Gerber formátum oktatásom
 

(A levél helyes megjelenése érdekében, kérjük engedélyezd a képek letöltését! Azért, hogy a leveleket nehogy spamnek gondolja a levelezőprogram, kérjük vedd fel ezt az e-mail címet a megbízható feladók listájára. Köszönjük!)

         

 Oktatásaim

Önnek

Mint ígértem, megosztom az oktatásaim anyagát is. Ezeket az oktatásokat több részre lehet csoportosítani, bár mind szorosan összefügg egymással.

  • Szakmai
  • Termelési
  • Minőségbiztosítási

 

Kezdjük is egy szakmaival.

Az oktatási sorozatom ebben a részében néhány olyan információt osztok meg, melyeket egy volt munkáltatóm mérnökségének tartottam.

Az oktatásra azért volt szükség, mert igaz PCB gyártással foglalkoztunk, de az ültetésen kívül kevés információval rendelkeztek a kollégák a valós üres PCB gyártás területéről.

E miatt ez az oktatási anyag lehet kicsit túl szakmai lesz néhány olvasómnak.

 
 Gerber formátum
 
Mit jelent, miért fontos számunkra, milyen információkat hordoz és miért kell minden mérnöknek legalább az alapokat ismernie ?

Mivel itt több évtized fejlesztési munkájáról és több mérnök egymáshoz adott munkájáról van szó, az egész előadás csak a teljesség igénye nélküli tárgyalást tesz lehetővé.

 

1. Alapok

A fotoplotter, mint neve is mutatja, nem több, mint egy plotter, rajzgép, amely az írásra fényt használ.

A plotternek meg kell mondani:

    • Milyen szerszámot használjon,
    • Mikor használja és mikor ne a szerszámot,
    • Hova menjen legközelebb,
    • Mikor menjen egyenesen és mikor ív mentén

 

2. Plotterek

2.1 Vektor plotterek:

Egyre kevésbé használatos plotter típus, eltekintve a manapság használt lézer-plotterektől. Ez utóbbiak a vektor és gerber plotterek hibridjei. A lézer plottereknél a jelenlegi piacvezető Barco Graphics hatására új formátum veszi át a vezetést, amely a DPF formátum névre hallgat. Ez a formátum nem tárgya a jelenlegi előadásnak, de kívánság esetén beszélhetünk róla.

2.2 Gerber plotterek:

Optikai, levilágitó tárcsát alkalmazó plotterek. Ezen plotterek fix fényforrást használnak a rajzolat kialakításához, ezzel kialakítva a végleges áramköri rajzolatot, magát a nyomtatott áramkört.

Lássuk tehát, hogyan működik egy gerber plotter:

Mint látható, a fix fényforrás fénye optikákon és egy a későbbi formát meghatározó tárcsán keresztül jut el a levilágítandó film felületére.

    • Az apertúra tárcsa 24 – 70 különböző kivágást,   apertúrát tartalmaz. Ennél nagyobb szükséges apertúra szám esetén a plottereknél több, automatikusan váltott tárcsát alkalmaznak.
    • A plotter a fix optika alatt a filmet mozgatja az X-Y asztallal.

Lássuk a rajzolat kialakítását:

Mint látható az asztal mozgatásával, valamint különböző vezérlő kódok haszná-latával a plotter a programnak megfelelően kialakitja a rajzolatot a filmen.

    • Az asztal és ezáltal a film mozgatása véleményem szerint nem igényel külön tárgyalást, hisz mindenki ismeri az X-Y mozgatás lehetőségeit. Annyit azonban megjegyeznék, hogy ebben az esetben egy nagy pontosságú léptetőmotoros vezérlésről van szó.
    • A vezérlő kódokat, a teljesség igénye nélkül a 4. fejezet tárgyalja.

 

3. Apertúrák

Lássuk a leggyakrabban használt apertúra típusok rövid összefoglalóját:

    • Draw, rajzoló apertúrák 

Midig teljes kitöltésű kör alakú apertúrát jelent. 

    • Flash, levilágító apertúrák 

Alakjuk mindig a beforrasztandó alkatrésztől, bekötendő rétegtől függ. Ebben az esetben szándékosan tettem különbséget alkatrész és réteg közt. Az okot lásd később. 

    •  Rajzolt, polygon apertúrák 

Egyedi, a levilágító tárcsán nehezen realizálható formák.

Flash apertúrák:

Kör alakú apertúra:

Rajzolás melett főképp furatszerelt alkatrészek ill. tesztpontok kialakítására használt apertúra típus.

Négyszög alakú apertúra:

Felületszerelt és furatszelelt alkatrészek elhelyezésére szolgáló pad-ek.

    • Azonos oldalméretek esetében megnevezése SQUARE 
    • Eltérő oldalak esetén a név RECTANGLE

Ovális apertúra:

Ezek az apertúrák igazán multiuser, többfelhasználós funkcióval rendelkeznek.

