Comprendre les fichiers Gerber : un guide complet pour la conception de circuits imprimés

Introduction

Les fichiers Gerber ont été et restent la base de Conception de PCB et la fabrication. Être capable de comprendre la composition d'un fichier Gerber et ce qu'il apporte avec lui garantira une production précise. Ce guide devrait vous aider à maîtriser l'utilisation des fichiers Gerber afin de concevoir avec succès cartes de circuits imprimés.

Qu'est-ce que les fichiers Gerber ?

Les fichiers Gerber sont essentiels pour Fabrication de PCB, détaillant chaque couche d'un carte de circuit imprimé.Ils comprennent des traces de cuivre, masques de soudure et couches de sérigraphieDes fichiers Gerber précis garantissent une production précise.

Que doit contenir le fichier Geber ?

Dimensions du PCB

Le dimensionnement d'un PCB définit la taille et la forme de la carte pour qu'elle s'adapte correctement à un instrument. Les dimensions indiquent avec précision au fabricant comment produire la carte. Elles évitent les problèmes d'ajustement et minimisent les retouches coûteuses. Un dimensionnement approprié accélère le processus d'assemblage. La précision dimensionnelle assure la fiabilité des performances.

Traces de cuivre

Ces traces de cuivre agissent comme des voies électriques qui acheminent les composants pour permettre le passage des signaux. Avec une bonne conception des traces, on peut garantir un routage fiable des signaux. Cela réduit les pertes de puissance et évite la défaillance d'un circuit. Un routage précis des traces améliore les performances du circuit global. Des traces de cuivre bien conçues assureront la fonctionnalité électrique de la carte.

Panélisation

Un procédé de fabrication qui permet de fabriquer plusieurs PCB ensemble sur un même panneau est panélisation. Cela permet d'optimiser l'utilisation des matériaux pour des économies d'échelle en termes de coûts et de temps. L'efficacité de la production s'améliore car il y aura moins de déchets dans le processus de panneautage. Cela facilite la manipulation pendant la fabrication. La panneautage est une étape nécessaire lorsqu'une production à grande échelle est requise.

Connexions en cuivre

Les connexions en cuivre assurent le flux de signaux et d'alimentation vers les différents composants. De bonnes connexions empêchent les pannes électriques ou les pertes de signal de se produire, augmentant ainsi la fiabilité et la fonctionnalité de la carte. Des connexions correctes garantissent une utilisation efficace de l'énergie. Des connexions en cuivre fiables améliorent les performances générales de votre PCB.

Couches de masque de soudure (.GTS et .GBS)

Les couches de masque de soudure protègent les traces de cuivre et guident le flux de soudure. La couche de masque de soudure supérieure est représentée par .GTS et la couche de masque de soudure inférieure dans Gerber est représentée par .GBS. Elle définit la zone qui doit être soudée, expose les pastilles appropriées et empêche les ponts de soudure et les courts-circuits. Elles protègent également le PCB des contaminants pour assurer un assemblage propre. Un masquage de soudure approprié améliore la durabilité, la fiabilité et les performances globales de la carte.

Couches de sérigraphie

Les couches de sérigraphie contiennent les étiquettes imprimées utiles sur un circuit imprimé. Elles permettent d'identifier les composants et les points de test. Cet étiquetage clair permet de gagner beaucoup de temps lors de l'assemblage et de la correction des erreurs. Une bonne conception de sérigraphie évite la plupart des erreurs de fabrication et permet ainsi une maintenance plus facile et des tests plus rapides.

Guide de perçage des trous

Lignes directrices sur percer Les trous indiquent où les composants doivent être percés. Des lignes directrices appropriées permettent un alignement correct et un assemblage correct des composants. Elles permettent aux couches de se connecter électriquement. Un perçage précis minimise les erreurs et les retards. Des trous de perçage bien placés garantissent une bonne fonctionnalité de la carte.

