PCB設計におけるガーバーファイル拡張子のガイド

外部のGerberファイルビューアを使用したことがある方、または内蔵されたGerberビューアを搭載したPCB設計アプリケーションを使用したことがある方なら、Gerberファイルにはさまざまな形式とファイル拡張子があることをご存知でしょう。一部のアプリケーションでは、上で示した私たちの例のプレスフィットコネクタレイアウトからのGerberイメージのように、数枚のアクティブレイヤーだけでPCBレイアウトの外観を非常にきれいに再現できます。これらのGerberビューアアプリケーションを構節し使用する鍵は、さまざまなGerberファイル拡張子とGerberファイル形式を理解することにあります。

新しいデザイナーにとっては黒魔術のように思えるかもしれませんが、実は直感的で、あるGerberファイル拡張子が他のものより客観的に「優れている」というわけではありません。Gerberファイル拡張子と形式を解読したいと思ったことがあるなら、読み進めてさらに学んでください。

Gerberファイル拡張子対Gerberファイル形式

Gerberファイルは、PCBレイアウトデータをベクターフォトプロッターが使用できる形式にエンコードするための事実上の業界標準フォーマットです。このブログの他の記事でGerberファイルとさまざまなGerberフォーマットについては説明しましたが、各フォーマットのさまざまなファイル拡張子についてはまだ詳しく説明していません。経験豊富な設計者や製造業者は、さまざまなGerberファイル拡張子を解読しているかもしれませんが、これはより新しい設計者に焦点を当てています。

簡単に見直すと、標準のGerberファイルフォーマットとそれらがエンコードするものは何ですか？2つのGerberファイルフォーマットは、RS-274-Xフォーマット（1998年にリリース）と、より新しいX2フォーマット（2014年にリリース）です。これらは、もはや開発者であるUCAMCOによってサポートされていない古いRS-274-Dフォーマットに取って代わります。両方のファイルフォーマットは、任意の拡張子を持つことができるASCIIの人間が読めるファイルであり、他のASCIIファイルと同様にテキストエディタで読むことができます。

• RS-274-Xフォーマット：PCBレイヤースタックアップの特定のレイヤーの2Dベクターイメージ；このファイルフォーマットには、アパーチャ定義、描画およびフラッシュコマンドのためのXY座標位置、単位データ、特別なポリゴン塗りつぶしコマンド、PCB製造に必要なその他の情報が含まれています。
• X2フォーマット： RS-274-Xフォーマットのアップグレードにより、レイヤーの位置、パッドとビア、制御インピーダンス要件、その他の属性に関する情報が含まれるようになりました。2014年のリリース時、UCAMCOは、RS-274-Dのアパーチャ定義が標準化されていないため、RS-274-D標準を「技術的に時代遅れ」と宣言し、RS-274-XおよびX2を推奨しました。

これらのファイルの1セット、およびドリルファイル、BOM、セントロイドファイル、ネットリスト、その他いくつかの製造＆組立図面ファイルがあれば、製造業者はあなたのボードを理解するために必要なすべてを持つことになります。各フォーマットの長所と短所についてもっと読むには、最近の（しかし依然として関連性のある）Ben Jordanのブログ投稿を読んでください。

ファイル拡張子がどのように役立つかを見るには、完成したPCBレイアウトの例を簡単に見ることが役立ちます。私が設計している製品に対して生成したGerberセットを示し、両方の標準の下でのGerberファイル拡張子を見ることによって、Gerberファイル拡張子の意味を理解できるようになります。

RS-274-X

以下の画像は、例として2層PCBのためのRS-274-X Gerberのセットを示しています。このファイルリストから、それぞれ異なる拡張子を持っていることがわかります。拡張子は一般的に「GXY」という形式で、XとYは特定のファイルの特定の機能および/またはレイヤー割り当てを参照します。RS-274-X標準では、ファイルに属性が添付されていないため、PCB内の特定のレイヤーへの各ファイルの対応は拡張子を通じて行われます。

