SMT貼片加工：Gerber文件格式常見問題和解決方案
世界各地，大多數(shù)設(shè)計(jì)師和制造商都遵循Gerber RS-274X作為設(shè)計(jì)和制造PCB時(shí)的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。盡管有其受歡迎的證據(jù)，但格柏有許多實(shí)際限制。通常，這些限制在制造PCB時(shí)會(huì)導(dǎo)致各種問題。銘華為您介紹關(guān)于SMT貼片加工：Gerber文件格式常見問題和解決方案的
Gerber文件格式簡史
Ucamco在20世紀(jì)60年代開發(fā)了Gerber文件格式，當(dāng)時(shí)它是格柏系統(tǒng)公司，并且是使用數(shù)字控制的早期照片繪圖儀系統(tǒng)的領(lǐng)先提供商。他們的第一種格式RS-274D是EIA RS-274-D的一個(gè)子集，支持他們基于矢量的照片繪圖儀。 RS-247D廣泛采用，直到20世紀(jì)80年代仍然是基于矢量的照片繪圖儀的標(biāo)準(zhǔn)格式。
在20世紀(jì)80年代，光柵掃描儀開始取代基于矢量的照片繪圖儀。這些較新的繪圖儀是基于位圖的，需要完全不同的數(shù)據(jù)格式。因此，1998年，收購了格柏系統(tǒng)的巴可ETS發(fā)布了單一的標(biāo)準(zhǔn)圖像格式，并將其命名為Extended Gerber或GerberX。后來改名為RS-274X格式，至今仍在使用。
最新的Gerber RS-274X提供完整的圖像描述格式。因此，Extended Gerber文件保存了PCB層的完整描述，并為操作員提供了生成PCB圖像所需的一切，包括任何孔徑形狀的定義。 RS-274X標(biāo)準(zhǔn)不需要外部光圈文件，繪畫或矢量填充，可以清晰簡單地指定所有打擊墊和平面。它的簡單性使其成為事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)，其次是世界上近90％的PCB設(shè)計(jì)師和制造商。
Gerber文件格式的問題
盡管RS-274X Gerber文件格式被廣泛接受和使用，但它有其自身的缺點(diǎn)。問題是標(biāo)準(zhǔn)沒有按照PCB制造商的要求解決制造和裝配的所有方面。
雖然Gerber RS-274X在信號(hào)和平面層上精確渲染銅形狀圖像時(shí)非常準(zhǔn)確可靠，但它并不能準(zhǔn)確地傳遞層疊順序。此外，有關(guān)材料，鉆取數(shù)據(jù)，網(wǎng)表，取放數(shù)據(jù)，物料清單，測試點(diǎn)報(bào)告等的數(shù)據(jù)集和信息需要由不同的實(shí)用程序通過單獨(dú)的流程生成。這意味著，Gerber RS-274X格式無法將完整信息從設(shè)計(jì)域傳輸?shù)街圃煊颉?/span>
在沒有將定義的層順序傳送給制造商的情況下，制造無法確定銅層的順序并且可能完全錯(cuò)過一層或兩層。如果缺少圖層順序，則鉆取數(shù)據(jù)可能會(huì)生成相對(duì)于錯(cuò)誤布局的孔。這種不匹配可能發(fā)生在整個(gè)裝配數(shù)據(jù)以及制造過程的所有方面。通常，使用Gerber RS-274X，沒有定義的方法，制造商可以知道缺少輸出數(shù)據(jù)，錯(cuò)誤的源文件版本，并且這些可能導(dǎo)致電路板無用。
設(shè)計(jì)師通常使用維護(hù)良好的設(shè)計(jì)方法和與制造商共享的最佳實(shí)踐來克服上述缺點(diǎn)。一般來說，他們使用Gerber RS-274X，制造問題最少。然而，一直保持理想的條件是困難的，事情可能會(huì)滑落，給制造商和裝配廠帶來問題，現(xiàn)在他們必須面對(duì)責(zé)任的沖擊并解決問題。這也導(dǎo)致制造商和裝配廠被迫花費(fèi)大量時(shí)間和資源來檢查和驗(yàn)證所有進(jìn)入的工作的整個(gè)數(shù)據(jù)，僅僅是為了最小化制造問題。
Gerber文件格式的解決方案和替代方案