Traitement de surface

Le traitement de surface empêche l'oxydation du cuivre exposé. Cela assurera une bonne soudabilité et prolongera la durée de vie de la carte. Un traitement de surface approprié améliorera la durabilité de la carte. Il offre également de bonnes performances électriques dans l'ensemble. Des traitements fiables garantissent la qualité des PCB à long terme.

Formats de données dans les fichiers Gerber

GERBER X2

GERBER X2 est un format étendu pour les conceptions de circuits imprimés, offrant davantage de fonctions de couche de métadonnées et d'attributs de pièces. Cela permet une meilleure communication entre les concepteurs et les fabricants avec plus de détails que dans les versions précédentes. X2 permet une grande complexité des circuits imprimés, ce qui aura moins de risques de perturbation de la production. Sa précision réduit les erreurs. GERBER X2 améliore la précision globale de la conception.

ODB++

ODB++ est un format de données complet qui contient toutes les données de fabrication d'un PCB, des informations sur les couches au placement des composants en passant par les détails sur test électriqueODB++ simplifie le transfert de nombreux formats de fichiers tout au long du processus de fabrication. Son caractère unique améliore l'efficacité et réduit les erreurs. Ce format garantit une production rapide et sans erreur.

RS274X

RS274X est une version étendue de l'ancien Format GerberIl intègre des informations sur les ouvertures dans le même fichier que celui contenant des données sur les images de PCB. De cette façon, les fabricants peuvent fabriquer le PCB sans avoir besoin de fichiers d'ouverture séparés. RS274X prend également en charge les exigences modernes de fabrication de PCB telles que les couches multiples et la conception d'interconnexions complexes. Il réduit les problèmes liés à la génération de fichiers et augmente la cohérence de la fabrication. Une large utilisation rend RS274X compatible avec la plupart des fabricants.

RS274-D

RS274-D est la première génération du format Gerber. RS274-D nécessite un fichier supplémentaire pour les ouvertures afin de définir les formes et les tailles. Il a été remplacé par des formats plus avancés tels que RS274X et GERBER X2. RS274-D ne prend pas en charge les fonctionnalités avancées des PCB. De nos jours, il est rarement utilisé car il n'a que des fonctionnalités minimales. Un format intégré et plus précis est préféré par un fabricant pour la conception moderne.

Fonctionnalités essentielles d'un visualiseur de fichiers Gerber

Un visualiseur Gerber joue un rôle important dans la révision et la vérification des conceptions de PCB. Il doit permettre les fonctionnalités clés liées à l'affichage correct, au contrôle des couches et à la compatibilité des formats de fichiers. En garantissant tout cela, vous améliorerez certainement votre processus de révision de conception et éviterez les erreurs au moment de la fabrication.

Affichage précis

Un affichage correct est nécessaire pour réviser votre Circuit imprimé. Tout bon visualiseur Gerber devrait être capable de restituer clairement chaque couche pour vous aider à détecter les erreurs de conception dès le début. Il affiche les détails fins, comme les traces et les pastilles, avec précision. Cette fonctionnalité permet d'éviter les erreurs de production ; une visualisation de haute qualité garantit que votre conception est conforme aux normes de fabrication.

Contrôle des calques

Le contrôle des couches permet de basculer entre les différentes couches du PCB. Vous pouvez visualiser le cuivre, le masque de soudure et la sérigraphie parmi d'autres couches individuellement ou combinées. De cette façon, vous pouvez vérifier l'intégrité de chaque couche. Un contrôle approprié des couches garantit que tous les éléments de conception ont été correctement définis pour améliorer le dépannage lorsque vous examinez vos conceptions.

Outils de précision

Un visualiseur Gerber fournit des outils de précision qui vous aident à prendre des mesures de distances, de largeurs de traces et de tailles de trous. Cela garantit que votre conception respecte les tolérances de fabrication. En vous donnant des mesures précises, ils réduisent considérablement les risques d'erreurs de production. Ils peuvent également être utiles pour vérifier si votre PCB répond aux normes de performance. Les outils de précision sont essentiels à la validation de la conception.

