Định dạng truyền dữ liệu Gerber đã phục vụ ngành sản xuất PCB trong nhiều thập kỷ và tiêu chuẩn Extended Gerber (còn được gọi là RS-274-X) là định dạng được sử dụng rộng rãi nhất trong ngành kể từ khi nó được giới thiệu vào năm 1998. Trong giới công nghiệp, Gerber là định dạng đáng tin cậy và đáng tin cậy nhất.
Gerber đại diện cho “định dạng dữ liệu tiêu chuẩn cơ bản nhất” và nó không chứa nhiều dữ liệu quan trọng cho sản xuất. Tuy nhiên, niềm tin chung là “các nhà sản xuất có thể quản lý” với Gerbers khi đi kèm với dữ liệu phụ trợ bởi vì họ đã quản lý trong nhiều thập kỷ.
Thật vậy, các nhà sản xuất có thể quản lý. Tuy nhiên, trong nhiều trường hợp, điều này có nghĩa là dữ liệu bị loại bỏ khi xuất thiết kế PCB sang Gerber phải được “thiết kế ngược”. Trong bài đăng này, Vietbay làm sáng tỏ điều này theo quan điểm của nhà sản xuất.
Chúng ta có thể làm gì với Gerbers?
Điều đầu tiên trước tiên. Thông thường Gerbers đến nơi lưu trữ zip, trong file zip chứa nhiều file con:
- Mỗi lớp bo mạch là một file riêng biệt
- Mỗi lớp phụ trợ (chẳng hạn như bản đồ khoan hoặc bản vẽ của nhà sản xuất) cũng được cung cấp dưới dạng một file riêng biệt
- Mỗi lớp khoan cũng nằm trong một file – thường ở định dạng Excellon
- Tài liệu khác, ở dạng văn bản, doc, excel, pdf, dxf, jpg và các định dạng khác, cũng là một phần của gói
Vậy làm thế nào để bạn phân biệt giữa tất cả các file này?
Trường hợp 1:
Trong trường hợp tốt nhất – các file sẽ được đặt tên theo quy ước đặt tên mà con người có thể hiểu được, do đó người nhận file sẽ có thể tìm thấy thông tin liên quan một cách nhanh chóng. Một cách tiếp cận hữu ích khác là đưa vào một tài liệu bổ sung có chứa mô tả bằng văn bản về vai trò của từng file, hy vọng bằng ngôn ngữ mà bạn có thể đọc được. Nhưng việc có được tất cả thông tin hữu ích này lại là vấn đề may mắn hơn – vì nó không liên quan gì đến định dạng.
Trường hợp 2:
Và nếu kém may mắn hơn, bạn sẽ cần mở từng file bằng trình xem Gerber hoặc phần mềm CAM, sau đó cố gắng hiểu vai trò của từng file dựa trên thông tin đồ họa được cung cấp (xét cho cùng, mỗi file không có gì hơn hơn là một hình ảnh hai chiều). Sau đó, các thông tin này được nhập vào hệ thống CAM theo từng lớp, bao gồm:
- Vai trò (chức năng) lớp
- Vị trí trong chồng lớp
- Phân cực – trong trường hợp lớp điện nối đất âm
- Khoảng cách – trong trường hợp các lớp khoan một phần
- Các thuộc tính khác cần thiết được xử lý thêm trước khi sản xuất
Vậy là các lớp đã sẵn sàng. Liệu có phải tất cả đều tốt?
Hàng chục hệ thống Electronic Design Automation (EDA) khác nhau có hàng chục cách khác nhau để tạo file Gerber. Khi nhân với hàng chục hệ thống CAM khác nhau có hàng chục cách khác nhau để đọc file Gerber, điều này dẫn đến hàng trăm cách mà dữ liệu đồ họa có thể được diễn giải. Thật vậy, trong 95% trường hợp, cách giải thích là đúng. Nhưng trong 5% còn lại, việc hiểu sai có thể gây ra thảm họa. Các nhà sản xuất mong muốn không có cơ hội hiểu sai, và sẽ dành nhiều nỗ lực hơn để xem xét dữ liệu đồ họa bằng nhiều công cụ khác nhau – để đảm bảo rằng dữ liệu trông ổn.