RS-274-X Gerberについては、拡張子を見ることで通常、各レイヤーの機能を推測することができます。私が「通常」と言うのは、プロジェクトの一環として受け取ったGerberで、クライアントのエンジニアが上記に示された拡張子を使用していなかった場合があるからです。これらのファイルのデータはすべてASCIIデータなので、多くのアプリケーションがそのデータを読み取り、各レイヤーの2Dベクター画像を生成するために使用することができます。使用しているGerberビューア/エディタアプリケーションがGerber形式の拡張子を理解せず、レイヤースタック内の位置を特定できない場合、通常はアルファベット順（通常はアルファベット順）にレイヤーをキューに入れます。

Gerber X2

デザインのためにX2ファイルを作成する際には、PCBスタックアップの各レイヤーごとにファイルを作成できます。これには、機械的レイヤーも含まれます。デザイン内のドリル穴用のファイルも生成され、スルーホールのメッキあり・なしの両方が含まれます。Gerber X2ジェネレータユーティリティから得られるファイルには、すべて.GBRの拡張子が付きます。ジェネレータは、ファイルにPCB設計ソフトウェア内の名前と一致する名前を付けることもあります。これは、レイヤーの名前付け方法によっては、レイヤースタック内の位置に対応する場合もあります。

上の画像では、このシンプルなボードの2つの信号レイヤーを強調表示しています。プレーンレイヤーはありません。残りのレイヤーには、製造と組み立てに必要なデータセットが含まれています。これらのデータは、設計ツールのビュー設定の使用方法を知っていれば、PCBレイアウトで確認できます。

これにより、PCBスタックアップ内の実際の位置などが、.GBRファイルのデータの一部としてエンコードされるX2フォーマットの価値が明らかになります。これにより、Gerberビューアユーティリティは、意図された設計に合致するようにスタックアップを再構築できます。これは、RS-274-Xファイルの場合とは異なり、X2ファイルに直感的なファイル拡張子を適用する必要がなくなることも意味します。

どのGerberファイル拡張子とGerberフォーマットを使用すべきか？

正直に言うと、設計を製造に出す際に、製造業者が特にGerberファイルを要求した場合、私は単にGerberファイルの拡張子を両方の形式で作成し、異なるフォルダにzip圧縮して、すべてを製造業者に送ります。Gerber形式のどちらを使用してもよいという選択肢を与えることで、少しの待ち時間といくつかの往復メールを省くことができます。また、ネットリスト、NCドリルファイル、BOM、IPC-2158ファイル、ODB++ファイル、製造＆組立図のセット、ピックアンドプレースデータ、回路図のPDF、およびボードのSTEPモデルも送ります。すべてを送り、異なるフォルダに明確に整理しておけば、製造業者は必要なものを正確に選び出し、迅速にボードを生産に移すことができます。

Gerberファイルやその他の製造データを製造業者や他の設計者と共有する必要がある場合、最も簡単な方法はAltium 365プラットフォームを使用することです。プロジェクトリリース機能を使用すると、生成したすべての製造ファイルを製造業者と簡単に共有できます。製造業者は、Altium Designerを通じて、またはAltium 365の安全なプラットフォームのおかげでウェブブラウザを通じて共有ファイルにアクセスできます。

どのGerberファイル拡張子を好むか、または製造業者が要求するものが何であれ、Altium Designer®のPCB設計および製造ツールを使用して、標準化された製造ファイルのセットを迅速に生成することができます。Output Job機能は、製造ファイルの生成を自動化し、文書がエラーフリーであることを保証します。

設計を完了し、製造業者にファイルをリリースしたい場合、Altium 365™プラットフォームはプロジェクトの共有と協力を容易にします。Altium DesignerとAltium 365で可能なことの表面をかすめただけです。より詳細な機能説明やオンデマンドウェビナーのいずれかを、製品ページで確認することができます。