Fonctionnalités d'annotation

Ces fonctions d'annotation permettent d'ajouter des commentaires et des notes directement sur la conception du PCB. Elles sont très utiles pour documenter les modifications, signaler les points préoccupants ou communiquer avec votre équipe. Les annotations sont un moyen rapide de réaliser le processus de révision de la conception. Elles améliorent les interactions entre les concepteurs et les fabricants. Des annotations claires et de bonne qualité évitent les malentendus lors de la fabrication.

Compatibilité des fichiers

Un bon visualiseur Gerber doit prendre en charge plusieurs formats de fichiers, comme RS274X, ODB++ et Gerber X2. De cette façon, vous pouvez facilement garantir une large gamme de formats de fichiers compatibles pour fonctionner avec des conceptions ouvertes créées sur d'autres Logiciel de CAO. Cela signifie que la collaboration avec des fabricants ou des concepteurs qui utilisent des outils différents est grandement facilitée. La compatibilité des fichiers garantit la flexibilité de votre flux de travail.

Interface conviviale

Une interface conviviale facilitera la navigation dans les conceptions complexes. Des commandes intuitives et des fonctionnalités facilement accessibles minimisent la courbe d'apprentissage de son utilisation. La clarté de l'interface vous permettra de vous concentrer sur la révision de la conception sans distractions techniques. Les utilisateurs préfèrent les logiciels permettant d'améliorer la productivité pour examiner les conceptions de manière efficace et précise.

Options d'exportation

Les options d'exportation sont conçues pour enregistrer ou partager votre analyse de fichier Gerber. Un format d'exportation donné est crucial, comme les fichiers PDF ou les fichiers image, dans la communication. À cet égard, le fichier exporté peut être distribué à d'autres coéquipiers pour obtenir des commentaires ou peut-être directement au fabricant. À cet égard, il permet la collaboration et la documentation. C'est là que l'option d'exportation rend les révisions de conception plus efficaces.

Prise en charge des derniers formats de fichiers

Il prend en charge les formats de fichiers les plus récents, notamment Gerber X2 et les versions plus récentes d'ODB++, pour que votre visionneuse reste à jour avec les dernières exigences en matière de conception de circuits imprimés. Cette fonctionnalité garantit la compatibilité avec les conceptions de circuits imprimés les plus récentes et les plus avancées. Elle sera également d'une grande aide pour rester à jour avec les normes industrielles. La prise en charge mise à jour des formats de fichiers évite les problèmes de production résultant de la prise en charge de formats obsolètes.

Compatibilité imprimante

La compatibilité avec les imprimantes vous permet d'imprimer votre conception de PCB ou des couches sélectionnées pour une vérification physique, ce qui est utile pour des inspections ou des présentations détaillées. Elle vous aide à trouver des erreurs que vous auriez probablement manquées sur un écran. Cela améliore la vérification globale de la conception. Les visionneuses compatibles avec les imprimantes prennent en charge une sortie claire et haute résolution.

Erreurs courantes à éviter lors de la création de fichiers Gerber

Même des erreurs minimes lors de la création de fichiers Gerber peuvent entraîner d'énormes problèmes de production. Il est essentiel d'identifier ces erreurs et de savoir comment les éviter pour obtenir un produit parfaitement productible. Vous trouverez ci-dessous quelques erreurs courantes et les moyens de les éviter.

Les fichiers de calque sont manquants ou non valides.

• Erreur: Lorsqu'un ou plusieurs fichiers de couches clés sont absents ou incorrects, cela entraînera des cartes incomplètes ou défectueuses.
• Comment éviter: Vérifiez que toutes les couches requises sont présentes, y compris, mais sans s'y limiter, le cuivre, le masque de soudure et les fichiers de perçage. Vérifiez toujours toutes les couches à l'aide d'une visionneuse Gerber avant la soumission.

