Online-Gerber-Viewer und Produktion: Fertigung mit browserbasiertem Design

Altium Designer
|  Created: December 7, 2018  |  Updated: October 17, 2020

Blended Gerber files for a multilayer PCB

Zu sehen, wie sich Ihr Entwurf in einem Layout-Programm wie ein Puzzle zusammenfügt, ist äußerst befriedigend. Die Fertigungsvorbereitung Ihrer Designs ist eine ganz andere Sache. Ohne große Erfahrung auf diesem Gebiet mag es zunächst mühsam und unnötig erscheinen, all die Informationen zusammenzustellen, die Ihr Hersteller für die Fertigung Ihres Produkts benötigt und genau da kommt der Online-Gerber-Viewer ins Spiel.

Sie fragen sich vielleicht: „Warum kann sich der Hersteller nicht meine CAD-Dateien ansehen und die erforderlichen Daten selbst erstellen? Natürlich könnte er das. Ihr Hersteller investiert bereits einige Zeit in der sorgfältigen Planung aller Fertigungsschritte für jedes ihrer Boards. Die manuelle Bestimmung von Werkzeuganforderungen, Berechnung von Vorgaben für jeden Werkzeugschritt und das Schreiben standardisierter Programmieranweisungen für die Fertigungsmaschinen kostet zusätzliche Zeit und damit Geld.

Die Bereitstellung der Designdaten, sobald Ihre Entwicklung ausgereift ist und die Herstellung von Prototypen beginnen kann, vereinfacht den gesamten Herstellungsprozess. Der Kleinserienfertiger benötigt dabei die gleichen Informationen wie ein Großproduzent. Glücklicherweise hat die Leiterplattenindustrie ein standardisiertes Dateiformat entwickelt, das alle Informationen enthält, die Ihr Hersteller für die korrekte Fertigung Ihrer Leiterplatte benötigt.

Gerber-Dateiformate und Viewer

Bei der Fertigungsvorbereitung eines PCB-Designs werden in Gerber-Dateien alle für die Fertigung erforderlichen Informationen detailliert erfasst: Wo bleibt Kupfer auf der Platine; wo werden Siebdrucke platziert, gebohrt und Lötstoppmasken aufgetragen? In veralteten Dateiformaten waren die einzelnen Informationen in individuellen Dateien gespeichert. Alle Dateien hatten eine eindeutige Dateiendung, entsprechend jeder Komponente auf einem Layer.

Das neuere Gerber-X2-Format wurde vor einigen Jahren eingeführt. Es fasst die oben genannten Komponenten der Platine in einer einzigen Datei zusammen, wobei jeweils eine Datei pro Platinenlage erzeugt wird. Das X2-Format unterscheidet auch Bauteilpads, Durchkontaktierungen oder andere Merkmale. Designer können so alle ihre Designinformationen in einem Standardformat an einen Hersteller übertragen.

Gerber-Dateien lassen sich mit einem Gerber-Datei-Viewer öffnen und betrachten. Diese Programme können auf Ihrem lokalen Computer installiert sein oder im Internet gefunden werden. Einige dieser Programme sind Open Source. Mit den nötigen Programmierkenntnissen können Sie Ihren individuell zugeschnittenen Dateibetrachter damit selbst erstellen.

Das X2-Format reduziert offensichtlich die Anzahl der Dateien, die Sie an Ihren Verarbeiter senden. Unterstützt Ihr Konstruktionsprogramm das X2-Format nicht, muss Ihre Software bis zu neun Dateien für eine einfache zweilagige Platine exportieren. Egal, ob Ihre Konstruktionssoftware X2 oder ein älteres Gerber-Format erzeugt: Im nächsten Schritt müssen Sie diese Dateien an Ihren Hersteller schicken.

Mit einem Online-Gerber-Viewer können Sie Ihre Gerber-Dateien zuvor daraufhin prüfen, ob Ihr Entwurf auf der Grundlage der Fertigungsmöglichkeiten Ihres Herstellers überhaupt herstellbar ist. Nichts ist peinlicher, als seine Designs an einen Lieferanten zu schicken, nur damit dieser Sie anruft und Ihnen mitteilt, dass es nicht produzierbar ist.

Im Internet ist eine Fülle von Online-Gerber-Viewern verfügbar, alle mit unterschiedlichen Fähigkeiten. Gerber-Dateien enthalten eine Liste von Befehlen, die von Menschen nur teilweise lesbar sind. Diese Befehle werden an die Produktionsanlagen übermittelt. Heute behandeln Gerber-File-Viewer diese Dateien eher wie Bilder und zeigen Befehlssektionen neben Ausschnitten der Leiterplatte an.  

Funktionen des Online-Gerber-Viewer 

Standard-Dateiformate der Industrie ändern sich nicht allzu oft, d. h. Gerber-Dateien und Viewer-Programme sind mit Sicherheit von Dauer. Wenn Sie sich mit dem Lesen, Erstellen und Verwenden von Gerber-Dateien vertraut machen, können Sie den Herstellungsprozess optimieren und sicherstellen, dass Ihr Produkt herstellbar ist. Erhält Ihr Zulieferer am Anfang einen vollständigen Datensatz, muss er sich später nicht wiederholt mit Konstruktions- und Montagefragen an Sie wenden.

