Seu Guia para Extensões de Arquivo Gerber em Design de PCB

Se você já usou um visualizador de arquivos Gerber externo, ou usou algumas aplicações de design de PCB com um visualizador de Gerber integrado, você sabe que existem diferentes formatos e extensões de arquivo para os arquivos Gerber. Algumas aplicações podem reproduzir muito bem a aparência e a sensação de um layout de PCB com apenas algumas camadas ativas, como a imagem Gerber que mostrei acima de um de nossos exemplos de layout de conector press-fit. A chave para construir e usar essas aplicações de visualizador de Gerber é entender as várias extensões de arquivo Gerber e os formatos de arquivo Gerber.

O que pode parecer magia negra para os novos designers é secretamente intuitivo, e não é como se uma extensão de arquivo Gerber fosse objetivamente “melhor” do que outra. Se você sempre quis decodificar as extensões e formatos de arquivo Gerber, continue lendo para aprender mais.

Extensões de Arquivo Gerber vs. Formatos de Arquivo Gerber

Os arquivos Gerber são o padrão de fato da indústria para codificar os dados de layout de uma PCB em um formato utilizável por fotoplotadoras vetoriais. Já discutimos o que é um arquivo Gerber e os vários formatos Gerber em outros artigos deste blog, mas ainda não exploramos profundamente as várias extensões de arquivo para cada formato. Designers e fabricantes experientes provavelmente já decifraram as diversas extensões de arquivo Gerber, então este texto é focado mais em designers mais novos.

Para revisar brevemente, quais são os formatos de arquivo Gerber padrão, e o que eles codificam? Os dois formatos de arquivo Gerber são o formato RS-274-X (lançado em 1998) e o formato X2 mais recente (lançado em 2014). Estes superam o antigo formato RS-274-D, que não é mais suportado pelo seu desenvolvedor UCAMCO. Ambos os formatos de arquivo são arquivos ASCII legíveis por humanos que podem ter qualquer extensão, e podem ser lidos em um editor de texto como outros arquivos ASCII.

• Formato RS-274-X: Uma imagem vetorial 2D de uma camada específica em um empilhamento de camadas de PCB; este formato de arquivo inclui definições de abertura, localizações de coordenadas XY para comandos de desenho e flash, dados de unidade, comandos especiais de preenchimento de polígonos e outras informações necessárias para a fabricação de PCB.
• Formato X2: Atualizações no formato RS-274-X para incluir informações sobre localização de camadas, pads e vias, requisitos de impedância controlada e outros atributos. Com o lançamento de 2014, a UCAMCO declarou o padrão anterior RS-274-D "tecnicamente obsoleto" em favor do RS-274-X e X2, pois as definições de abertura no RS-274-D não são padronizadas.

Um conjunto desses arquivos, bem como arquivos de furação, uma BOM, arquivos centroid, netlists e alguns outros arquivos de desenho de fabricação e montagem dão ao seu fabricante tudo o que eles precisam para entender sua placa. Para ler mais sobre os prós e contras de cada formato, leia este post recente (mas ainda relevante) do blog de Ben Jordan.

Para ver onde as extensões de arquivo entram em jogo, ajuda olhar brevemente para um exemplo com um layout de PCB finalizado. Vou mostrar o conjunto de Gerbers que gerei para um produto que estou projetando, e poderemos entender o que as extensões de arquivo Gerber significam ao olhar para as extensões de arquivo Gerber sob ambos os padrões.

RS-274-X

A imagem abaixo mostra um conjunto de Gerbers RS-274-X para um exemplo de PCB de 2 camadas. A partir desta lista de arquivos, podemos ver que todos eles têm extensões diferentes. A extensão tem o formato geral “GXY”, onde X e Y referem-se a uma função específica e/ou atribuição de camada para o arquivo em particular. Sob o padrão RS-274-X, como não há atributos anexados ao arquivo, a correspondência de cada arquivo a uma camada específica no PCB ocorre através da extensão.

