Tu guía para las extensiones de archivos Gerber en el diseño de PCB

Si alguna vez has utilizado un visualizador de archivos Gerber externo o si has utilizado aplicaciones de diseño de PCB con visualizador de Gerber integrado, sabes que hay diferentes formatos y extensiones de archivo para los archivos Gerber. Algunas aplicaciones pueden reproducir muy bien la apariencia de un diseño de PCB con solo unas pocas capas activas, como la imagen Gerber que muestro arriba de uno de nuestros ejemplos de diseños de conectores de ajuste a presión. La clave para crear y usar estas aplicaciones de visor Gerber es entender las diversas extensiones de archivos Gerber y los formatos de archivos Gerber.

Lo que podría parecer magia negra para nuevos diseñadores es secretamente intuitivo y no se trata de si una extensión de archivo Gerber es objetivamente "mejor" que otra. Si alguna vez has querido descifrar las extensiones y formatos de archivos Gerber, sigue leyendo para obtener más información.

Extensiones de archivos Gerber vs. formatos de archivos Gerber

Los archivos Gerber son el formato estándar de facto de la industria para codificar los datos de diseño de una placa de circuito impreso en un formato que pueden usar los fototrazadores vectoriales. Ya hemos hablado de lo que es un archivo Gerber y de los distintos formatos Gerber en otros artículos de este blog, pero aún no hemos profundizado en las distintas extensiones de archivo de cada formato. Los diseñadores y fabricantes experimentados probablemente hayan descifrado las distintas extensiones de archivos Gerber, por lo que me voy a dirigir más a los diseñadores con menos experiencia.

Breve repaso: ¿cuáles son los formatos de archivo estándar de Gerber y qué codifican? Los dos formatos de archivo Gerber son el formato RS-274-X (lanzado en 1998) y el nuevo formato X2 (lanzado en 2014). Estos sustituyen al formato RS-274-D anterior, para el que su desarrollador UCAMCO ya no brinda soporte técnico. Ambos formatos de archivo son archivos ASCII legibles por humanos que pueden tener cualquier extensión y se pueden leer en un editor de texto, al igual que otros archivos ASCII.

• Formato RS-274-X: una imagen vectorial 2D de una capa específica en una pila de capas de PCB. Este formato de archivo incluye definiciones de apertura, ubicaciones de coordenadas XY para comandos de dibujo y flash, datos de unidades, comandos especiales de relleno de polígonos y otra información necesaria para la fabricación de PCB.
• Formato X2: actualizaciones en el formato RS-274-X para incluir información sobre la ubicación de la capa, almohadillas y vías, requisitos de impedancia controlada y otros atributos. Tras su lanzamiento en 2014, UCAMCO declaró el estándar RS-274-D anterior "técnicamente obsoleto" a favor de RS-274-X y X2 porque las definiciones de apertura en RS-274-D no están estandarizadas.

Un conjunto de estos archivos, así como archivos de perforación, una lista de materiales, archivos de centroide, listas de conexiones y algunos otros archivos de planos de ensamblaje y fabricación proporcionan a tu fabricante todo lo que necesita para entender tu placa. Para obtener más información sobre las ventajas y desventajas de cada formato, lee esta publicación reciente (pero relevante) de Ben Jordan el blog.

Para ver dónde entran en juego las extensiones de archivo, resulta útil ver brevemente un ejemplo con un diseño de PCB terminado. Mostraré el conjunto de Gerbers que he generado para un producto que estoy diseñando y podremos ver qué significan las extensiones de archivo Gerber analizándolas en ambos estándares.

RS-274-X

La siguiente imagen muestra un conjunto de Gerbers RS-274-X para un ejemplo de PCB de 2 capas. En esta lista de archivos podemos ver que todos tienen diferentes extensiones. La extensión tiene el formato general "GXY", donde X e Y se refieren a una función específica y/o a la asignación de capas para el archivo en particular. En el estándar RS-274-X, debido a que no hay atributos unidos al archivo, la correspondencia de cada archivo a una capa específica en la PCB se produce a través de la extensión.