著名的PCB制造商，如Rush PCB Inc.，通過采用能夠滿足制造和裝配過程各個(gè)方面的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)移標(biāo)準(zhǔn)，消除了這些問題。有兩種新的開放標(biāo)準(zhǔn)，可以實(shí)現(xiàn)從PCB設(shè)計(jì)人員到制造廠商和裝配商的高效準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)交換。 Ucamco管理其中一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)Gerber X2，而IPC Consortium管理另一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)IPC-2581。兩者都是開放標(biāo)準(zhǔn)，沒有任何專有限制。
Gerber X2文件格式
Gerber X2是GerberX格式的擴(kuò)展版本。除了布局圖像數(shù)據(jù)，Gerber X2現(xiàn)在還包括設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。 X2制造文件現(xiàn)在包括板層順序和疊層信息，到目前為止，制造商必須手動(dòng)解釋和驗(yàn)證。同樣，X2制造文件中還包含一組鉆孔文件，詳細(xì)說明了位置，鉆孔尺寸，鍍層/非鍍層信息以及層跨度。
X2屬性系統(tǒng)使用諸如文件功能，部件，打擊墊功能等規(guī)范來限定對(duì)象，從而為傳統(tǒng)圖像數(shù)據(jù)添加智能，從而改善自動(dòng)化過程。例如，文件功能指定一個(gè)文件作為頂部銅層，頂部焊接掩模，而部分指定PCB是單個(gè)還是面板化陣列，并且焊盤功能將焊盤定義為屬于通孔，通孔，SMT，或基準(zhǔn)。 Gerber X2格式將所有輸出定向到一個(gè)文件夾。
由于Gerber X2向前和向后兼容RS-274X標(biāo)準(zhǔn)，它可以幫助任何X2閱讀器正確解釋Gerber RS-274X文件。因此，使用Gerber X2流程的制造商可以輕松解釋以Gerber RS-274X格式創(chuàng)建的傳統(tǒng)制造文件，反之亦然。
IPC-2581文件格式
來自各種PCB行業(yè)領(lǐng)域的貢獻(xiàn)者發(fā)起，開發(fā)并推動(dòng)了IPC-2581標(biāo)準(zhǔn)。這些行業(yè)包括MES，CAD / CAM和PLM供應(yīng)商，PCB制造商，合約制造商以及OEM。 IPC-2581是單一數(shù)據(jù)格式，在單個(gè)文件中，包含PCB設(shè)計(jì)的所有方面，例如層疊，材料，裝配和測試細(xì)節(jié)。
使用IPC-2581標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)人員可以包含層堆棧的詳細(xì)信息和材料信息，以確保正確的層順序。該標(biāo)準(zhǔn)適用于復(fù)雜電路板設(shè)計(jì)的疊層，例如與剛撓板相關(guān)的疊層，并且能夠處理特殊材料。它還可以包括盲孔，埋孔和填充通孔類型的鉆孔和銑削數(shù)據(jù)。它還支持有關(guān)背鉆，V型槽，槽和型腔的信息。對(duì)于裸板測試，設(shè)計(jì)人員也可以包括網(wǎng)表。
除了一整套制造數(shù)據(jù)外，IPC-2581還可以保存裝配數(shù)據(jù)。因此，它不僅可以包含拾取和放置信息，還可以包含有關(guān)組件極性和旋轉(zhuǎn)的信息，從而支持堆疊和嵌入式組件。
深圳市銘華航電SMT貼片加工：Gerber文件格式和解決方案的問題，除裝配圖外，IPC-2581標(biāo)準(zhǔn)還能夠生成物料清單和采購文檔。 因此，該標(biāo)準(zhǔn)可以與PLM / ERP系統(tǒng)數(shù)據(jù)相結(jié)合，以在設(shè)計(jì)和供應(yīng)鏈設(shè)施之間建立聯(lián)系。 IPC-2581的最大優(yōu)勢是一個(gè)單獨(dú)的文件，包含與制造和裝配相關(guān)的全部數(shù)據(jù)。
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