Aperçu du format de fichier Gerber X3

La plupart des concepteurs et des fournisseurs d'EDA sont probablement inconscients de la mise à jour la plus récente des formats d'exportation Gerber par Ucamco. En toute discrétion en 2020, Ucamco a publié une mise à jour du format Gerber, avec le nouveau format connu sous le nom de Gerber X3. Le nouveau format ressemble beaucoup à l'ancien, et à moins que votre logiciel EDA ou votre outil CAM ne vous ait informé que vous disposiez d'un ensemble de fichiers Gerber X3, vous ne le sauriez probablement pas.

Alors, quelle est l'importance de ce format, et pourquoi les concepteurs et les fabricants devraient-ils s'en préoccuper ?

Lorsque nous examinons certaines des nouvelles fonctionnalités et métadonnées pouvant être incluses dans les exports de fichiers Gerber X3, il est beaucoup plus clair pourquoi Ucamco a choisi de réaliser cette mise à niveau du format de fichier de fabrication de facto de l'industrie. Je vais détailler certaines des améliorations et des nouvelles fonctionnalités dans cet article.

Histoire des Formats de Données Intelligents

Tout d'abord, je vais vous donner un aperçu très bref des sorties de fabrication de PCB, et j'espère que cela illustrera la motivation pour la mise à jour du format de fichier Gerber à sa version actuelle.

Les fichiers Gerber remontent à 1980 avec la sortie initiale du format de fichier RS-274-D ; plus tard, en 1998, le format a été déclaré « techniquement obsolète » et a été remplacé par le format RS-274-X, qui reste à ce jour le standard de facto, aux côtés de Gerber X2. En 1995, le premier format de données « intelligent » connu sous le nom d'ODB++ a été lancé dans le but de regrouper davantage de données de fabrication et d'assemblage dans une seule archive de données pour la transmission aux fabricants de PCB. En mars 2004, la révision originale de la norme IPC-2581 a été publiée, offrant le même niveau d'intelligence qu'une sortie ODB++ mais dans un seul fichier basé sur XML (extension .IPC).

• En savoir plus sur les formats de fichiers de sortie de PCB d'aujourd'hui

Les fournisseurs d'EDA et de CAM ont depuis soutenu la création et la visualisation de ces formats de données à des degrés divers. La tendance dans l'évolution de ces formats de fichiers devrait être claire : ils ont progressivement incorporé plus d'informations sur le PCB dans le format au fil du temps. Quelques exemples de données prises en charge dans ces formats de fichiers incluent :

• Informations sur les composants
• Définitions des empilements et des couches
• Noms des réseaux sans besoin d'une nomenclature externe (comme IPC-D-356)
• Définitions des paires différentielles

Il y a eu d'autres formats modernes qui sont apparus puis ont disparu, que Happy Holden décrit bien dans un autre article. Mais les trois qui ont survécu jusqu'à présent sont les versions plus récentes de Gerber, ODB++, et IPC-2581. X3 rapproche le format Gerber classique de ce que l'on pourrait attendre d'un format de données intelligent.

Quoi de neuf dans Gerber X3

Gerber X3 exporte toujours un lot de fichiers qui codent les données de fabrication, avec un fichier exporté par couche. Le nouveau format X3 permet d'encoder les données de composants et d'assemblage dans une exportation Gerber, ce qui nécessiterait normalement un ensemble supplémentaire d'exportations de conception de PCB. Le nouveau format Gerber X3 prend en charge l'inclusion des informations suivantes :

• Définition explicite des couches de placement supérieure et inférieure
• Désignateurs de référence des composants
• Numéros de pièce du fabricant/interne des composants
• Détails de placement des composants (emplacement et rotation)
• Détails de la bibliothèque PCB (nom de l'empreinte et détails du package)
• Dimensions du contour des composants
• Emplacements des broches des composants
• Compatibilité ascendante avec les logiciels antérieurs maintenue

L'avantage pour les concepteurs est assez clair : le format a le potentiel d'éliminer la nécessité d'avoir des sorties de conception de PCB séparées qui seraient normalement transmises à l'assemblage. Les deux grandes intégrations dans un export Gerber sont la nomenclature et les fichiers de placement. Cela pourrait aider à prévenir certains des problèmes courants survenant dans la fabrication et l'assemblage des PCB, tels qu'une inadéquation des empreintes entre la fabrication et les données de la nomenclature.

Ce qui n'est pas inclus dans Gerber X3

Pour voir ce qui n'est pas disponible dans Gerber X3, il suffit de regarder le format ODB++ car il est le concurrent le plus proche de Gerber X3 en termes de structure de fichier et d'étendue des informations. Gerber X3 ne contient toujours pas les informations suivantes, qui sont déjà encodées dans une archive ODB++ :

• Définitions des matériaux PCB dans l'empilement des couches
• Numéro/ordre des couches dans l'empilement du PCB
• Définitions des réseaux différentiels

Malheureusement, cela signifie que toute analyse basée sur CAM nécessite de définir manuellement l'empilement des couches et de les organiser dans l'ordre approprié. Les utilisateurs de CAM devront faire cela dans le cadre de la planification du processus et de la réalisation d'une révision de la conception pour la fabrication (DFM) pour les commandes des clients. Les fichiers Gerber permettent l'exportation des couches mécaniques ou des couches de dessin, et il est courant de mettre un dessin d'empilement des couches et un tableau d'impédance dans une couche Gerber (habituellement la couche de dessin de perçage).

Pour plus d'informations sur le format Gerber X3 et la syntaxe requise pour encoder cette information dans les fichiers de couches de composants, lisez la révision 2020.03 du format de Ucamco. Ce document liste toute la syntaxe et fournit des fichiers d'exemple montrant l'utilisation correcte de chaque commande.

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