Para los Gerbers RS-274-X, generalmente puedes inferir la función de cada capa simplemente fijándote en la extensión. Digo «generalmente» porque he recibido Gerbers como parte de proyectos en los que el ingeniero del cliente no ha usado las extensiones que se muestran arriba. Los datos en estos archivos son todos datos ASCII, de modo que cualquier aplicación puede leer esos datos y usarlos para generar imágenes vectoriales 2D de cada capa. Si la aplicación de visualizador o editor Gerber que estás utilizando no entiende la extensión de formato Gerber y no puede determinar la ubicación en la pila de capas, indicará las capas en un orden diferente (generalmente, en orden alfabético).

Gerber X2

Cuando vayas a crear archivos X2 para tu diseño, puedes crear un archivo para todas y cada una de las capas de apilado o stackup de la PCB, incluidas las capas mecánicas. También se generarán archivos para agujeros de perforación en el diseño, incluidos los agujeros pasantes metalizados y no metalizados. Todos los archivos que recibas de la utilidad de generación de Gerber X2 tendrán la extensión .GBR. Tu generador también puede dar a cada archivo un nombre que coincida con su nombre en tu software de diseño de PCB, que podría también corresponder a su posición en la pila de capas (dependiendo de cómo hayas llamado a tus capas).

En la imagen de arriba he descrito las dos capas de señal en esta sencilla placa; no hay capas de plano. El resto de las capas contiene un conjunto de datos necesarios para la fabricación y ensamblaje. Estos datos se pueden ver en el diseño de la PCB si sabes cómo usar las configuraciones de visualización en tus herramientas de diseño.

Esto debería revelar el valor del formato X2, donde cuestiones cómo la ubicación real en el apilado de la PCB se pueden codificar como parte de los datos de los archivos .GBR. De ese modo, la utilidad de visualizador de Gerber puede reconstruir el apilado para que coincida con el diseño previsto. También elimina la necesidad de aplicar una extensión de archivo intuitiva a los archivos X2, a diferencia del caso de los archivos RS-274-X.

¿Qué extensiones de archivo y formatos Gerber deberías usar?

A decir verdad, cada vez que necesito enviar un diseño para la fabricación y el fabricante solicita específicamente Gerbers, simplemente creo extensiones de archivos Gerber en ambos formatos, las comprimo en diferentes carpetas y se lo envío todo al fabricante. Al darles la opción de usar cualquiera de los formatos Gerber se elimina un poco de espera y cierto intercambio de correos electrónicos. También envío un listado de conexiones o netlist, el archivo de perforación NC, la lista de materiales, los archivos IPC-2158, los archivos ODB++, un conjunto de planos de fabricación y ensamblaje, datos de pick-and-place, PDF con diagramas esquemáticos y un modelo STEP de la placa. Si les envías todo y lo tienes claramente organizado en diferentes carpetas, el fabricante podrá elegir exactamente lo que necesita y podrá poner rápidamente la placa en producción.

Cuando necesites compartir tus archivos Gerber y otros datos de fabricación con tu fabricante u otros diseñadores, la forma más sencilla de hacerlo es utilizar la plataforma Altium 365. Con la función Versión del proyecto, todos los archivos de fabricación que has generado se pueden compartir fácilmente con el fabricante. Tu fabricante puede acceder a los archivos compartidos directamente a través de Altium Designer o de su navegador web gracias a la plataforma segura de Altium 365.

Independientemente de las extensiones de archivo Gerber que prefieras o que exija tu fabricante, puedes generar rápidamente un conjunto de archivos de fabricación estandarizados utilizando las herramientas de diseño y fabricación de PCB de Altium Designer®. La funcionalidad de Trabajo de salida automatiza la generación de archivos de fabricación y garantiza que la documentación no contenga errores.

Cuando hayas terminado el diseño y desees enviar los archivos al fabricante, la plataforma Altium 365™ te facilitará la colaboración y el uso compartido de los proyectos. No hemos hecho más que rascar la superficie de lo que es posible hacer con Altium Designer en Altium 365. Puedes consultar la página del producto para obtener una descripción más detallada de sus características, así como alguno de los seminarios web a la carta.