Los archivos Gerber para PCB son el formato de archivo de diseño más aceptado para la fabricación y el ensamblaje de placas de circuito impreso (PCB). Garantizan un proceso de fabricación eficiente al estandarizar la transferencia de datos de diseño entre ingenieros y fabricantes de PCB. Una vez finalizado el diseño del circuito y realizado el pedido, el fabricante contratado necesitará los archivos de diseño para fabricar la PCB con precisión.

¡Los errores en los datos proporcionados inevitablemente provocan defectos en las placas, costes adicionales y retrasos. Para evitar estas consecuencias, los archivos Gerber desempeñan un papel crucial en la fabricación de PCB.

¿Qué son los archivos Gerber? ¿Qué información contienen?

Los archivos Gerber son una serie de archivos con formato vectorial ASCII que definen las especificaciones de diseño de las PCB. Generados mediante herramientas de automatización de diseño electrónico (EDA) o diseño asistido por computadora (CAD), estos archivos proporcionan información como parámetros de configuración de la placa, descripciones de aperturas, ubicación de las coordenadas XY e instrucciones de dibujo. Los detalles de configuración incluyen el tamaño y la forma de la PCB que se fabricará.

Cada capa de la placa se registra en un archivo independiente, que define componentes como pistas de cobre, pads, vías, máscara de soldadura, serigrafía y logotipos. Un archivo Gerber especifica la ubicación de las coordenadas XY de cada forma geométrica y utiliza instrucciones para dibujar estas formas en la placa física.

Los componentes básicos de un archivo Gerber incluyen: dimensiones de la placa, contorno, ensamblaje superior, serigrafía superior, máscara de soldadura superior, pasta superior, cobre superior, señales internas, capas internas, cobre inferior, pasta inferior, máscara de soldadura inferior, serigrafía inferior, ensamblaje inferior e información de fabricación (que proporciona información como apilado, detalles de perforación y cortes).

Los archivos Gerber generados por herramientas de fabricación asistida por computadora (CAM) tienen extensiones seleccionables por el usuario, que suelen usar un esquema de nombres como ".TOP" para la capa superior, ".BOT" para la capa inferior y ".drl" para los datos de perforación.

La importancia de los archivos Gerber en la fabricación de PCB

Los diseñadores de PCB deben crear archivos Gerber utilizando herramientas EDA compatibles con los sistemas del fabricante de PCB. La incompatibilidad de formatos o versiones de herramientas puede causar retrasos en el proceso de fabricación. El objetivo principal de los archivos Gerber es entregar pedidos de PCB fiables dentro del plazo previsto. El uso de archivos Gerber en la fabricación de PCB ofrece numerosas ventajas, entre ellas:

Los archivos Gerber proporcionan detalles de diseño complejos, lo que ayuda a los fabricantes de PCB a construir placas de alta calidad. Los fabricantes por contrato confían en estos archivos para garantizar la precisión de las dimensiones de la placa, la ubicación de los pads, el ancho de las pistas y las leyendas serigráficas. La precisión de los datos que proporcionan los archivos Gerber reduce significativamente los posibles errores de fabricación.

Son compatibles con una amplia gama de herramientas CAM utilizadas por los fabricantes de PCB. Los archivos Gerber se pueden exportar fácilmente desde la mayoría de las herramientas EDA, lo que garantiza una transición fluida del diseño a la producción en el ciclo de desarrollo de la PCB. Además, la flexibilidad del formato de datos permite a los fabricantes por contrato utilizar diversas técnicas de fabricación y ensamblaje, compatibles con tecnologías avanzadas.

El formato estandarizado de los archivos Gerber es crucial para establecer un proceso de fabricación de PCB impecable. Estos archivos de fácil lectura son prácticos para ingenieros de diseño, especialistas en maquetación y técnicos de línea de montaje, lo que reduce la confusión y minimiza la repetición de trabajos durante el proceso de fabricación.

Los fabricantes por contrato suelen utilizar archivos Gerber para las comprobaciones de Diseño para la Fabricabilidad (DFM) y la evaluación del rendimiento de la producción. Asimismo, estos archivos se utilizan para crear plantillas para la inspección y prueba de placas, lo que facilita el control de calidad en la producción de PCB.

Versiones de archivos Gerber y otros formatos de salida

El tamaño y la complejidad de la placa determinan el tipo y la cantidad de archivos Gerber generados. Si bien las estructuras de datos de los diferentes formatos de archivos Gerber varían, todos se utilizan para crear plantillas para la fabricación de PCB.

RS274-D es el formato estándar de archivo Gerber, un formato de control numérico que consta de coordenadas XY y códigos de dibujo, designados con la extensión ".gbr". Inicialmente fue muy popular. Sin embargo, este formato requería la asignación manual de códigos de apertura para generar archivos Gerber precisos, lo que llevó al desarrollo del formato Gerber extendido.

RS274-X es una versión revisada, con la extensión ".gbx". Este formato ASCII combina los cuatro componentes principales de la información Gerber (parámetros de configuración, diagrama de apertura, coordenadas XY e instrucciones de dibujo) en un solo archivo. En este formato, las posiciones de apertura se actualizan automáticamente.

Gerber X2 es la última versión de archivo, que contiene datos adicionales como detalles de apilamiento de capas, atributos de vías y pads, y trazas controladas por impedancia. Admite extensiones como ".top" y ".bot". Este formato es retrocompatible con RS274-X, pero incluye una gran cantidad de datos de fabricación, lo que reduce significativamente los errores de archivo y la ambigüedad de los datos.

Open Database (ODB++) es otro formato de intercambio de datos que contiene toda la información necesaria para definir las capas de PCB en un solo archivo. Esto permite a los diseñadores capturar todos los datos necesarios para las comprobaciones de diseño para fabricación (DFM), como el apilamiento de placas, la lista de materiales, las dimensiones y los detalles de perforación. Es compatible con las principales herramientas CAM y DFM.

IPC-2581 es el estándar más reciente para organizar e intercambiar datos de PCB de sistemas CAD a CAM durante el proceso de fabricación y ensamblaje. Es un estándar abierto para la transmisión de datos sin intervención manual. Se utilizan archivos basados ​​en XML para proporcionar todos los datos de fabricación a los sistemas CAM, lo que permite extraer directamente los datos de diseño sin necesidad de interpretación CAM.

Los archivos Gerber son un formato de transmisión de datos ampliamente utilizado en la industria de fabricación de PCB, lo que facilita la producción a gran escala de productos de PCB. La última versión, Gerber X2, se ha popularizado entre los fabricantes para ofrecer PCB de alto rendimiento y fiabilidad. Estos archivos Gerber reducen los errores de fabricación, mejoran la eficiencia y aceleran el tiempo de comercialización.