ODB++ 대 Gerber X2 대 IPC-2581: PCB 생산 파일 포맷 전쟁

“Wenn Zwei sich streiten, freut sich der Dritte” - 둘이 싸우면 세 번째가 이득을 본다.

최근 우리 중 많은 사람들이 Ucamco의 Karel Tavernier와 Mentor Graphics의 Julian Coates 사이에서 어떤 형식이 더 나은지에 대한 흥미로운 "전투"를 지켜보고 있습니다. Karel의 편에서는 Gerber가 있으며, 더 중요하게는 최근에 업데이트된 표준 Gerber X2와 원래 Valor에 의해 개발되었고 나중에 Mentor Graphics에 의해 인수된 더 성숙한 ODB++ 사이입니다. Julian Coates(Mentor)가 독점에 대한 두려움을 막기 위해 ODB++를 개방적으로 유지하기 위해 어느 정도 노력을 기울였으며, 실제로 꽤 좋은 일을 해냈다는 점을 언급할 가치가 있습니다. 그러나 산업에서 ODB++의 채택은 가련할 정도로 볼 수 있습니다. 이것이 정말로 잠재적인 독점 지원 때문인가요, 아니면 어떤 면에서 부족하기 때문인가요? 배경을 위해, 제가 언급하는 기사는 여기에서 찾을 수 있습니다.

PCB 업계에서는 지난 몇 년 동안 기판 설계를 제조업체에 보내기 위한 새로운 파일 형식에 대해 많은 논쟁이 있었지만, 한 가지는 분명합니다 - 오래된 RS-274x("Gerber")는 더 이상 적절하지 않습니다. 한편, IPC2581 컨소시엄 회원들은 ODB++ 대 Gerber PCB 형식을 비교할 때 동일한 문제를 해결하겠다고 약속하는 이 새로운 형식을 열심히 마케팅하고 있으며, Gerber X2처럼 열린 산업 소유 표준입니다.

...그런데 왜 이 모든 소란인가요?

문제가 있습니다

오래된 "Gerber 파일" 표준은 성숙하며(30년 이상) 가장 원시적인 기판 제조업체를 제외하고 모두가 받아들입니다. 하지만 ocb 디자이너들 사이에서 상당한 제한 사항을 겪고 있습니다. RS-274X로 몇 년간 기판을 제작하면서 생산 지연을 경험한 사람이라면 누구나 드릴이 누락되었거나 정렬되지 않았거나, 기판 제조업체가 Gerber 파일 확장자를 이해하지 못해 파일 이름을 그들의 요구에 맞게 변경하도록 요청받았거나, 최악의 경우 올바른 순서가 아닌 레이어가 있는 기판을 받았을 것입니다.

제작 후 확인을 위해 보드의 구리 층에 번호를 매기는 것이 좋습니다. 위의 커버 이미지에서 번호가 표시된 층을 볼 수 있습니다. 또 다른 일반적인 관행은 PCB 편집기에서 보드 윤곽 아래에 층의 이름을 텍스트로 배치하는 것입니다. 아래 이미지의 층 이름은 구리 요소로 배치되어 있습니다. 이로 인해 Gerber 내보내기에서 보드 윤곽 외부에 나타나게 됩니다. CAM은 이를 삭제하거나 패널을 생성할 때 이동할 수 있습니다.

...하지만 이것은 우리가 제작업체에 디자인을 전달하는 방식에 심각한 결함이 있음을 분명히 보여주는 지표라고 말해야 합니다. 그리고 이러한 관행은 매우 좋지만, 전통적으로 데이터 전달에 사용해온 파일 형식에서 누락된 정보에 대한 해결책에 불과합니다. 심지어 제작 도면은 -이론적으로- 필요하지 않아야 한다고(깜짝!) 말할 정도입니다. 네, 제가 그렇게 말했습니다.

RS-274x가 일반적으로 사용될 때의 몇 가지 심각한 제한 사항은 다음과 같습니다:

• PCB 정보의 각 레이어마다 별도의 물리적 파일이 필요합니다(예: 구리 이미지, 제작 노트, 조립도 레이어 등).
• 레이어 스택이 정의되어 있지 않으므로 도표, 파일 이름, 텍스트 문서를 통해 제작자에게 수동으로 전달해야 합니다.
• 드릴 정보를 포함하고 있지 않습니다 - 이는 별도의 "NC 드릴" 파일로 전송되어야 하며, 종종 Gerber 파일 형식과 다른 스케일이나 오프셋으로 잘못 생성됩니다.
• 전기적 연결 정보(넷리스트)가 없으므로 전기적 베어 보드 테스트를 위해 별도의 넷 리스트 파일을 보내야 합니다 - 다시 말해, 이는 반드시 Gerbers와 일치하지 않을 수 있습니다.
• 구성 요소 배치나 자재 목록 정보가 없습니다 - 픽 앤 플레이스와 조달을 위해 별도의 파일을 생성해야 합니다. 이는 베어 보드 제작과 최종 조립을 모두 수행하는 턴키 제조업체에 추가적인 지연과 문제를 일으킵니다.

