印刷电路板(PCB)自1936年以来就已经存在。它们仍然是若干高级电路的组成部分。对紧凑尺寸和高密度印刷电路板的需求正在增加。这是由于越来越多的小型设备需要小型芯片。如今,由于先进制造技术的日益普及,实现最小的PCB尺寸变得容易。尽管PCB制造商尝试了各种尺寸,材料和技术,但他们也依靠Gerber文件来监督印刷电路板的生产。什么是Gerber文件?它们如何为任何PCB制造工艺增加价值?这篇文章集中讨论Gerber文件的这些方面以及其他各个方面,以及它们的重要性。
Gerber文件是电路板设计中使用的重要文件格式之一。这些文件最初是由GerberScientific的子公司GerberSystemsCorp开发的。它描述了电路板的功能,例如许多阻焊层,导体层,图例,钻孔数据等。
通常,印刷电路板是在计算机辅助设计(CAD)系统中设计的,该系统利用制造数据来创建PCB的二维或三维设计。需要将数据输入这些系统以产生这些设计。这听起来很容易,因为有人会认为它是一个在输入数据时会自动产生设计的系统。但这不是事实,因为用户在输入数据时必须参考Gerber文件中提到的准则和参考。开发了Gerber文件,以便详细说明产品开发每个阶段的要求。这些文件用于PCB制造和PCB组装这两个过程。
Gerber文件遵循ASCII矢量格式,并且提供以下信息:配置参数,微距和光圈尺寸,绘图和闪光命令代码,绘制和闪光命令的XY坐标位置,电路板的每个钻孔范围和图像层都有一个Gerber文件。这些文件被存档在一个文件中,并发送给印刷电路板制造商。有时,印刷电路板制造商可能会收到八个以上的标准两层PCB文件,甚至更多。它们可能包括以下内容:
铜走线的图像将包含在PCB的底部。
同样,将有两个文件分别用于阻焊层和丝网印刷的图像,分别应用于PCB的底部和顶部。将有文件指示几个钻孔,钻孔的位置和目的。很多时候,表面安装和电镀通孔在不同的文件中都有注明。将会有详细的电路板轮廓,描述要进行的加工过程,要制作的内部切口等。另外,其中包含一个名为README的文件,该文件说明了上述文件的用途。
Gerber是一种二维矢量图像文件格式。它是印刷线路板行业软件中用于描述印刷线路板图像的标准格式,例如:线路层,阻焊层,字符层,钻孔层等信息。也即充当了将PCB设计的图形数据转换成PCB制造数据的中间媒介,即一种CAD-CAM数据转换格式标准。
Gerber格式最初是由Gerber系统公司开发。因Ucamco公司其前身Barco公司收购了Gerber系统公司,Gerber格式现由Ucamco公司所有。
Gerber格式有两个版本:
Gerber X2 当前最新的文件格式,作为RS-274X标准的扩展并向下兼容,添加了之前缺失的生产数据,包括:PCB叠层结构信息,焊盘和过孔属性,关键的阻抗控制走线等信息。
扩展Gerber格式,或称RS-274X格式,目前被广泛使用。
标准Gerber格式,或称RS-274D格式,已被弃用并被RS-274X格式所取代。
注意,RS-274D 已被废弃!已被废弃!已被废弃!以后出Gerber请认准RS-274X格式!
Gerber格式的应用之一是将PCB的设计数据从设计转换到生产。PCB通常由线路板设计人员使用专业的电子设计自动化(EDA)或者计算机辅助设计(CAD)软件进行设计,然后输出成Gerber格式文件。Gerber文件被送到PCB工厂,并被输入到计算机辅助制造 CAM系统对设计信息进行转换,为PCB生产的每一道工艺流程提供数据。
提交PCB生产资料给板厂,最安全的方式是自己导出Gerber文件,自行在CAM软件里检测无误后再将Gerber文件和制板要求提交给板厂。
OK,有一个误解,我们往往认为所提交的PCB制版文件将被板厂拿来直接生产,Gerber文件将直接用于光绘机; Excellon钻孔文件将直接进入钻孔机; 并且IPC-D-356A网表将直接驱动飞针测试。
其实不然,板厂根本不会直接使用你的Geber文件或钻孔文件进行生产,最直接的原因是PCB进行拼板生产,板厂为了降低制造成本,通常的作法是把小板拼成大板加工,在制造过程的最后一道工序再将它们切开。所以板厂往往会将多个客户提供的PCB资料拼到一个大的标准面板上生产,以便充分利用板材,降低制造成本。