ODB++ 対 Gerber X2 対 IPC-2581：PCB製造ファイルフォーマットの戦い

「Wenn Zwei sich streiten, freut sich der Dritte」 - 二人が争うとき、三番目の人が喜ぶ。

私たちの多くは最近、UcamcoのKarel TavernierとMentor GraphicsのJulian Coatesの間で興味深い「戦い」をフォローしています。どちらのフォーマットが優れているかについてです。Karelの側ではGerberがあり、より重要なのは最近更新された標準Gerber X2に対して、もともとValorによって開発され、後にMentor Graphicsによって買収されたより成熟したODB++です。言及する価値があるのは、Julian Coates（Mentor）がODB++を開放して独占の恐れと戦うためにいくらかの努力をしており、実際にかなり良い仕事をしているということです - それでも業界でのODB++の採用は、まったく悲惨なものと見なされています。これは本当に潜在的な独占支援のためなのか、それとも何か不足しているためなのか？背景として、私が参照している記事はこちらで見つけることができます。

過去数年間、PCB業界では基板設計を製造業者に送るための新しいファイル形式について多くの議論がありましたが、一つだけはっきりしていることがあります - 古いRS-274x（「ガーバー」）はもはや十分ではありません。一方で、IPC2581コンソーシアムのメンバーは、ODB++とガーバーPCB形式を比較した際に同じ問題を解決することを約束するこの新しい形式を熱心にマーケティングしており、ガーバーX2のようにオープンな業界所有の標準です。

...しかし、なぜこんなに騒がれているのでしょうか？

問題があります

古い「ガーバーファイル」標準は成熟しており（30年以上）、最も原始的な基板製造業者を除いてすべてに受け入れられています。しかし、ocbデザイナーの間で重大な制限があります。RS-274Xで基板を製造して数年の経験がある人なら、ドリルが欠落していたり、位置が合っていなかったり、基板製造業者がガーバーファイルの拡張子を理解できずに、ファイル名を変更するよう要求されたり、最悪の場合、レイヤーの順序が正しくない基板を受け取ったりしたことで、生産に遅延が生じた経験があるでしょう。

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基板の銅層に番号を付けることは、製造後のチェックに役立ちます。上のカバー画像では、番号でマークされた層が見えます。もう一つの一般的な方法は、PCBエディタの基板のアウトラインの下に層の名前をテキストとして配置することです。下の画像の層の名前は銅の要素として配置されています。これにより、基板のアウトラインの外側にGerberエクスポートで表示されるようになります。CAMはこれを削除したり、パネルを作成する際に移動することができます。

...しかし、私が言わなければならないのは、設計を製造業者に伝える方法には、本質的に深刻な欠陥があるということです。そして、このような実践は非常に良いものであるにもかかわらず、伝統的にデータの引き渡しに使用してきたファイル形式の情報が不足しているための回避策に過ぎないのです。実際には、製造図面は理論上必要ではない（驚愕！）とさえ言いたいです。ええ、私が言いました。

RS-274xが一般的に使用されている際の深刻な制限のいくつかは次のとおりです：

• PCB情報の各レイヤーには、別々の物理ファイルが必要です（例：銅のイメージ、製造ノート、組立図レイヤーなど）。
• レイヤースタックは定義されていません - 図面、ファイル名、テキストドキュメントを通じて、製造業者に手動で伝える必要があります。
• ドリル情報は含まれていません - これは「NCドリル」ファイルとして別に送られる必要があり、しばしばGerbersファイル形式と異なるスケールやオフセットで誤って生成されます。
• 電気的な接続情報（ネットリスト）が含まれていないため、電気的なベアボードテストのためには別のネットリストファイルを送る必要があります - これもまたGerbersと必ずしも一致しない場合があります。
• 部品配置や部品表の情報が含まれていないため、ピックアンドプレースや調達のためには別のファイルを生成する必要があります。これは、ベアボードの製造だけでなく最終組立も行うターンキーメーカーにとって、追加の遅延や問題を引き起こします。

IPC-2581およびGerber X2出力ジェネレータ

IPC-2581は、IPC（International Printed Circuit association）からの新しい規格です。Altium Designer^®は、IPC-2581コンソーシアムのメンバーであり、近々AltiumからIPC-2581B仕様に基づく製造データの生成をサポートする予定です。IPC-2581の素晴らしい点は、プリント基板アセンブリの製造と組み立てに必要なすべての情報を含むことができる単一のXMLファイルを生成することです - 裸のボードだけでなく、ピックアンドプレースや最終テストを含む全製造プロセスを行っている場合でも。IPC-2581ファイルには以下が含まれます：

