Gerber档案是一款计算机软体,是线路板行业软体描述线路板(线路层、阻焊层、字元层等)图像及钻、铣数据的文档格式集合,是线路板行业图像转换的标準格式。
Gerber格式最初是由Gerber系统公司开发的,现由Ucamco公司所有,其前身Barco公司收购了Gerber系统公司。Ucamco不断的更新gerber规格说明书的版本。当下的Gerber规格说明书是I1版,是在2012年的12月发布的,可免费从ucamco公司的网站上下载。
基本介绍
- 中文名Gerber档案
- 开发公司Gerber系统公司
- 发布时间2012年的12月
- 下载免费从ucamco公司的网站
GERBER档案
现存Gerber有三个版本
Gerber X2 最新的Gerber格式,可以插入板的层叠信息及属性;
扩展Gerber即RS-274X,被普遍使用;
标準Gerber即RS-274D,是老版本,正逐渐被废弃并被RS-274X所取代。
RS-274X
RS-274X(又称扩展的Gerber格式,或者X-Gerber格式)是二维矢量图像描述格式,也是线路板行业图像描述的标準格式。 RS-274X是一种可读的ASCII格式,包含了一系列控制码和坐标信息,组成图像的元素是在特定位置画好外形的线和flash。正性和负性图形对象可以组合。
以下是RS-274X格式的例子
G04 Film Name: paste_top
G04 Origin Date: Thu Sep 20 15:54:22 2007
G04 Layer: PIN/PASTEMASK_TOP
%FSLAX26Y26MOIN%
%IPPOS%
%ADD28R,.11X.043%
%ADD39O,.07X.022%
...
%AMMACRO19
21,1,.0512,.0512,0.0,0.0,45.%
%ADD19MACRO19%
%LPD%
G75
D10
X1762513Y1175000D03
Y1374634D03
Y1637506D03
...
D39
X4962513Y1425000D02
Y1375000D01
Y1325000D01
Y1275000D01
M02
G04 Origin Date: Thu Sep 20 15:54:22 2007
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D10
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Y1637506D03
...
D39
X4962513Y1425000D02
Y1375000D01
Y1325000D01
Y1275000D01
M02
RS-274X文档包含了线路板各层图像的完整描述,具有线路板图形成像需要的所有元素,不需要扩展档案。Aperture可以定义正性物件和负性物件。铜皮不需要像在RS-274-D中那样指定为"填充块"或者"填充线"。
RS-274X 是对线路板各层的完整、强大、清晰的标準描述,能被自动导入及处理。这使得它能被用于快速安全的数据转换及可信和自动化的工作流程。
RS-274X 格式的aperture 是整合在gerberfile 中的,不需要aperture档案(即,内含D 码)。
RS-274-D
老式的RS-274-D(又称标準Gerber格式)是EIA 的 RS-274-D 标準码所衍生的用于控制多领域数控工具机的数据格式。Gerber RS-274-D用于控制矢量光绘机,该机器是二维数控工具机。Gerber RS-274-D是包含了控制码及X,Y坐标的ASCII格式。
以下是RS-274-D 格式的例子
D11
X1785250Y2173980D02
X1796650Y2177730D01
X1785250Y2181480D01
X1796650Y2184580D01
D12
X3421095Y1407208D03
X3422388Y1406150D03
M02
X1785250Y2173980D02
X1796650Y2177730D01
X1785250Y2181480D01
X1796650Y2184580D01
D12
X3421095Y1407208D03
X3422388Y1406150D03
M02
Gerber RS-274-D是20世纪60、70年代被研製出来控制矢量光绘机。该机器现在已经被镭射光绘机取代。Gerber RS-274-D本身不能描述图像信息。它不包含坐标单位及Aperture信息。Aperture是物件的形状说明,类似于PDF文档的字型。光绘机操作人员自己手工设定坐标单位和Aperture,用text档案描述,称为Aperture档案或者由于历史原因称为wheel档案。Aperture档案主要用于操作人员读写,没有标準。每个EDA软体甚至每个设计人员都有自己不同的aperture档案设计及名称转换习惯。PCB製造人员必须自己理解并手工输入到CAM系统。
RS-274-D只支持简单的图像操作。因为其极大的局限性,人们只得创建一些複杂的图形,如stroking,也就是填充块或者填充线。
RS-274-D能便利地控制矢量光绘机,但受到当时工艺能力的极大限制。它适用于手工操作流程,不适合PCB设计及製造的可靠及自动化数据转换。
RS-274-D是数控标準而不是图像描述标準。没有Aperture档案匹配,一个RS-274-D 档案是没有作用的。Aperture文档没有统一的标準。
