SMT贴片加工：Gerber文件格式常见问题和解决方案
世界各地，大多数设计师和制造商都遵循Gerber RS-274X作为设计和制造PCB时的事实标准。尽管有其受欢迎的证据，但格柏有许多实际限制。通常，这些限制在制造PCB时会导致各种问题。铭华为您介绍关于SMT贴片加工：Gerber文件格式常见问题和解决方案的
Gerber文件格式简史
Ucamco在20世纪60年代开发了Gerber文件格式，当时它是格柏系统公司，并且是使用数字控制的早期照片绘图仪系统的领先提供商。他们的第一种格式RS-274D是EIA RS-274-D的一个子集，支持他们基于矢量的照片绘图仪。 RS-247D广泛采用，直到20世纪80年代仍然是基于矢量的照片绘图仪的标准格式。
在20世纪80年代，光栅扫描仪开始取代基于矢量的照片绘图仪。这些较新的绘图仪是基于位图的，需要完全不同的数据格式。因此，1998年，收购了格柏系统的巴可ETS发布了单一的标准图像格式，并将其命名为Extended Gerber或GerberX。后来改名为RS-274X格式，至今仍在使用。
最新的Gerber RS-274X提供完整的图像描述格式。因此，Extended Gerber文件保存了PCB层的完整描述，并为操作员提供了生成PCB图像所需的一切，包括任何孔径形状的定义。 RS-274X标准不需要外部光圈文件，绘画或矢量填充，可以清晰简单地指定所有打击垫和平面。它的简单性使其成为事实上的标准，其次是世界上近90％的PCB设计师和制造商。
Gerber文件格式的问题
尽管RS-274X Gerber文件格式被广泛接受和使用，但它有其自身的缺点。问题是标准没有按照PCB制造商的要求解决制造和装配的所有方面。
虽然Gerber RS-274X在信号和平面层上精确渲染铜形状图像时非常准确可靠，但它并不能准确地传递层叠顺序。此外，有关材料，钻取数据，网表，取放数据，物料清单，测试点报告等的数据集和信息需要由不同的实用程序通过单独的流程生成。这意味着，Gerber RS-274X格式无法将完整信息从设计域传输到制造域。
在没有将定义的层顺序传送给制造商的情况下，制造无法确定铜层的顺序并且可能完全错过一层或两层。如果缺少图层顺序，则钻取数据可能会生成相对于错误布局的孔。这种不匹配可能发生在整个装配数据以及制造过程的所有方面。通常，使用Gerber RS-274X，没有定义的方法，制造商可以知道缺少输出数据，错误的源文件版本，并且这些可能导致电路板无用。
设计师通常使用维护良好的设计方法和与制造商共享的最佳实践来克服上述缺点。一般来说，他们使用Gerber RS-274X，制造问题最少。然而，一直保持理想的条件是困难的，事情可能会滑落，给制造商和装配厂带来问题，现在他们必须面对责任的冲击并解决问题。这也导致制造商和装配厂被迫花费大量时间和资源来检查和验证所有进入的工作的整个数据，仅仅是为了最小化制造问题。
Gerber文件格式的解决方案和替代方案
着名的PCB制造商，如Rush PCB Inc.，通过采用能够满足制造和装配过程各个方面的设计转移标准，消除了这些问题。有两种新的开放标准，可以实现从PCB设计人员到制造厂商和装配商的高效准确的数据交换。 Ucamco管理其中一个标准Gerber X2，而IPC Consortium管理另一个标准IPC-2581。两者都是开放标准，没有任何专有限制。
Gerber X2文件格式
Gerber X2是GerberX格式的扩展版本。除了布局图像数据，Gerber X2现在还包括设计数据。 X2制造文件现在包括板层顺序和叠层信息，到目前为止，制造商必须手动解释和验证。同样，X2制造文件中还包含一组钻孔文件，详细说明了位置，钻孔尺寸，镀层/非镀层信息以及层跨度。
X2属性系统使用诸如文件功能，部件，打击垫功能等规范来限定对象，从而为传统图像数据添加智能，从而改善自动化过程。例如，文件功能指定一个文件作为顶部铜层，顶部焊接掩模，而部分指定PCB是单个还是面板化阵列，并且焊盘功能将焊盘定义为属于通孔，通孔，SMT，或基准。 Gerber X2格式将所有输出定向到一个文件夹。
由于Gerber X2向前和向后兼容RS-274X标准，它可以帮助任何X2阅读器正确解释Gerber RS-274X文件。因此，使用Gerber X2流程的制造商可以轻松解释以Gerber RS-274X格式创建的传统制造文件，反之亦然。
IPC-2581文件格式
来自各种PCB行业领域的贡献者发起，开发并推动了IPC-2581标准。这些行业包括MES，CAD / CAM和PLM供应商，PCB制造商，合约制造商以及OEM。 IPC-2581是单一数据格式，在单个文件中，包含PCB设计的所有方面，例如层叠，材料，装配和测试细节。
使用IPC-2581标准，设计人员可以包含层堆栈的详细信息和材料信息，以确保正确的层顺序。该标准适用于复杂电路板设计的叠层，例如与刚挠板相关的叠层，并且能够处理特殊材料。它还可以包括盲孔，埋孔和填充通孔类型的钻孔和铣削数据。它还支持有关背钻，V型槽，槽和型腔的信息。对于裸板测试，设计人员也可以包括网表。
除了一整套制造数据外，IPC-2581还可以保存装配数据。因此，它不仅可以包含拾取和放置信息，还可以包含有关组件极性和旋转的信息，从而支持堆叠和嵌入式组件。
深圳市铭华航电SMT贴片加工：Gerber文件格式和解决方案的问题，除装配图外，IPC-2581标准还能够生成物料清单和采购文档。 因此，该标准可以与PLM / ERP系统数据相结合，以在设计和供应链设施之间建立联系。 IPC-2581的最大优势是一个单独的文件，包含与制造和装配相关的全部数据。
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