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SMT貼片加工：Gerber文件格式常見問題和解決方案
來源：本站 時間：2020/03/13
世界各地，大多數設計師和制造商都遵循Gerber RS-274X作為設計和制造PCB時的事實標準。盡管有其受歡迎的證據，但格柏有許多實際限制。通常，這些限制在制造PCB時會導致各種問題。銘華為您介紹關于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60年代開發了Gerber文件格式，當時它是格柏系統公司，并且是使用數字控制的早期照片繪圖儀系統的領先提供商。他們的第一種格式RS-274D是EIA RS-274-D的一個子集，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80年代仍然是基于矢量的照片繪圖儀的標準格式。
在20世紀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，需要完全不同的數據格式。因此，1998年，收購了格柏系統的巴可ETS發布了單一的標準圖像格式，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標準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上的標準，其次是世界上近90％的PCB設計師和制造商。
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。問題是標準沒有按照PCB制造商的要求解決制造和裝配的所有方面。
雖然Gerber RS-274X在信號和平面層上精確渲染銅形狀圖像時非常準確可靠，但它并不能準確地傳遞層疊順序。此外，有關材料，鉆取數據，網表，取放數據，物料清單，測試點報告等的數據集和信息需要由不同的實用程序通過單獨的流程生成。這意味著，Gerber RS-274X格式無法將完整信息從設計域傳輸到制造域。
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過一層或兩層。如果缺少圖層順序，則鉆取數據可能會生成相對于錯誤布局的孔。這種不匹配可能發生在整個裝配數據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據，錯誤的源文件版本，并且這些可能導致電路板無用。
設計師通常使用維護良好的設計方法和與制造商共享的最佳實踐來克服上述缺點。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，事情可能會滑落，給制造商和裝配廠帶來問題，現在他們必須面對責任的沖擊并解決問題。這也導致制造商和裝配廠被迫花費大量時間和資源來檢查和驗證所有進入的工作的整個數據，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方面的設計轉移標準，消除了這些問題。有兩種新的開放標準，可以實現從PCB設計人員到制造廠商和裝配商的高效準確的數據交換。 Ucamco管理其中一個標準Gerber X2，而IPC Consortium管理另一個標準IPC-2581。兩者都是開放標準，沒有任何專有限制。
Gerber X2文件格式
Gerber X2是GerberX格式的擴展版本。除了布局圖像數據，Gerber X2現在還包括設計數據。 X2制造文件現在包括板層順序和疊層信息，到目前為止，制造商必須手動解釋和驗證。同樣，X2制造文件中還包含一組鉆孔文件，詳細說明了位置，鉆孔尺寸，鍍層/非鍍層信息以及層跨度。
X2屬性系統使用諸如文件功能，部件，打擊墊功能等規范來限定對象，從而為傳統圖像數據添加智能，從而改善自動化過程。例如，文件功能指定一個文件作為頂部銅層，頂部焊接掩模，而部分指定PCB是單個還是面板化陣列，并且焊盤功能將焊盤定義為屬于通孔，通孔，SMT，或基準。 Gerber X2格式將所有輸出定向到一個文件夾。
由于Gerber X2向前和向后兼容RS-274X標準，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格式創建的傳統制造文件，反之亦然。
IPC-2581文件格式
來自各種PCB行業領域的貢獻者發起，開發并推動了IPC-2581標準。這些行業包括MES，CAD / CAM和PLM供應商，PCB制造商，合約制造商以及OEM。 IPC-2581是單一數據格式，在單個文件中，包含PCB設計的所有方面，例如層疊，材料，裝配和測試細節。
使用IPC-2581標準，設計人員可以包含層堆棧的詳細信息和材料信息，以確保正確的層順序。該標準適用于復雜電路板設計的疊層，例如與剛撓板相關的疊層，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據。它還支持有關背鉆，V型槽，槽和型腔的信息。對于裸板測試，設計人員也可以包括網表。
除了一整套制造數據外，IPC-2581還可以保存裝配數據。因此，它不僅可以包含拾取和放置信息，還可以包含有關組件極性和旋轉的信息，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標準還能夠生成物料清單和采購文檔。 因此，該標準可以與PLM / ERP系統數據相結合，以在設計和供應鏈設施之間建立聯系。 IPC-2581的最大優勢是一個單獨的文件，包含與制造和裝配相關的全部數據。
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