    • Rögzíthet hagyományos furatszelelt PTH vagy, ritkábban felületszerelt SMT alkatrészeket is. 
    • Alakjából kifolyólag, természetesen furat nélkül, szolgálhat teszt célokat is.

Speciális apertúrák:

A speciális apertúrák közül csak egyet, a termál pad-et tárgyalnám.

Ez a pad multilayer, többrétegű áramkörök belső rétegeiben szolgál a réteg elektromos bekötésére. A hidas bekötés lényege, hogy forrasztáskor minél kisebb termikus terhelést.

Rajzolt, polygon apertúrák:

Ezen apertúrák megvalósítása a levilágító tárcsán nehéz volna, vagy annyira egyedi apertúráról van szó, hogy nem volna gazdaságos emiatt külön, később nem használt tárcsát létrehozni.

Ebben az esetben meglévő apertúrák igénybe vételével megrajzoltatják a szükséges pad-et.

A rajzolás a kívánt kontúrtól függően történhet egy vagy több apertúrával.

Itt meg kell említeni, hogy a használt CAD rendszerek, mint Eagle, PCAD, Orcad, stb. csak akkor tudnak valós apertúrát használni, ha ezeket az apertúrákat a tervező előre ledefiniálta a rendszer számára.

Ennek hiányában a rendszerek az amúgy egyszerű apertúrákat is helyettesíti valamely default apertúrával megrajzolt apertúrával.

Ez a tény megnehezíti az üres áramkör gyártás esetén a DRC ellenőrzést, ill. mi esetünkben az árajánlat készítéséhez szükséges ellenőrzést.

Ilyen esetben az ellenőrzés megkezdése előtt a rajzolt apertúrákat le kell cserélni valós apertúrákra !


4. Utasítások

A gerber kód csak annyiban tér el a hagyományos NC kódoktól, hogy szerszám szelekciós kódokat is tartalmaz.

Az adatok szervezése blokkokba történik. Ezek a blokkok a következőket tartalmazzák:

    • Szerszám kiválasztás 
    • Beállítások 
    • Mozgatás 
    • EOB karakter, amely az előzők kombinációját követi.

A kódok D, G, M, X, Y, I vagy J kódok, melyeket numerikus érték követ.

Lássuk tehát pusztán felsorolás szerűen a kódok jelentését:

* EOB karakter, utasítások lezárására. Némely rendszernél ez a kód ‘$’

D – Apertúra kiválasztás ill. az apertúra használatának kiválasztása

X – X irányú mozgás

Y – Y irányú mozgás

G – Setup, beállító kódok

M – Vezérlő kódok

I – Iv középpontjának  relatív X pozíciója

J – Iv középpontjának  relatív Y pozíciója


5. Formátumok

A gerber file-ok gyanúgy, mint az NC programok, hordozzák azokat a kulcsinfor-mációkat, amelyek a formátumra utalnak. Ennek a formátum információnak a felépítése látható a következő képen.

 

Az egyes kódok jelentését a következőkben sorolom fel.

L – vezető nulla elnyomás

T – követő nulla elnyomás

D – nulla elnyomás nélkül

A – abszolút koordináták

I – inkrementális koordináták

Nn – szekvencia, ahol n a digitek száma ( ritkán használt )

Gg – előkészítő funkciós kód ( ritkán használt )

Xa – bemenő adat formátum ( max. 5.5 )

Yb – bemenő adatformátum

Zb – bemenő adatformátum ( Z ritkán vagy soha nem használt )

Dn – rajzoló kód

Mn – vegyes kód

Régebben az operátornak kellett a film polaritására ügyelni, manapság a plotterek külön utasítással adják meg a polaritást.

Nézzük tehát, ez hogy néz ki:

%IPPOS*% - positive (left)                 %IPNEG*% - negative (right) 

utasítás a következőképp                    utasítás a következő képet 

jelenik meg:                                         eredményezi:

6. Segédprogram

A segédprogramok azt a célt szolgálják, hogy a CAD rendszer által megtervezett és gerber formátumba átkonvertált állományokat megjelenítsék.

Az eddigi PCGERBER helyett a free GC-PREVUE program van telepítve.

Ez a program képességeit tekintve mindent tud, ami számunkra szükséges, de tudás-mennyisége miatt a tárgyalása külön előadást, oktatást igényel.


7. Összefoiglalás

Mint az eddigiek alapján szerintem kiderült, a gerber formátum az általunk használt részénél jelentősen többet tud. Alapjában főképp az üres PCB-ket gyártó cégek számára használhatók ki a képességei.

 

Üdvözlettel,

 

   Kovács Zoltán
KZK Solutions tulajdonos
 

Link a videohoz

 


 Copyright © 2010-2017 KZK Solutions, All rights reserved.

Levelezési címünk:

kzoli62@gmail.com