Przegląd formatu pliku Gerber X3

Większość projektantów i dostawców EDA prawdopodobnie nie jest świadoma najnowszej aktualizacji formatów eksportu Gerber od Ucamco. Cicho w 2020 roku, Ucamco wydało aktualizację formatu Gerber, z nowym formatem znanym jako Gerber X3. Nowy format wygląda bardzo podobnie do poprzedniego, i chyba że oprogramowanie EDA lub narzędzie CAM poinformowało cię, że masz zestaw plików Gerber X3, prawdopodobnie byś o tym nie wiedział.

Więc co jest takiego wielkiego w tym formacie i dlaczego projektanci i producenci powinni się tym interesować?

Kiedy przyjrzymy się niektórym nowym funkcjom i metadanym, które można dołączyć do eksportów plików Gerber X3, jest znacznie jasniejsze, dlaczego Ucamco zdecydowało się na tę aktualizację de facto standardowego formatu plików produkcyjnych w branży. W tym artykule przedstawię niektóre z aktualizacji i nowych funkcji.

Historia inteligentnych formatów danych

Najpierw przedstawię bardzo krótki przegląd wyjść produkcyjnych PCB, i mam nadzieję, że to zilustruje motywację do aktualizacji formatu pliku Gerber do jego obecnej wersji.

Pliki Gerber sięgają 1980 roku, kiedy to wydano oryginalny format pliku RS-274-D; później, w 1998 roku, format ten został uznany za "technicznie przestarzały" i zastąpiono go formatem RS-274-X, który pozostaje standardem de facto do dziś, obok Gerber X2. W 1995 roku wydano pierwszy "inteligentny" format danych znany jako ODB++, jako próba zgrupowania większej ilości danych dotyczących produkcji i montażu w jednym archiwum danych do przekazania producentom PCB. W marcu 2004 roku wydano oryginalną rewizję standardu IPC-2581, zapewniając ten sam poziom inteligencji co wyjście ODB++, ale w pojedynczym pliku opartym na XML (rozszerzenie .IPC).

• Dowiedz się więcej o dzisiejszych formatach plików wyjściowych PCB

Dostawcy EDA i dostawcy CAM od tego czasu wspierali tworzenie i przeglądanie tych formatów danych w różnym stopniu. Trend w ewolucji tych formatów plików powinien być jasny: stopniowo włączali więcej informacji o PCB do formatu, w miarę upływu czasu. Niektóre przykłady obsługiwanych danych w tych formatach plików to:

• Informacje o komponentach
• Definicje stosu i warstw
• Nazwy sieci bez potrzeby zewnętrznej listy połączeń (jak IPC-D-356)
• Definicje par różnicowych

Istnieją inne nowoczesne formaty, które pojawiły się i zniknęły, które Happy Holden szczegółowo opisuje w innym artykule. Ale trzy, które przetrwały do tej pory, to nowsze wersje Gerbera, ODB++ oraz IPC-2581. X3 przybliża klasyczny format Gerbera znacznie bliżej tego, czego można by oczekiwać w inteligentnym formacie danych.

Co nowego w Gerber X3

Gerber X3 nadal eksportuje zestaw plików kodujących dane produkcyjne, z jednym plikiem eksportowanym na warstwę. Nowy format X3 umożliwia kodowanie danych komponentów i montażu do eksportu Gerbera, co zwykle wymagałoby dodatkowego zestawu eksportów projektu PCB. Nowy format Gerber X3 obsługuje włączenie następujących informacji:

• Jawna definicja warstw umieszczania górnego i dolnego
• Oznaczenia referencyjne komponentów
• Numery części producenta/wewnętrzne
• Szczegóły umieszczenia komponentów (lokalizacja i rotacja)
• Szczegóły biblioteki PCB (nazwa śladu i szczegóły obudowy)
• Wymiary zewnętrzne komponentów
• Lokalizacje pinów komponentów
• Zachowana zgodność wsteczna z wcześniejszym oprogramowaniem

Korzyść dla projektantów jest dość oczywista: format ma potencjał eliminacji wymogu oddzielnych wyników projektowania PCB, które normalnie byłyby przekazywane do montażu. Dwie główne integracje do eksportu Gerbera to lista materiałów (BOM) oraz pliki do umieszczania komponentów. To może pomóc zapobiec niektórym z powszechnych problemów pojawiających się w produkcji i montażu PCB, takich jak niezgodność obrysu między danymi fabrykacji a BOM.

Co nie znajduje się w Gerber X3

Aby zobaczyć, czego brakuje w Gerber X3, wystarczy spojrzeć na format ODB++, który jest najbliższym konkurentem Gerbera X3 pod względem struktury plików i zakresu informacji. Gerber X3 nadal nie zawiera następujących informacji, które są już zakodowane w archiwum ODB++:

• Definicje materiałów PCB w stosie warstw
• Numeracja/wartość kolejności warstw w stosie PCB
• Definicje różnicowych sieci

Niestety oznacza to, że każda analiza oparta na CAM wymaga ręcznego zdefiniowania stosu warstw i ułożenia ich we właściwej kolejności. Użytkownicy CAM będą musieli zrobić to jako część planowania procesu i przeprowadzania przeglądu DFM dla zamówień klientów. Pliki Gerber pozwalają na eksport warstw mechanicznych lub rysunkowych, i powszechną praktyką jest umieszczanie rysunku stosu warstw i tabeli impedancji w warstwie Gerbera (zazwyczaj warstwie rysunku wiercenia).

Aby uzyskać więcej informacji na temat formatu Gerber X3 i składni wymaganej do zakodowania tych informacji w plikach warstw komponentów, przeczytaj rewizję formatu z 2020.03 od Ucamco. Ten dokument zawiera wszystkie składnie i dostarcza przykładowe pliki pokazujące właściwe użycie każdego polecenia.

Bez względu na to, czy potrzebujesz zbudować niezawodną elektronikę mocy czy zaawansowane systemy cyfrowe, użyj kompletnego zestawu funkcji projektowania PCB i światowej klasy narzędzi CAD w Altium Designer®. Aby zaimplementować współpracę w dzisiejszym środowisku interdyscyplinarnym, innowacyjne firmy korzystają z platformy Altium 365™, aby łatwo udostępniać dane projektowe i wprowadzać projekty do produkcji.

Dotknęliśmy tylko wierzchołka góry lodowej możliwości, jakie oferuje Altium Designer na Altium 365. Zacznij swoją darmową próbę Altium Designer + Altium 365 już dziś.