RS-274-D已过时。
Gerber格式的套用
Gerber文档通常是由线路板设计人员使用专业的电子设计自动化(EDA)或者CAD软体产生的。Gerber文档被送到PCB工厂,导入CAM软体,从而为每一道PCB工艺流程提供数据。Gerber资料还可用于为特定设备提供图像资料,如自动化光学检测设备,也可用于描述钻孔信息(Aperture为flash)。,钻孔资料通常使用Excellon格式。
现在Gerber RS-274-X已经是全球PCB行业图像转换标準格式,广泛用于自动导入及处理。
一个质量好的RS-274-X文档是非常方便处理的。,有一些CAD软体製作出的RS-274X文档是难于处理的。有些文档包含语法或者语义错误。有些文档数据精确度太低,导致在非常精确的线路板厂产生巨大的捨入误差。Gerber导出精确度(格线计算)通常至少比CAD系统的精确度高10倍。有些系统仍然使用填充块来填充而不是使用外形填充,或者使用填充的SMD而不是使用灵活的Aperture定义。填充块不会使档案无效,会造成处理时间更长,难度更大。,填充块应该被废弃。但需要提醒的是,这些问题不是RS-274X格式本身问题,而只是难于实施。很多非常优秀的实施工艺存在,促进了优秀的RS-274-X文档的产生。
RS-274X格式并不标明文档属于线路板的具体层别,也没有指明文档层别的标準。但这不足以造成困扰,完全可以通过在文档名称中标明层功能,在扩展名中标明格式,比如“.GE”。 一些设计人员使用模糊的档案名称,或採用任意文本格式,这意味着製造人员必须通过浏览所有文档的内容查找所需的生产信息。另一些情况下,误用文档的扩展名表达层功能,比如用.BOT表达底层。这时,製造人员必须打开文档以查明文档的格式。与这形成鲜明对比的是,没有人需要通过打开PDF文档以便知道该文档的格式是PDF格式。
过时的RS-274-D格式仍然偶尔被使用。RS-274-D本是为了某种工艺设计的,该工艺已被废弃数十年。它不包含层图像的完整信息,这一局限促使用户採用笨拙的构造,从而增加手工操作和失误。
为何要转换为GERBER档案交PCB厂制板
大多数工程师都习惯于将PCB档案设计好后直接送PCB厂加工,而国际上比较流行的做法是将PCB档案转换为GERBER档案和钻孔数据后交PCB厂,为何要“多此一举”呢?
因为电子工程师和PCB工程师对PCB的理解不一样,由PCB工厂转换出来的GERBER档案可能不是您所要的,如您在设计时将元件的参数都定义在PCB档案中,您又不想让这些参数显示在PCB成品上,您未作说明,PCB厂依葫芦画瓢将这些参数都留在了PCB成品上,这只是一个例子。若您自己将PCB档案转换成GERBER档案就可避免此类事件发生。还有就是为了保护自己的劳动成果不被窃取,公司的机密不被盗窃。个人认为这才是GERBER档案的作用。
如何检查生成的GERBER正确性?您只需在免费软体Viewmate
V6.3中导入这些GERBER档案和D码档案即可在萤幕上看到或通过列印输出。
钻孔数据也能由各种CAD软体产生,一般格式为Excellon,在Viewmate中也能显示出来。没有钻孔数据做不出PCB了。
历史
- Gerber格式最开始是电子工业联盟(EIA) RS-274-D规格的延伸。该格式主要用于控制多个领域的数控工具机。EIA RS-274-D用于定位、仿形、仿形/定位的数控工具机用可互换的可变程式块数据格式。Gerber公司用一系列的控制符来控制光绘机的线条。当时,光绘机包含一系列有限的特定Aperture,表示不同形状(典型的有圆,长方形等)和不同尺寸。 一个Aperture可以通过“flash”曝光在指定位置,也可以使用“draw”通过从一个位置到另一个位置拉动端点产生线或弧段。Aperture没有统一的位置,每个都是在玻璃或者菲林基材上的一小段图形。在光绘前,光绘机操作人员需要设计人员给出一系列指示告诉他每个Aperture曝光到什幺位置。机器有一定数量的不连贯的Aperture位置编码,而且通常不是所有的都适用于光绘。製作光绘档案的人员须确保所有Aperture所处位置是可以找到并且与光绘文档对应的。
- 1980年8月27日,Gerber公司推出了Gerber格式《EIA RS-274-D的子集光绘数据格式参考书》,作为操作光绘机的说明书。
- 1986年,Gerber格式扩展为支持尺寸可变的Aperture,以製作特定範围内任意尺寸的长方形和锥形线。该功能已被停止套用。
- 20世纪80年代,一些其它的光绘机供应商和PCB行业电脑辅助生产系统也採用Gerber格式。这时,Gerber格式已成为标準格式。
- 1991年4月26日,随着光栅扫描技术的实现,Gerber格式被扩展为支持多边形和大量参数,用户可以动态定义不同形状、尺寸的Aperture,铜皮及多边形,而不再需要使用“填充块”。这大量的扩展参数最初是20世纪90年代由Gerber公司在AT&T的推动下设计开发的。
- 1993年1月31日,Gerber公司出版了Gerber格式的最新版《EIA RS-274-D的子集光绘数据格式参考书》。
- 1997年,Gerber公司被比利时根特的Barco Graphics公司收购。Barco Graphics-Gerber公司在1998年9月21日出版了《RS-274X 格式用户指导》。Barco Graphics的PCB部门现在命名为Ucamco(前Barco ETS)。
- 《RS-274X格式用户指导》已于2010年12月更新到G版。