Couches mal alignées

• Erreur: Un mauvais alignement entre les couches du PCB peut entraîner des problèmes de connectivité et des circuits défectueux.
• Comment éviter: Les contrôles des règles de conception détermineront si des calques ne s'alignent pas correctement. Il est également possible de prévisualiser votre conception avec une visionneuse Gerber gratuite. Assurez-vous toujours que les repères d'alignement sont correctement définis dans le processus de conception.

Formats de fichiers de forage incorrects

• L'envoi de fichiers de perçage dans un format incorrect ou l'utilisation de dimensions incorrectes entraîne un placement incorrect des trous.
• Comment éviter: Vérifiez le format du fichier de perçage par rapport aux exigences spécifiées par le fabricant. Utilisez le système d'unités correct et vérifiez la taille et le placement du trou de perçage dans votre programme de CAO.

Fichiers Aperture manquants au format RS274-D

• Le format RS274-D nécessite un fichier d'ouverture séparé. Sans celui-ci, les détails de conception sont incomplets.
• Comment éviter: Si vous utilisez RS274-D, le fichier d'ouverture doit toujours être créé et inclus. Envisagez de passer au format RS274X qui intègre les informations d'ouverture.

Les éléments de conception se chevauchent

• Le chevauchement des traces, des pastilles ou des vias en cuivre entraîne un court-circuit et un défaut de fabrication.
• Comment éviter: Le logiciel peut effectuer la vérification des règles de conception, appelées DRC, pour détecter les chevauchements et apporter les corrections nécessaires. De plus, une vérification manuelle de la conception dans un visualiseur Gerber doit être effectuée pour s'assurer qu'aucun élément ne se chevauche.

Les unités entre les fichiers ne sont pas cohérentes

• Le fait d'avoir à la fois des unités métriques et impériales sur votre fichier Gerber peut entraîner une mise à l'échelle pendant la production.
• Comment éviter: Tous les fichiers doivent avoir la même unité appliquée en métrique, les autres en impérial. Notez que cela peut être fait directement à partir des paramètres de votre logiciel de conception, afin de maintenir l'uniformité de tous les calques et fichiers.

Erreur dans le contour du tableau

• Une mauvaise définition du contour de la carte peut entraîner des erreurs de fabrication, telles que des imprécisions de découpe ou de dimensionnement.
• Comment éviter: Ne négligez jamais l'inclusion d'un calque de contour de carte clair et correct dans votre fichier Gerber. Vous ne pouvez confirmer un contour qu'avec les spécifications de votre fabricant pour éviter tout problème de dimension.

Aucune vérification des règles de conception (DRC)

• Éviter les DRC conduit parfois à ce que des défauts de conception critiques ne soient pas détectés, qui sont ensuite envoyés en production.
• Comment éviter: La seule solution consiste à exécuter le DRC complet avant d'exporter les fichiers Gerber. De cette façon, il identifiera les violations de largeur de trace, les problèmes d'espacement et les tailles de forage incorrectes.

En étant informé des erreurs courantes et en prenant les mesures nécessaires pour éviter ces erreurs, votre fichier Gerber sera apte et correct pour passer à une phase de production sans erreurs moins chronophages et coûteuses.

Comment générer un fichier Gerber en fonction de la conception du PCB ?

Des fichiers Gerber générés avec précision sont la clé du succès dans toute fabrication de PCB. Voici les étapes à suivre pour générer des fichiers corrects et complets.

Concevez votre PCB

Commencez à concevoir la disposition de votre PCB via un logiciel de CAO en plaçant correctement tous les éléments de conception, composants, traces et viasL’étape suivante consistera à vérifier les violations des règles de conception et à les modifier si nécessaire.

Définir les calques et les attributs

Assurez-vous que les couches, telles que les couches de cuivre, le masque de soudure, la sérigraphie et le contour de la carte, sont toutes correctement définies. La largeur de la piste, la taille du pad et les dimensions des vias sont des exemples d'attributs auxquels des valeurs doivent être attribuées pour chaque couche. Des définitions de couche correctes garantissent que les fichiers Gerber représenteront correctement la conception.