• PCBレイヤーのエッチング用銅画像情報。
• ボードレイヤースタック情報（リジッド部分とフレキシブル部分を含む）。
• 裸のボードテストとインサーキットテストのためのネットリスト。
• 購入と組み立て（ピックアンドプレース）のための部品表。
• 製造と組み立ての注意事項とパラメータ。

この新しい規格を使用すると、ドリルファイル、プリントアウト、PDF、さらには製造と組み立ての図面さえもなしに、製造業者に送る必要があるのは単一のファイルのみであり、ボードを作成するために必要なすべての情報がIPC-2581 XMLデータベース内で記述されています。

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Gerber X2

既存のGerber RS-274X標準の拡張であるGerber X2は、IPC-2581と同様の利点を提供し、レイヤースタック定義、パッドとビアの属性、インピーダンス制御トラックなど、元のGerberに欠けていた情報を追加することで、後方互換性のある一連のGerberファイルに組み込みます。テスト用ネットリスト、ドリル、その他の出力は、それぞれのファイル形式で製造業者に送ることができます。このようにして、Gerber X2は、既存のワークフロー、ソフトウェア、製造装置と後方互換性のある改善された製造出力形式を提供します。したがって、より保守的なアップグレードアプローチを取るユーザーにとって、好ましい選択肢となるでしょう。

ODB++ 概要

より新しく、よりインテリジェントなデータ形式の一つにODB++があります。このCADからCAMへのデータ交換形式には、従来のGerber形式で見つかるものすべてに加えて、通常Gerberパッケージと一緒にエクスポートされる追加データが含まれています。ODB++パッケージには3つのファイルセットが含まれています：

• ODB++設計ファイル
• ODB++プロセス
• ODB++製造

Gerber形式では、PCBレイアウトに配置したパッドは、Gerberビューアーで塗りつぶされた領域として表示されます。SMDコンポーネントを取り付けるために使用される長方形のパッドと、コンポーネントとは関係のない単なる長方形の銅片（例えば、テストポイント）を区別する方法はありません。その情報は、別の設計出力ファイル（ネットリスト）に保存されています。

ODB++形式では、コンポーネント用のパッドは出力ファイルパッケージ内で明確にパッドとして定義されています。ODB++ファイルをエクスポートするとき、すべてが1つのZIPファイルにエクスポートされ、これが製造業者に送られます。上記リストのさまざまなファイルを個別にエクスポートすることはありません。すべてが同じパッケージに含まれています。一部の製造業者は、すべてが1つのアーカイブに含まれているため、ODB++エクスポートの使用を推奨しています。

進歩のための時間

いずれにせよ、業界は前進しなければならず、どの出力を選択するかは主にあなたの製造業者によって大きく左右されます。

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ヨーロッパと北アメリカでは、PCB製造業者がデザイナーに対して、NREコストが「普通のガーバービューアー」を使用する場合に非常に高くなるため、新しいインテリジェントなフォーマットの使用を強く勧めています。PCBデザインレビューには、最新のCAMソフトウェアを搭載したどの製造業者もIPC-2581、ODB++、そしてGerber X2をサポートできるので、実際に言い訳はありません。この件について話をした全ての製造業者が同意しています - Sierra、Hughes、Precision…

しかし、あなたの考えを知りたいです - ガーバーを使い続ける（言葉遊びをお許しください）より保守的なルートを選びますか、それともIPC-2581を選びますか？新しいフォーマットを選んだ場合、ボードの正確な製造を保証するために、あなたの製造業者とどのようなステップを踏みますか？

PCBレイアウトを完成させ、徹底的な設計レビューを完了したら、Altium Designer^®で設計のPCB設計出力ファイルを簡単に生成することができます。OutJobファイル機能を使用すると、プロジェクトの製造ファイルテンプレートを作成し、PCBレイアウトと回路図データからファイルのグループを迅速に生成できます。これらのファイルを製造業者にリリースする準備ができたら、Altium 365^™プラットフォームを使用すると、プロジェクトの共有や協力が簡単になります。

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