Gestion des fichiers de circuits imprimés principaux :de la conception à la fabrication à haute disponibilité

Que vous soyez un étudiant naviguant dans votre premier projet PCB ou un ingénieur chevronné augmentant la production, la qualité de vos fichiers PCB est la base d'une construction réussie. Ce guide vous guide à chaque étape :de la compréhension des types de fichiers à la génération de données Gerber conformes et à la garantie que votre conception répond aux spécifications du fabricant.

Principes de base des fichiers PCB

Chaque conception de PCB est représentée par une collection de fichiers décrivant les couches, le routage, les trous de perçage et les détails du montage en surface. Ces fichiers servent de modèle que le fabricant utilise pour fabriquer votre carte.

Qu'est-ce qu'un fichier PCB ?

Un fichier PCB, généralement avec des extensions telles que .brd (Aigle), .pcb (Altium) ou variantes Gerber :encapsule toutes les informations sur les couches, y compris les traces de cuivre, le masque de soudure, la sérigraphie et les empreintes de composants. Il contient également des métadonnées telles que les dimensions des cartes et les tolérances de fabrication.

La figure 1 montre un fichier PCB typique ouvert dans un environnement de conception. Le fichier fournit au fabricant des détails critiques :contour de la carte, poids du cuivre, épaisseur diélectrique et couleur du masque de soudure.

Formats de fichiers PCB courants

Bien que le fichier de conception natif soit souvent propriétaire, la norme industrielle en matière de fabrication est Gerber. Vous trouverez ci-dessous une référence rapide aux formats les plus fréquemment rencontrés.

Tableau I – Formats de fichiers PCB

Génération de fichiers Gerber avec des outils de CAO populaires

Les fichiers Gerber fournissent une illustration 2D de votre carte, détaillant les couches de cuivre, de masque de soudure et de sérigraphie. Ils ne contiennent pas de données de connectivité Internet ni de règles de conception. Il est donc essentiel de suivre attentivement les instructions du fabricant lors de l'exportation.

La figure 2 illustre le flux de travail d'exportation Gerber dans DipTrace. Le processus est similaire dans la plupart des packages EDA :définissez une tâche de fabrication, définissez les sélections de couches et exécutez le processeur CAM.

Étapes typiques pour créer un ensemble Gerber :

• Consultez la fiche technique de votre fabricant pour connaître la structure exacte des fichiers.
• Utilisez l'assistant CAM ou Export de l'outil CAO pour générer les couches requises.
• Validez le résultat avec un visualiseur Gerber avant de l'envoyer à la fabrication.

Ouverture et inspection des fichiers PCB

Affichage d'un fichier PCB dans Eagle

Eagle ne lit pas nativement .pcb fichiers provenant d’autres plateformes. Cependant, vous pouvez importer des conceptions via un script ou en les convertissant dans un format compatible Eagle tel que .brd. . Une méthode populaire consiste à utiliser le script d'importation Eagle . disponible sur les forums communautaires.

Utiliser une visionneuse Gerber

Avant la soumission, prévisualisez toujours chaque couche dans une visionneuse Gerber. Cette étape permet de détecter les traces manquantes, les sérigraphies mal alignées ou les trous de perçage incorrects. La figure 4 montre un aperçu Gerber typique.

Conversion de fichiers multiplateformes

De l'Aigle à Gerber

Avec un .brd fichier ouvert :

1. Fichier > Processeur CAM.
2. Fichier > Ouvrir > Tâche, puis charger gerb274x.cam à partir du dossier CAM par défaut d'Eagle.
3. Cliquez sur Traiter la tâche. pour générer l'ensemble Gerber complet.

Pour une analyse plus approfondie, consultez notre Pratique sur le fichier Gerber article.

Altium vers Eagle

Exportez la conception Altium sous forme de fichier ACCEL ASCII (.acc ) et importez-le dans Eagle via Importer> Fichier> Pad . L'importateur traduit la netlist et les empreintes dans le schéma d'Eagle.

Conversion de Gerber en Altium

Altium reconnaît les couches Gerber par leurs extensions :GTL pour le haut, GBL pour le bas, GTO pour le cuivre externe, etc. Renommez simplement vos fichiers Gerber en conséquence et laissez Altium importer l'ensemble.

Exigences relatives aux fichiers du fabricant

Liste de contrôle des fichiers Gerber

• Liste d'outils de perçage et fichiers de perçage Excellon
• Toutes les couches de cuivre avec la polarité correcte
• Masque de soudure et couches de sérigraphie
• Liste des ouvertures (code D)
• Contour de la planche et coupes des bords
• Lisez-moi avec les conventions de dénomination des calques
• Spécifications du poids du cuivre et de l'épaisseur diélectrique

Fichiers de conception natifs acceptés par certains fabricants

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

Spécifications du fichier de forage

• Préférez le format Excel ou texte brut.
• Excluez les préfixes G‑code tels que les commandes G01, G54 et D.
• Utilisez du texte ASCII ; aucun artefact binaire ou graphique.
• Inclure des rapports d'outils et des fichiers de perçage CN pour les éléments plaqués.
• Séparez les trous plaqués et non plaqués sur les couches appropriées.

Conseils sur les règles de routage et de conception

Les fabricants recommandent souvent un écart en cuivre de 0,020″ pour protéger les bords des traces. Même si certains autorisent des formes irrégulières, des contraintes sur la largeur et l'espacement minimum s'appliquent toujours. La figure 5 illustre une disposition typique d'une carte routée.

Conclusion

Les fichiers PCB de haute qualité sont la clé d'un processus de fabrication fluide. En comprenant les formats de fichiers, en respectant les spécifications du fabricant et en validant rigoureusement chaque couche, vous pouvez éviter des reprises coûteuses et des retards de production.

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