζει τις θέσεις και τα μεγέθη των οπών. Και τα δύο αρχεία είναι απαραίτητα για ένα πλήρες πακέτο κατασκευής PCB, αλλά το αρχείο Gerber και το αρχείο τρύπωσης είναι τεχνικά ξεχωριστοί τύποι αρχείων.
Πώς μπορώ να γνωρίζω αν το αρχείο Gerber μου είναι σωστό μετά το άνοιγμά του;
Αφού ανοίξετε ένα αρχείο Gerber σε ένα πρόγραμμα προβολής, ελέγξτε αν υπάρχουν όλα τα αναμενόμενα επίπεδα και αν οι διαστάσεις της πλακέτας αντιστοιχούν στις προδιαγραφές του σχεδιασμού σας. Επαληθεύστε ότι οι προσβάσεις χαλκού, οι διαδρομές και οι οπές εμφανίζονται στις σωστές θέσεις. Η εξέταση κάθε επιπέδου αρχείου Gerber ξεχωριστά, και στη συνέχεια η προβολή όλων των επιπέδων μαζί, βοηθά στον εντοπισμό προβλημάτων στον συντονισμό, σε απόντα χαρακτηριστικά ή σε σφάλματα εξαγωγής πριν από την αποστολή του αρχείου Gerber σε έναν κατασκευαστή.