Créer des fichiers Gerber

Utilisez la fonction d'exportation de votre programme de CAO pour créer les fichiers Gerber. Dans la plupart des cas, vous souhaiterez exporter des fichiers au format RS274X, qui contient des données d'ouverture intégrées décrivant les détails de chaque couche. Assurez-vous d'exporter tous les fichiers requis, y compris un pour chaque couche, les fichiers de perçage et toute autre information nécessaire.

Vérifiez avec un visualiseur Gerber

Chargez vos fichiers Gerber dans une visionneuse Gerber pour inspecter visuellement chaque couche. Vérifiez l'alignement, l'intégralité des couches et la précision de la conception. Avec la visionneuse, assurez-vous qu'il n'y a pas d'erreurs ou d'éléments manquants dans les fichiers, par exemple des traces qui se chevauchent ou des pastilles qui ne sont pas de la bonne taille.

Inclure les fichiers de perçage et d'ouverture

Générez et incluez des fichiers de perçage indiquant les emplacements et les tailles des trous dans le PCB. Si vous utilisez le format RS274-D, vous devez également fournir un fichier d'ouverture distinct. Remarque : les données d'ouverture sont incluses dans les formats RS274X ou plus récents, cette étape est donc généralement plus simple.

Vérifier et envoyer

Effectuez la vérification finale de tous les fichiers Gerber pour en vérifier l'exactitude. Confirmez qu'ils sont conformes aux spécifications et aux exigences de votre fabricant. Distribuez un ensemble complet de fichiers à vos Fabricant de PCB pour la production : calques Gerber, fichiers de perçage et documentation.

En suivant ces étapes, vous êtes guidé dans la création de fichiers Gerber corrects et dans l'évitement des pièges courants pour une expérience de fabrication fluide et des PCB de qualité.

FAQ

Quels types de calques les fichiers Gerber incluent-ils ?

Les couches principales des formats Gerber comprennent, sans s'y limiter, les couches de cuivre, de masque de soudure, de sérigraphie et de perçage. Les couches de cuivre définissent les pistes et les pastilles électriques. Les couches de masque de soudure évitent les ponts de soudure et protègent les pistes de cuivre. Les couches de sérigraphie fournissent des étiquettes pour les composants et les marquages.

Que se passe-t-il si mes fichiers Gerber sont incorrects ?

Des fichiers Gerber de mauvaise qualité entraînent des problèmes de fabrication, tels que des traces mal placées ou des trous omis, ce qui peut entraîner des circuits imprimés défectueux avec des défaillances fonctionnelles ou d'assemblage. Les conséquences peuvent également inclure des retards et des retouches coûteux. Vérifiez toujours l'exactitude des fichiers avant de les soumettre.

Quel est le format Gerber le plus populaire auprès des fabricants entre RS-274X et RS-274D ?

Le RS-274X bénéficie d'un plus grand soutien de la part des fabricants que le RS-274D. Le RS-274X intègre les données d'ouverture, ce qui facilite la gestion des fichiers et réduit les risques d'erreur. Il permet des conceptions modernes avec des circuits imprimés multicouches. Le RS-274D nécessite que les fichiers d'ouverture soient séparés, ce qui est depuis longtemps obsolète.

Quel logiciel puis-je utiliser pour visualiser les fichiers Gerber ?

Gerbex

GerbEx est un visualiseur Windows pour les fichiers au format Gerber qui permet aux utilisateurs de visualiser et d'analyser rapidement les conceptions de systèmes de circuits imprimés. Il permet à l'utilisateur de visualiser, de contrôler et de mesurer les couches et est donc très utile dans les processus de vérification de l'exactitude de la conception.

Afficher le tracé

Viewplot est un visualiseur de fichiers Gerber universel prenant en charge la plupart des formats. Cet utilitaire permet aux utilisateurs d'effectuer des opérations de gestion des calques et de procéder à des inspections détaillées. Il est particulièrement adapté à des activités telles que la révision des conceptions en vue d'une fabrication ultérieure du produit.