Wenn Sie komplexe Baugruppen entwerfen, wissen Sie, wie schwierig es ist, wirklich alles in Ihrem Layout-Programm zu überprüfen. Leiterbahnen erscheinen auf mehreren Lagen; Durchkontaktierungen und andere Fertigungsmerkmale sind möglicherweise in einem kleinen Bereich zusammengepfercht und Bauelemente können diese Elemente in Ihrem Layout-Programm verbergen. Layout-Software mit Design-Rule-Checking-Funktionen prüft nur, ob Sie Ihre Leiterplatte nach den branchenüblichen Praktiken erstellen. Damit ist noch lange nicht garantiert, dass Ihre Platine auch tatsächlich produzierbar ist. Gerber-Viewer können dies schon.

 Altium rules and constraints editor

Editoren zur Regel- und Constraint-Überprüfung sind für den Entwurf mehr als hilfreich

Einige Online-Gerber-Viewer ermöglichen dies, indem sie eine Design-for-Manufacturing-(DFM)-Prüfung durchführen. Online-Viewer minderer Qualität behandeln Ihre Gerber-Dateien nur als Bild und ermöglichen Ihnen dadurch nicht diese kritische Prüfung. Eine solcher DFM-Check überprüft die Leiterplattengröße, Loch- und Leiterbahnabmessungen sowie die Abstände der verschiedenen Bauteile. Auf diese Weise können Sie Designfehler auffangen, bevor Ihr Hersteller mit der Fertigung Ihres Boards beginnt.

Wie verwende ich einen Online-Gerber-Viewer?

Online-Gerber-Viewer sind einfach zu bedienen und vielfältig einsetzbar. Selbst wenn nicht jeder Online-Gerber-Viewer jede der nachfolgenden Funktionen hat, finden Sie in der Regel für jeden Bedarf etwas Passendes.

  • Ansichts- und Design-Schnittstelle: Sie können die Gerber-Dateien aus Ihrem Konstruktionsprogramm hochladen, die Oberfläche zeigt Ihre Gerber-Dateien an und beginnt mit der Untersuchung Ihrer Design-Attribute.
  • 3D-Ansicht Ihres Entwurfs: Diese Funktion ist sehr nützlich, da sie Ihnen einen Überblick über die Abmessungen Ihres Geräts gibt und Sie den Komponentenzwischenraum visuell inspizieren können.
  • Online-Speicherung der hochgeladenen Dateien: Dies hilft Ihnen, Zeit zu sparen, falls Sie das Programm einmal beenden und später wieder zurückkehren. Andererseits müssen Sie Ihre Gerber-Dateien erneut hochladen, wenn Sie Konstruktionsänderungen vorgenommen haben.
  • Gerber-Dateien mühelos teilen: sehr praktisch, wenn Sie mit einer Gruppe von Mitarbeitern remote arbeiten.
  • Panelization der fertigen Baugruppe: Falls Sie Ihr Produkt kostengünstig herstellen möchten – auch in kleinen Stückzahlen – möchten Sie Ihre Platine vielleicht paneelisieren. Dabei wird das Layout Ihrer Leiterplatte mehrfach in einem Raster auf einer großen Platine (genannt „Panel“) angeordnet. Dies ist üblich, um den Output zu erhöht und die Herstellungskosten zu senken.
  • Design-for-Manufacturing-Checks: Führt Ihr Online-Gerber-Viewer DFM-Checks durch, wird er Ihnen mitteilen, welche Design-Aspekte möglicherweise geändert werden müssen, entweder um die Leistungsmerkmale Ihres Fabrikanten zu erfüllen oder den Designregeln des Industriestandards zu entsprechen. Alle Änderungen, die Sie vornehmen, müssen anschließend wieder in Ihre Layout-Software implementiert werden. Gewisse erweiterte Design-Regeln sind nicht in Ihren Online-Gerber-Viewer integriert, und die Software meldet möglicherweise Fehler bei akzeptablen Konstruktionsmerkmalen.

3D CAM view of PCB

Ihre Leiterplatte zu modellieren kann genauso nützlich sein wie die richtige Darstellung von Informationen

Die Abschlussanalyse

Ein Online-Gerber-Viewer ist außerordentlich hilfreich, wenn er in ein Design- und Layout-Tool integriert ist. Da die Viewer unterschiedliche Workflows haben, verwenden verschiedene Programme möglicherweise unterschiedliche Prozesse, um die gleiche Aufgabe zu erfüllen. Manchmal müssen Sie mehrere Online-Tools verwenden, nur um Ihre Produktivität zu maximieren. 

Sind Online-Design- und Layout-Tools integriert, ermöglicht dies, Designänderungen innerhalb des Gerber-Viewing-Programms vorzunehmen und diese durchgängig zu kommunizieren. Nur wenige Gerber-Viewer verfügen über diese Fähigkeit, und solche werden in der Regel in Zusammenarbeit mit dem Hersteller des Layout-Programms entwickelt. So brauchen sie nicht zwischen Ihren Design- und Gerber-Viewer-Werkzeugen hin- und herzuwechseln und müssen Design-Änderungen nicht von Hand in andere Programme übernehmen. Mit dem richtigen Werkzeug können Sie viel Zeit und Ärger sparen.

Glücklicherweise gibt es PCB-Design-Software wie Altium Designer®, mit der Sie Ihre Designs vom Schaltplan bis zur Produktion mit korrekten Output-Dateien umsetzen können. Begnügen Sie sich nicht damit, eine Design-Idee zu haben, ohne in der Lage zu sein, die Fertigungsdaten korrekt zu erstellen. Außerdem steht Ihnen mit der Kombination von Altium 365 zudem eine PCB-Cloud-Plattform für eine noch bessere Zusammenarbeit zur Verfügung.

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PCB Design Tools für Electronics Design und DFM. Informationen für EDA-Führungskräfte.

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