Crear archivos Gerber desde cualquier software de diseño PCB: Guía completa

Nadie quiere un pedido de placa de circuito impreso (PCB) retrasado. Lo ideal es enviar el archivo de diseño al fabricante, que fabrique la placa según ese archivo y entregue el producto. Sin embargo, la realidad no es tan sencilla.

Suele transcurrir mucho tiempo desde que se envía el archivo de diseño hasta la llegada final de las placas. La insatisfacción con el fabricante aumenta a medida que se alarga el plazo de entrega. En realidad, hay mucho que se puede hacer para acortar ese período desde la perspectiva del diseñador. Al fin y al cabo, la eficacia y la eficiencia son lo que cuenta.

Los archivos Gerber desempeñan un papel crucial como conector y traductor entre los ingenieros de diseño de PCB y los fabricantes, permitiendo que las consideraciones y conceptos de los ingenieros sean comprendidos por los fabricantes para que se puedan fabricar productos correctos y fiables de manera eficaz y eficiente.

Definición y necesidad de los archivos Gerber

Desarrollados inicialmente por la empresa Gerber, el formato Gerber se refiere actualmente a un estándar ampliamente aceptado en la industria de PCB, capaz de describir las circunstancias de las imágenes de la placa, como capas de conductores, capas de máscara de soldadura, capas de leyenda.

Los circuitos impresos se diseñan en un sistema especializado de EDA (Automatización del Diseño Electrónico) o CAD (Diseño Asistido por Computadora) que genera datos de fabricación de la placa basándose en los cuales se inicia la fabricación. Los fabricantes de PCB no comprenderán plenamente todos los detalles de un archivo de diseño a menos que contenga un archivo en formato Gerber como referencia y guía. El formato Gerber se aplica para describir los requisitos de diseño de cada imagen de un circuito impreso y puede utilizarse tanto para la fabricación de placas desnudas como para el ensamblaje de PCB.

En cuanto a la fabricación de placas desnudas, el formato Gerber es requerido tanto por fotoplotters estándar como por otros equipos de fabricación que necesitan datos de imagen, como impresoras de leyenda, imágenes directas o equipos AOI (Inspección Óptica Automatizada/Automática). En pocas palabras, los archivos en formato Gerber deben confiarse desde el principio hasta el final del proceso de fabricación de PCB.

En cuanto al ensamblaje de PCB, se incluye una capa de plantilla en el formato Gerber y se regulan las ubicaciones de los componentes, lo que se considerará como datos de referencia significativos para el ensamblaje SMT (Tecnología de Montaje en Superficie), ensamblaje de orificios pasantes y una mezcla de ambos.

Versiones de los archivos Gerber

Actualmente, hay tres versiones de formatos Gerber disponibles:

• Gerber X2: el formato Gerber más reciente con datos de apilamiento y atributos incluidos.
• RS-274-X: una versión extendida del formato Gerber que se ha aplicado ampliamente.
• RS-274-D: la versión más antigua del formato Gerber, que está siendo reemplazada gradualmente por RS-274-X.

Generación de archivos Gerber

Los ingenieros de diseño de PCB nunca deben ser perezosos a la hora de generar sus propios archivos Gerber por dos razones principales:

Es difícil asegurar que el software de diseño de PCB que utiliza sea el mismo que usa su fabricante. Si el fabricante usa un software diferente, usted debe generar los archivos Gerber usted mismo; de lo contrario, las conversaciones y confirmaciones adicionales causarán más tiempo y retrasarán la producción.

Incluso si el fabricante usa el mismo software, aún se recomienda generar los archivos Gerber por su cuenta, ya que las diferencias en la versión o configuración del software también pueden provocar errores.

Por lo tanto, para garantizar el tiempo de entrega y la fiabilidad de los productos finales, los ingenieros de diseño de PCB deben aprender a generar archivos Gerber por sí mismos. Los archivos Gerber generalmente contienen datos de diseño de capa de conductor, capa de máscara de soldadura y capa de serigrafía. Además, cuando se trata de dos capas con los mismos datos de diseño, los archivos Gerber deben generarse por separado para evitar malentendidos.

Diferentes software de diseño de PCB tienen diferentes pasos operativos para la generación de archivos Gerber. En la siguiente parte de este artículo, se mostrarán los métodos de generación de archivos Gerber para los principales software de diseño de PCB.