Một trong những cách tốt nhất để kiểm tra tính toàn vẹn của dữ liệu là xác minh netlist – một quá trình so sánh giữa netlist được cung cấp cùng với gói Gerber và cái được tính toán từ dữ liệu thực tế. Tuy nhiên, vì dữ liệu netlist không phải là một phần của định dạng Gerber nên nó có thể được cung cấp hoặc không được cung cấp cùng với các file Gerber. Nhiều nhà sản xuất cho biết khoảng 50% file thiết kế được cung cấp không có netlist. Vì vậy, nếu không có netlist nào được cung cấp thì phương pháp tốt thứ hai để xác minh tính toàn vẹn dữ liệu là trực quan.
Nếu dữ liệu có vẻ tốt, liệu chúng ta có thể tiến hành?
Dữ liệu đã được xác minh bằng đồ họa. Nhưng còn chức năng của nó thì sao? Khi thiết kế bảng mạch sử dụng hệ thống EDA, kỹ sư bố cục hiểu được vai trò chức năng của tất cả các thành phần đồ họa trên bảng mạch. Ví dụ:
- Vai trò của miếng đệm: gắn trên bề mặt, BGA, via, v.v.
- Các loại lỗ khoan: mạ, không mạ, via cơ khí, via laser, v.v.
- Các loại đường dẫn (trace): đường dẫn kiểm soát trở kháng, dòng chú giải/định danh, đường nối, v.v.
Tuy nhiên, tất cả thông tin này thực sự bị mất khi chuyển đổi vì định dạng Gerber bao gồm siêu dữ liệu về các thành phần đồ họa. Tất cả dữ liệu này cần được nhà sản xuất khôi phục bằng cách truy xuất thông tin thủ công từ tài liệu hoặc bằng cách sử dụng các công cụ CAM phức tạp – và trong hầu hết các trường hợp, cần có sự kết hợp cả hai để hoàn thành công việc.
Một khía cạnh nữa phải được khôi phục thủ công là thông tin liên quan đến trục Z. Có nhiều trường hợp nhà sản xuất cần biết tổng độ dày của bảng mạch, độ dày đồng cho từng lớp và các giá trị khác đã biết trong hệ thống EDA nhưng bị mất trong Gerbers.
Board profile
Và đây là thứ tôi thích nhất – phác thảo đường biên, biên dạng bảng mạch, còn được gọi là board profile. Ở đây nhà sản xuất cũng phụ thuộc vào may mắn – nó có thể được phân phối dưới dạng một lớp phụ trợ riêng biệt hoặc được ngầm ẩn trong các lớp khác. Nhưng nếu không thì phải vẽ lại thủ công, dựa trên tài liệu. Trong những trường hợp đặc biệt, cần có kỹ năng CAD chuyên nghiệp vì hình dạng bảng mạch có thể rất phức tạp, như trong trường hợp bảng rigid-flex.
ODB++ và PCBflow
ODB++ Design
ODB++ Design (trước đây gọi là ODB++) là định dạng dữ liệu sản xuất PCB toàn diện. Không giống như định dạng Gerber yêu cầu nhiều file và kỹ thuật thiết kế ngược của nhà sản xuất, ODB++Design tạo một thư mục duy nhất chứa tất cả dữ liệu cần thiết để chế tạo và lắp ráp PCB.
ODB++Design chứa mọi thứ cần thiết để đảm bảo có rất ít hoặc không có khả năng xảy ra lỗi của con người hoặc máy móc trong quá trình chuyển giao từ thiết kế sang sản xuất. Nó đã được chứng minh thực tế trong hơn 20 năm và được hỗ trợ bởi tất cả các giải pháp EDA ngày nay – và do đó nó phải là định dạng được lựa chọn để chuyển giao từ thiết kế sang sản xuất để đảm bảo tính chính xác, an toàn và hiệu quả.
PCBflow
PCBflow là một công cụ Design for Manufacturing (DFM) và không gian cộng tác trực tuyến dành cho các nhà thiết kế và sản xuất PCB. PCBflow tận dụng tính hoàn thiện của ODB++Design, làm cho quá trình chuyển giao gần như liền mạch — bằng cách cho phép phân tích tức thì các bố cục PCB theo các hạn chế sản xuất của nhà sản xuất cụ thể.
Liên hệ với Vietbay để được tư vấn trực tiếp