IPC-2581 및 Gerber X2 출력 생성기

IPC-2581은 IPC(International Printed Circuit association, 국제 인쇄 회로 협회)에서 새롭게 제정한 표준입니다. Altium은 IPC-2581 컨소시엄의 회원이며, 곧 Altium Designer^®에서 IPC-2581B 사양에 따른 제작 데이터 생성을 지원할 예정입니다. IPC-2581의 장점은 단일 XML 파일을 생성하여, 베어 보드만 제작하는 경우든 전체 제조 과정(픽 앤 플레이스 및 최종 테스트 포함)을 포함하여 인쇄 보드 어셈블리를 제작하고 조립하는 데 필요한 모든 정보를 포함할 수 있다는 것입니다. IPC-2581 파일에는 다음이 포함됩니다:

• PCB 레이어를 에칭하기 위한 구리 이미지 정보.
• 보드 레이어 스택 정보(강성 및 유연 섹션 포함).
• 베어보드 테스트 및 회로 내 테스트를 위한 넷리스트입니다.
• 구매 및 조립(픽 앤 플레이스)을 위한 부품 명세서.
• 제작 및 조립 노트 및 파라미터.

이 새로운 표준을 사용하면 제조업체에 보낼 파일이 하나만 필요하며, 드릴 파일, 출력물, PDF 또는 제조 및 조립 도면 없이도 보드 제작에 필요한 모든 정보가 IPC-2581 XML 데이터베이스 내에 설명됩니다.

Gerber X2

기존의 Gerber RS-274X 표준을 확장한 것이지만, Gerber X2는 IPC-2581과 같은 일부 이점을 제공합니다. 이는 레이어 스택 정의, 패드 및 비아 속성, 임피던스 제어 트랙과 같이 원래 Gerber에서 누락된 정보를 추가하여 기존 워크플로, 소프트웨어 및 제조 장비와 호환되는 Gerber 파일 세트로 만듭니다. 테스트를 위한 넷리스트, 드릴 및 기타 출력은 각각의 파일 형식으로 제조업체에 계속 보낼 수 있습니다. 이러한 방식으로 Gerber X2는 기존 워크플로와 호환되면서도 개선된 제조 출력 형식을 제공합니다. 따라서 보다 보수적인 업그레이드 접근 방식을 선호하는 사용자들에게 선호되는 선택이 될 것입니다.

ODB++ 개요

보다 지능적인 데이터 형식 중 하나인 ODB++입니다. 이 CAD에서 CAM으로의 데이터 교환 형식은 클래식 Gerber 형식에서 찾을 수 있는 모든 것뿐만 아니라 Gerber 패키지와 함께 일반적으로 내보내는 추가 데이터도 포함합니다. ODB++ 패키지에는 세 가지 파일 세트가 포함됩니다:

• ODB++ 디자인 파일
• ODB++ 프로세스
• ODB++ 제조

Gerber 형식에서 PCB 레이아웃에 배치한 패드는 Gerber 뷰어에서 채워진 영역으로 표시됩니다. SMD 구성 요소를 장착하는 데 사용되는 직사각형 패드와 구성 요소와 관련이 없는 단순한 직사각형 구리 조각(예: 테스트포인트)을 구별할 방법이 없습니다. 해당 정보는 다른 설계 출력 파일(넷리스트)에 저장됩니다.

ODB++ 형식에서는 구성 요소의 패드가 출력 파일 패키지 내에서 명시적으로 패드로 정의됩니다. ODB++ 파일을 내보낼 때, 모든 것이 단일 ZIP 파일로 내보내지며, 이것이 제조업체에 전송됩니다. 위 목록의 다양한 파일을 개별적으로 내보내지 않으며, 모두 같은 패키지에 포함됩니다. 일부 제조업체는 모든 것이 하나의 아카이브에 포함되어 있기 때문에 ODB++ 내보내기 사용을 권장합니다.

진전을 위한 시간

어느 쪽이든, 산업은 앞으로 나아가야 하며, 선택하는 출력은 대부분 제작자에 따라 달라질 것입니다.

유럽과 북미에서 PCB 제조업체들은 설계자들에게 "평범한 구식 Gerber 뷰어"를 사용하는 것보다 NRE 비용이 정말 높기 때문에, 새로운 지능형 포맷을 사용하도록 촉구하고 있습니다. 최신 CAM 소프트웨어를 갖춘 모든 제조업체는 이제 IPC-2581, ODB++, 그리고 Gerber X2를 지원할 수 있으므로, 정말 변명의 여지가 없습니다. 이에 대해 이야기해본 모든 제조업체들이 동의합니다 - Sierra, Hughes, Precision…

하지만 여러분의 생각이 궁금합니다 - 보수적인 방법(농담을 용서해 주세요)을 선택하여 Gerber를 고수하시겠습니까, 아니면 IPC-2581을 선택하시겠습니까? 새로운 포맷을 선택한다면, 보드의 정확한 제조를 보장하기 위해 제조업체와 어떤 조치를 취하시겠습니까?

PCB 레이아웃을 완성하고 철저한 설계 검토를 마친 후에는 Altium Designer^®에서 설계에 대한 PCB 설계 출력 파일을 쉽게 생성할 수 있습니다. OutJob 파일 기능을 사용하면 프로젝트에 대한 제조 파일 템플릿을 생성하고 PCB 레이아웃 및 회로도 데이터에서 파일 그룹을 빠르게 생성할 수 있습니다. 이러한 파일을 제조업체에 릴리스할 준비가 되면 Altium 365^™ 플랫폼을 통해 프로젝트를 협업하고 공유하기가 쉽습니다.

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