Para os Gerbers RS-274-X, você geralmente pode inferir a função de cada camada simplesmente olhando para a extensão. Eu digo “geralmente” porque já recebi Gerbers como parte de projetos onde o engenheiro do cliente não usou as extensões mostradas acima. Os dados nestes arquivos são todos dados ASCII, então um número qualquer de aplicações pode ler esses dados e usá-los para gerar imagens vetoriais 2D de cada camada. Se o aplicativo de visualização/edição de Gerber que você está usando não entender a extensão do formato Gerber e não puder determinar a localização na pilha de camadas, então ele organizará as camadas fora de ordem (geralmente em ordem alfabética).

Gerber X2

Ao criar arquivos X2 para o seu projeto, você pode criar um arquivo para cada camada na montagem da PCB, incluindo camadas mecânicas. Arquivos também serão gerados para furos de perfuração no projeto, incluindo para furos passantes metalizados e não metalizados. Os arquivos que você obtém do seu utilitário gerador de Gerber X2 terão todos a extensão .GBR. Seu gerador também pode dar a cada arquivo um nome que corresponda ao seu nome no software de design de PCB, o que também pode corresponder à sua posição na pilha de camadas (dependendo de como você nomeou suas camadas).

Na imagem acima, eu destaquei as duas camadas de sinal nesta placa simples; não há camadas de plano. O restante das camadas contém um conjunto de dados necessários para a fabricação e montagem. Esses dados podem ser vistos no layout da PCB se você souber como usar configurações de visualização em suas ferramentas de design.

Isso deve revelar o valor do formato X2, onde coisas como a localização real na pilha de PCB podem ser codificadas como parte dos dados nos arquivos .GBR. Isso permite que uma ferramenta de visualização Gerber reconstrua a pilha de modo que ela corresponda ao design pretendido. Isso também elimina a necessidade de aplicar uma extensão de arquivo intuitiva aos arquivos X2, ao contrário do caso dos arquivos RS-274-X.

Quais Extensões de Arquivo Gerber e Formato Gerber Você Deve Usar?

Na verdade, sempre que preciso enviar um projeto para fabricação e o fabricante especificamente pede por Gerbers, eu simplesmente crio extensões de arquivo Gerber nos dois formatos, compacto-os em pastas diferentes e envio tudo para o fabricante. Dar a eles a opção de usar qualquer formato Gerber elimina um pouco da espera e alguns e-mails de ida e volta. Eu também envio uma netlist, arquivo de perfuração NC, BOM, arquivos IPC-2158, arquivos ODB++, um conjunto de desenhos de fabricação e montagem, dados de pick-and-place, PDFs com esquemáticos e um modelo STEP da placa. Se você enviar tudo e mantiver claramente organizado em pastas diferentes, o fabricante poderá escolher exatamente o que precisa e poderá colocar a placa em produção rapidamente.

Quando você precisa compartilhar seus arquivos Gerber e outros dados de fabricação com seu fabricante ou outros designers, a maneira mais fácil é usar a plataforma Altium 365. Usando o recurso de Liberação de Projeto, todos os arquivos de fabricação que você gerou podem ser facilmente compartilhados com seu fabricante. Seu fabricante pode então acessar os arquivos compartilhados diretamente através do Altium Designer ou através do navegador da web, graças à plataforma segura do Altium 365.

Não importa quais extensões de arquivo Gerber você prefira ou o que seu fabricante exija, você pode gerar rapidamente um conjunto de arquivos de fabricação padronizados usando as ferramentas de design e fabricação de PCB em Altium Designer. A função de Trabalho de Saída automatiza a geração de arquivos de fabricação e garante que sua documentação esteja livre de erros.

Quando você terminar seu design e quiser liberar os arquivos para seu fabricante, a plataforma Altium 365™ facilita a colaboração e o compartilhamento de seus projetos. Apenas começamos a explorar o que é possível fazer com o Altium Designer no Altium 365. Você pode verificar a página do produto para uma descrição mais aprofundada das funcionalidades ou um dos Webinars Sob Demanda.