Altium Designer

Con su archivo .pcb abierto en Altium Designer, haga clic en Archivo >> Salidas de fabricación >> Archivos Gerber secuencialmente. Aparecerá la ventana de diálogo Configuración de Gerber, en la que hay cinco elementos disponibles para que los ingenieros establezcan los parámetros correspondientes en sus archivos Gerber: General, Capas, Dibujo de taladro, Aperturas y Avanzado.

Botón General

En el botón General, se deben determinar dos parámetros: Unidades y Formato. Para Unidades, se puede seleccionar Pulgadas o Milímetros. Para Formato, se ofrecen tres alternativas. La resolución más alta es 2:5, mientras que la más baja es 2:3.

Capas

En esta pestaña, se deben determinar las capas a graficar y a reflejar. Se puede marcar una cruz al final de las capas que necesitan ser graficadas o reflejadas. Las capas mecánicas para agregar a todos los gráficos pueden ignorarse.

Dibujo de taladro

Poco se debe hacer en esta pestaña y los símbolos de leyenda no importan mucho.

Aperturas

Basado en la discusión anterior, se debe marcar Aperturas incrustadas (RS274X) y los demás elementos se vuelven grises y no se requieren más acciones.

Avanzado

Los parámetros en Tamaño de película pueden establecerse como predeterminados por Altium Designer y puede causar errores si estos parámetros se establecen demasiado pequeños. Los parámetros en Tolerancias de coincidencia de apertura, tanto Plus como Minus, deben establecerse en 0.005mil.

En el elemento Modo por lotes, se debe seleccionar Archivo separado por capa.

Ceros iniciales/finales, Posición en película y Tipo de plotter deben seleccionarse según la preferencia del ingeniero de diseño de PCB y las demandas de proyectos específicos. Los ceros iniciales/finales y la posición en película determinados en los archivos Gerber deben ser compatibles con los de los archivos de taladro NC.

Entre las selecciones en Otro, se sugiere que se marquen Optimizar comandos de cambio de ubicación y Generar archivo de exportación de reglas DRC (.RUL), mientras que las otras dos selecciones no.

Después de determinar todos los parámetros, presione el botón OK para completar la generación del archivo Gerber.

Cadence (Allegro)

Abra su diseño de PCB en Allegro y haga clic en Fabricar >> Ilustración secuencialmente. Luego se verá el Formulario de control de ilustración.

Luego es momento de agregar un contorno de placa haciendo clic derecho en la carpeta TOP y seleccionando Agregar manual.

Determine un nombre de película, por ejemplo OUTLINE, y haga clic en OK.

En la ventana Selección de subclase, expanda GEOMETRÍA DE PLACA y marque delante de OUTLINE. Luego, haga clic en el botón OK.

Vuelva a la ventana Formulario de control de ilustración, marque delante de OUTLINE si se ha quedado en el área de Películas disponibles.

Con esos pasos terminados, presione el botón Seleccionar todo con todas las capas de salida. Luego, los archivos Gerber se generarán cuando se haga clic en el botón Crear ilustración.

EAGLE

Abra su diseño de PCB con el software EAGLE y haga clic en Archivo >> Procesador CAM. Luego se encontrará con un cuadro de diálogo emergente.

En esta ventana de diálogo, haga clic en Archivo >> Abrir >> Trabajo y abra un archivo de diseño en una nueva ventana que se muestra a continuación.

En esta ventana, debe definir los archivos Gerber en términos de Lado de componentes, Lado de soldadura, Serigrafía CMP, Máscara de soldadura CMP, Máscara de soldadura SOL, Borde, Pasta CMP, Pasta SOL y Serigrafía SOL. Tan pronto como se hayan determinado todos los parámetros bajo todos los botones en esta ventana, puede generar archivos Gerber haciendo clic en el botón Procesar trabajo.

En mi opinión, no es un trabajo difícil crear un archivo Gerber en software de diseño de PCB siempre que sea plenamente consciente de su importancia para los ingenieros de los fabricantes de PCB. Recuerde: cree un archivo Gerber para CADA capa de su PCB junto con el borde de la PCB. Un archivo Gerber claro e integrado definitivamente impulsará su pedido para que sea eficaz y eficiente.