ZofzPCB

ZofzPCB : Ce visualiseur Gerber 3D gratuit permet à l'utilisateur de visualiser la conception de son PCB en 3D. Il permet d'inspecter les emplacements des composants et les caractéristiques de conception sous différents angles.

GerberLogix

GerberLogix : l'outil est doté d'un certain nombre d'options d'affichage et de modifications pour les fichiers Gerber, y compris le contrôle des calques et l'annotation pour faciliter les révisions de conception détaillées et la vérification des erreurs.

GC-Aperçu

GC Prevue est un visualiseur Gerber facile à utiliser avec des fonctions de gestion et de mesure des couches. Il prend en charge divers formats Gerber, ce qui le rend très pratique pour vérifier et contrôler vos conceptions de circuits imprimés avant leur mise en production.

GerbMagique

GerbMagic est un visualiseur de fichiers Gerber qui offre une visualisation améliorée en 3D, comme la vérification des règles de conception. Il offre des vues et des analyses nécessaires lors de la gestion de conceptions complexes de circuits imprimés pour plus de précision avant la production.

Visionneuse Gerber EDA facile à utiliser

EasyEDA Gerber Viewer est un outil de visualisation et de partage en ligne pour les fichiers Gerber. Il dispose de commandes de base sur les calques et la visualisation pour une utilisation pratique dans les révisions de conception rapides.

GerbV

GerbV – Il s'agit d'un visualiseur Gerber open source gratuit prenant en charge une grande variété de formats de fichiers. Doté de fonctions d'inspection et de mesure des couches, il est particulièrement adapté à la vérification des conceptions et à la préparation des fichiers avant la fabrication.

DFM maintenant

DFM Now sert à la fois d'outil de visualisation Gerber et d'outil de vérification DFM, identifiant les problèmes de conception du point de vue de la fabrication et garantissant que les conceptions sont en état d'être produites.

Grappin Gerber

Gerber Grab est un visualiseur Gerber léger qui vous permet de visualiser et d'inspecter les fichiers Gerber. Les fonctionnalités de contrôle de couche et de mesure de base en font un outil idéal pour les vérifications rapides et la validation de conception de base.

Comment convertir un fichier « .Gbr » en fichier .Pcb ?

Il existe plusieurs façons de convertir un fichier .Gbr ou Gerber en fichier .Pcb. En voici une :

1. Ouvrir le fichier Gerber – Tout logiciel qui visualise les fichiers Gerber ou tout logiciel de conception de PCB qui prend en charge les fichiers .Gbr peut être ouvert. Vous pouvez importer le fichier .Gbr dans ce logiciel particulier.
2. Vérifier la conception – Après l'importation, vérifiez que la conception est correcte. Toutes les couches, traces et composants doivent être affichés correctement par le logiciel.
3. Créer une nouvelle conception de PCB – Créez un nouveau projet ou une nouvelle configuration de PCB dans n’importe quel logiciel de conception de PCB. Définissez les paramètres du projet en fonction de vos exigences de conception.
4. Importer des données Gerber – À l’aide de la fonctionnalité d’importation du logiciel, importez les données Gerber dans le logiciel. Associez les couches importées aux composants appropriés de votre conception de PCB.
5. Enregistrer au format PCB – Après avoir importé les données dans le programme, vérifiez-les et modifiez-les, enregistrez le projet dans un fichier .Pcb. Tous les éléments de conception sont bien traduits.
6. Réviser et finaliser – Enfin, vérifiez le fichier .Pcb, c’est-à-dire assurez-vous que tout est correct. Effectuez quelques ajustements si nécessaire et finalisez le fichier pour l’utiliser dans votre flux de travail de conception de PCB.

Conclusion

La compréhension des fichiers Gerber est très importante pour la conception et la fabrication précise d'un PCB. Ils vont donner des instructions détaillées sur chaque couche de votre circuit imprimé. Des fichiers Gerber correctement préparés permettent une production fiable et efficace des produits. Leur parfaite maîtrise permet d'éviter les erreurs et ainsi d'obtenir des PCB de qualité.