Les fichiers Gerber pour PCB sont le format de fichier de conception le plus répandu pour la fabrication et l’assemblage de circuits imprimés (PCB). Ils garantissent un processus de fabrication efficace en standardisant le transfert des données de conception entre les ingénieurs et les fabricants de PCB. Une fois la conception du circuit finalisée et la commande passée, le sous-traitant aura besoin des fichiers de conception pour fabriquer le PCB avec précision.

Des erreurs dans les données fournies entraînent inévitablement des défauts de carte, des coûts supplémentaires et des retards. Pour éviter ces conséquences, les fichiers Gerber jouent un rôle crucial dans la fabrication des PCB.

Que sont les fichiers Gerber ? Quelles informations contiennent-ils ?

Les fichiers Gerber sont une série de fichiers vectoriels ASCII qui définissent les spécifications de conception des PCB. Générés à l’aide d’outils de conception électronique automatisée (CAO) ou de conception assistée par ordinateur (CAO), ils fournissent des informations telles que les paramètres de configuration de la carte, la description des ouvertures, l’emplacement des coordonnées XY et les instructions de dessin. Les détails de configuration incluent la taille et la forme du circuit imprimé à fabriquer.

Chaque couche de la carte est enregistrée dans un fichier distinct, définissant les composants tels que les pistes de cuivre, les pastilles, les vias, le masque de soudure, la sérigraphie et les logos. Un fichier Gerber spécifie l’emplacement des coordonnées XY de chaque forme géométrique et utilise des instructions pour dessiner ces formes sur la carte physique.

Les composants de base d’un fichier Gerber comprennent : les dimensions de la carte, le contour, l’assemblage supérieur, la sérigraphie supérieure, le masque de soudure supérieur, la pâte supérieure, le cuivre supérieur, les signaux internes, les couches internes, le cuivre inférieur, la pâte inférieure, le masque de soudure inférieur, la sérigraphie inférieure, l’assemblage inférieur et les informations de fabrication (fournissant des informations telles que l’empilement, les détails de perçage et les découpes).

Les fichiers Gerber générés par les outils de fabrication assistée par ordinateur (FAO) possèdent des extensions sélectionnables par l’utilisateur, utilisant généralement un schéma de nommage tel que « .TOP » pour la couche supérieure, « .BOT » pour la couche inférieure et « .drl » pour les données de perçage.

L’importance des fichiers Gerber dans la fabrication de circuits imprimés

Les concepteurs de circuits imprimés doivent créer des fichiers Gerber à l’aide d’outils EDA compatibles avec les systèmes du fabricant. Des formats ou versions d’outils incompatibles peuvent entraîner des retards dans le processus de fabrication. L’objectif principal des fichiers Gerber est de livrer des commandes de circuits imprimés fiables dans les délais impartis. L’utilisation de fichiers Gerber pour la fabrication de circuits imprimés offre de nombreux avantages, notamment :

Les fichiers Gerber fournissent des détails de conception complexes, aidant ainsi les fabricants de circuits imprimés à fabriquer des cartes de haute qualité. Les sous-traitants s’appuient sur ces fichiers pour garantir l’exactitude des dimensions des cartes, de l’emplacement des pastilles, de la largeur des pistes et des légendes de sérigraphie. La précision des données fournies par les fichiers Gerber réduit considérablement les risques d’erreurs de fabrication.

Ils sont compatibles avec une large gamme d’outils de FAO utilisés par les fabricants de circuits imprimés. Les fichiers Gerber sont facilement exportables depuis la plupart des outils EDA, garantissant une transition fluide de la conception à la production lors du cycle de développement des circuits imprimés. De plus, la flexibilité du format de données permet aux sous-traitants d’utiliser diverses techniques de fabrication et d’assemblage, prenant en charge les technologies de pointe.

Le format standardisé des fichiers Gerber est essentiel à la mise en place d’un processus de fabrication de circuits imprimés irréprochable. Ces fichiers faciles à lire sont pratiques pour les ingénieurs concepteurs, les spécialistes de l’implantation et les techniciens de chaîne de montage, réduisant ainsi la confusion et les reprises tout au long du processus de fabrication.

Les sous-traitants utilisent souvent les fichiers Gerber pour les contrôles de conception pour la fabricabilité (DFM) et l’évaluation du rendement de production. De même, ces fichiers servent à créer des gabarits pour l’inspection et les tests des cartes, facilitant ainsi le contrôle qualité lors de la production de circuits imprimés.

Versions des fichiers Gerber et autres formats de sortie

La taille et la complexité de la carte déterminent le type et le nombre de fichiers Gerber générés. Bien que les structures de données des différents formats de fichiers Gerber varient, ils sont tous utilisés pour créer des modèles pour la fabrication de circuits imprimés.

RS274-D est le format de fichier Gerber standard, un format à contrôle numérique composé de coordonnées XY et de codes de dessin, désigné par l’extension « .gbr ». Initialement très populaire, ce format nécessitait cependant l’attribution manuelle de codes d’ouverture pour générer des fichiers Gerber précis, ce qui a conduit au développement du format Gerber étendu.

RS274-X est une version révisée, portant l’extension « .gbx ». Ce format ASCII combine les quatre principaux composants des informations Gerber (paramètres de configuration, diagramme d’ouverture, coordonnées XY et instructions de dessin) dans un seul fichier. Dans ce format, les positions des ouvertures sont automatiquement mises à jour.

Gerber X2 est la dernière version de fichier, contenant des données supplémentaires telles que les détails de l’empilement des couches, les attributs des vias et des pastilles, et les traces à impédance contrôlée. Il prend en charge les extensions telles que « .top » et « .bot ». Ce format est rétrocompatible avec RS274-X, mais inclut une multitude de données de fabrication, réduisant ainsi considérablement les erreurs et l’ambiguïté des données.

Open Database (ODB++) est un autre format d’échange de données qui regroupe toutes les informations nécessaires à la définition des couches de circuits imprimés dans un seul fichier. Il permet aux concepteurs de capturer toutes les données nécessaires aux contrôles de conception pour la fabrication (DFM), telles que l’empilement des cartes, la nomenclature, les dimensions et les détails de perçage. Il est pris en charge par les principaux outils de FAO et de DFM.

IPC-2581 est la norme la plus récente pour l’organisation et l’échange de données de circuits imprimés entre les systèmes de CAO et de FAO pendant les processus de fabrication et d’assemblage. Il s’agit d’une norme ouverte pour la transmission de données sans intervention manuelle. Des fichiers XML sont utilisés pour fournir toutes les données de fabrication aux systèmes de FAO, permettant ainsi l’extraction directe des données de conception sans nécessiter d’interprétation FAO.

Les fichiers Gerber sont un format de transmission de données largement utilisé dans l’industrie de la fabrication de circuits imprimés, permettant la production en grande série de produits. La dernière version, Gerber X2, est devenue un format populaire auprès des fabricants pour la production de circuits imprimés performants et fiables. Ces fichiers Gerber réduisent les erreurs de fabrication, améliorent l’efficacité et accélèrent la mise sur le marché.