Comprendre les fichiers Gerber PCB : rôle clé dans la fabrication électronique

25 juin 2020

Chaque assemblage électronique est construit selon des spécifications. Les spécifications et autres détails de conception sont documentés dans divers fichiers. Le fichier Gerber est l'un de ces fichiers utilisé dans l'industrie électronique pour stocker et communiquer les plans de conception. Ce fichier est principalement référencé par les concepteurs et fabricants PCB pour la construction de prototypes ou pendant la production de volume moyen à élevé. Vous vous posez peut-être des questions : qu'est-ce exactement que les fichiers Gerber ? Comment aident-ils les utilisateurs pendant la fabrication ? Cet article répond à ces questions.

Introduction aux fichiers Gerber

Gerber est un format vectoriel ASCII utilisé pour la conception PCB, c'est pourquoi on l'appelle fichiers Gerber PCB. C'est un format open-source utilisé pour définir les spécifications de conception PCB : nombre de couches de cuivre, données de perçage, informations de masque de soudure, etc. Généralement, le processus de conception PCB implique l'automatisation de la conception électronique (EDA) ou la conception assistée par ordinateur (CAO). Dans le cas d'une mise en page CAO PCB, les fichiers Gerber PCB sont utilisés pour présenter le format d'entrée standard d'image de la conception. Il offre un standard d'image pour les données de fabrication PCB, il implique aussi l'inspection optique automatisée (AOI).

Il existe trois formats de fichiers Gerber PCB : RS-274X, RS-274D et Gerber-X2. RS-274X est le format actuel utilisé dans l'industrie.

Quelles informations sont incluses dans ces fichiers et comment aident-ils la fabrication PCB ? La section suivante répond en détail.

Caractéristiques significatives des fichiers Gerber

Les caractéristiques des fichiers Gerber qui font de ce format un standard dans la fabrication PCB sont :

• Paramètres de configuration : Les fichiers Gerber incluent généralement des paramètres de configuration. La syntaxe commence et se termine par des blocs de texte %. Cependant, les paramètres peuvent varier selon le type de fichier Gerber. Ils contrôlent chaque activité effectuée par les fichiers Gerber.
• Dimensions des macros et ouvertures (Aperture) : L'ouverture définit la forme et la taille de la carte PCB, tandis que les macros définissent des caractéristiques géométriques rarement utilisées sur les fichiers Gerber : logos, lettres, marques de repérage. Dans un système CAO, les macros sont des paramètres AM utilisés pour combler les écarts entre caractéristiques originales et spécifications.
• Commandes de dessin : Les fichiers Gerber possèdent trois primitives de dessin : flashs, arcs et lignes pour définir l'épaisseur et les formes géométriques dans une conception PCB. Grâce à la commande « step and repeat » dans RS-274X, il est possible de dessiner des formes complexes dans la conception, ce qui n'était pas possible auparavant.
• Coordonnées X/Y : Gerber définit les coordonnées X et Y de chaque forme géométrique dessinée sur le fichier comme des repères. Grâce à toutes ces fonctionnalités, les fichiers Gerber PCB sont un format important dans la fabrication PCB. Ils agissent comme des PDF pour l'industrie de la fabrication électronique.

Quelle est l'importance des fichiers Gerber dans la fabrication PCB ?

Les points suivants soulignent l'importance des fichiers Gerber dans l'industrie de la fabrication PCB.

• Comme discuté, les conceptions PCB deviennent complexes, et l'utilisation de petits composants est requise. Dans de tels cas, les outils de photoplotteur vectoriel utilisés précédemment ne suffisent plus.
• Les conceptions compactes sont construites de multiples couches. Les anciens photoplotteurs vectoriels ne pouvaient tracer que des conceptions monocouches et emplacements de composants. Les fichiers Gerber PCB conviennent même aux PCB de plus de 20 couches. C'est là que les fichiers Gerber jouent un rôle important dans l'industrie de la fabrication PCB. Ils tracent la construction couche par couche, ainsi que les couches de pâte à souder et les emplacements de composants.
• En fait, les anciens photoplotteurs nécessitaient une lumière focalisée envoyée à travers une ouverture pour exposer le film de conception. Ces photoplotteurs ne conviennent pas aux conceptions PCB modernes compactes, haute densité et complexes. Les fichiers Gerber implémentent des traceurs laser pour tracer les emplacements de composants, adaptés au montage de composants haute densité sur PCB.
• Les fichiers Gerber PCB sont aussi gain de temps. Pour un grand PCB avec beaucoup de pistes et emplacements, les outils de photoplotteur peuvent être longs. Les fichiers Gerber réduisent ce temps à quelques minutes grâce au traceur laser.
• Si une exigence de retour aux photoplotteurs conventionnels survient, l'information sur les fichiers Gerber peut être retrouvée facilement. Les coordonnées Gerber sont converties en fichier raster par le traceur laser, ce qui permet de conserver les traces d'information longtemps. Toutes ces capacités potentielles rendent les fichiers Gerber très importants dans un processus de fabrication PCB.

Ces fichiers Gerber PCB peuvent être créés à l'aide de plusieurs logiciels. Cependant, si vous ne pouvez pas le faire vous-même, vous pouvez faire appel à des fabricants PCB de confiance comme Creative Hi-Tech. Ils réalisent la création de fichiers Gerber à partir de zéro pour leurs clients, dans le cadre de leurs services de fabrication PCB. L'entreprise offre des services d'assemblage et fabrication PCB depuis 1998 à plusieurs industries.

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