Master PCB-bestandsbeheer:van ontwerp tot productie met hoge beschikbaarheid

Of u nu een student bent die aan uw eerste PCB-project werkt of een doorgewinterde ingenieur bent die de productie opschaalt, de kwaliteit van uw PCB-bestanden vormt de basis van een succesvolle bouw. Deze gids begeleidt u bij elke stap:van het begrijpen van bestandstypen tot het genereren van conforme Gerber-gegevens en het garanderen dat uw ontwerp voldoet aan de specificaties van de fabrikant.

Basisbeginselen van PCB-bestanden

Elk PCB-ontwerp wordt vertegenwoordigd door een verzameling bestanden die lagen, routing, boorgaten en details voor opbouwmontage beschrijven. Deze bestanden dienen als de blauwdruk die de fabrikant gebruikt om uw bord te vervaardigen.

Wat is een PCB-bestand?

Een PCB-bestand, meestal met extensies zoals .brd (Adelaar), .pcb (Altium) of Gerber-varianten:omvat alle laaginformatie, inclusief kopersporen, soldeermasker, zeefdruk en voetafdrukken van componenten. Het bevat ook metagegevens zoals plaatafmetingen en fabricagetoleranties.

Figuur 1 toont een typisch PCB-bestand dat is geopend in een ontwerpomgeving. Het bestand biedt de fabrikant cruciale details:de omtrek van het bord, het kopergewicht, de diëlektrische dikte en de kleur van het soldeermasker.

Gemeenschappelijke PCB-bestandsformaten

Hoewel het oorspronkelijke ontwerpbestand vaak bedrijfseigen is, is Gerber de industriestandaard voor productie. Hieronder vindt u een korte verwijzing naar de meest voorkomende formaten.

Tabel I – PCB-bestandsformaten

Gerber-bestanden genereren met populaire CAD-tools

Gerber-bestanden bieden een 2D-illustratie van uw bord, met details over koper-, soldeermasker- en zeefdruklagen. Ze bevatten geen netwerkconnectiviteit of ontwerpregelgegevens, dus het is essentieel om de instructies van de fabrikant nauwgezet op te volgen bij het exporteren.

Figuur 2 illustreert de Gerber-exportworkflow in DipTrace. Het proces is voor de meeste EDA-pakketten vergelijkbaar:definieer een productietaak, stel laagselecties in en voer de CAM-processor uit.

Typische stappen voor het maken van een Gerberset:

• Raadpleeg het specificatieblad van uw fabrikant voor de exacte bestandsstructuur.
• Gebruik de CAM- of Exportwizard van de CAD-tool om de vereiste lagen te genereren.
• Valideer de uitvoer met een Gerber-viewer voordat u deze naar fabricage verzendt.

PCB-bestanden openen en inspecteren

Een PCB-bestand bekijken in Eagle

Eagle leest .pcb niet van nature bestanden van andere platforms. U kunt ontwerpen echter importeren via een script of door deze te converteren naar een Eagle-compatibel formaat zoals .brd . Een populaire methode is het gebruik van het Eagle-importscript beschikbaar via communityforums.

Een Gerber-viewer gebruiken

Voordat u de laag verzendt, moet u altijd een voorbeeld van elke laag bekijken in een Gerber-viewer. Met deze stap worden ontbrekende sporen, verkeerd uitgelijnde zeefdrukken of onjuiste boorgaten opgespoord. Figuur 4 toont een typisch Gerber-voorbeeld.

Bestandsconversie tussen platforms

Van Adelaar tot Gerber

Met een .brd bestand geopend:

1. Bestand> CAM-processor.
2. Bestand> Openen> Taak en laad vervolgens gerb274x.cam uit de standaard CAM-map van Eagle.
3. Klik op Taak verwerken om de volledige Gerber-set te genereren.

Voor een diepere duik, zie ons Hands-On The Gerber File artikel.

Altium naar Eagle

Exporteer het Altium-ontwerp als een ACCEL ASCII-bestand (.acc ) en importeer het in Eagle via Importeren> Bestand> Pad . De importeur vertaalt de netlijst en footprints naar het Eagle-schema.

Gerber converteren naar Altium

Altium herkent Gerber-lagen aan de extensie:GTL voor bovenaan, GBL voor de onderkant, GTO voor buitenkoper, enz. Hernoem eenvoudig uw Gerber-bestanden dienovereenkomstig en laat Altium de set importeren.

Bestandsvereisten van de fabrikant

Checklist Gerber-bestanden

• Boorgereedschaplijst en Excellon-boorbestanden
• Alle koperlagen met correcte polariteit
• Soldeermasker en zeefdruklagen
• Lijst met diafragma (D-code)
• Boardomtrek en randuitsnijdingen
• Leesmij met naamgevingsconventies voor lagen
• Specificaties voor kopergewicht en diëlektrische dikte

Native ontwerpbestanden die door sommige fabrikanten worden geaccepteerd

• Altium (Protel) .pcb
• EAGLE .brd
• Ultiboard .u3
• OrCAD .pcb
• PCB123 .sch / .brd
• IVEX .ivx

Specificaties van boorbestanden

• Geef de voorkeur aan Excel of platte tekst.
• Sluit G-code-voorvoegsels uit, zoals G01-, G54- en D-opdrachten.
• Gebruik ASCII-tekst; geen binaire of grafische artefacten.
• Voeg gereedschapsrapporten en NC-boorbestanden toe voor geplateerde features.
• Afzonderlijke geplateerde en niet-geplateerde gaten op geschikte lagen.

Routing- en ontwerpregelrichtlijnen

Fabrikanten adviseren vaak een koperen doornmaat van 0,020″ om spoorranden te beschermen. Hoewel sommige onregelmatige vormen toestaan, gelden er nog steeds beperkingen op de minimale breedte en afstand. Figuur 5 illustreert een typische lay-out van een gerouteerd bord.

Conclusie

Hoogwaardige PCB-bestanden zijn de sleutel tot een soepel productieproces. Door de bestandsformaten te begrijpen, de specificaties van de fabrikant na te leven en elke laag rigoureus te valideren, kunt u dure herbewerkingen en productievertragingen voorkomen.

Heeft u hulp nodig bij het voorbereiden van uw dossiers of het verifiëren van de naleving? Ons ervaren technische team staat klaar om u te helpen. Neem vandaag nog contact met ons op.

Wij waarderen uw feedback en staan altijd klaar om uw volgende project te ondersteunen.