No hay mayor recompensa que pasar largas horas diseñando los detalles más pequeños de una PCB y finalmente obtener la PCB terminada del fabricante.
La espera puede parecer una eternidad desde el momento en que le entregó los archivos de diseño por primera vez, pero cuando encuentra el paquete con el tablero terminado en su puerta, ¡es como una ingeniería de Navidad! Lo guiaremos a través de todo el proceso de diseño en nuestro Fabricación de PCB Serie de conceptos básicos.
Comencemos con una representación visual de un circuito eléctrico en forma de borrador de diseño y luego pasemos a empaquetar toda la investigación teórica en una forma física, representada por componentes de radio y pistas conductoras. En este momento, es hora de pasar a los procesos posteriores al proyecto y de fabricación de PCB.
En esta etapa, se enfrenta a la tarea de reunir todos los archivos y la documentación que el fabricante de PCB necesitará para fabricar con éxito su PCB multicapa. Y cuando tenga todo lo que necesita, solo tendrás que sentarte a esperar el paquete.
Pero, ¿cómo sabe el fabricante cómo hacer su PCB?
No puede usar archivos fuente generados por su sistema CAD favorito. Tienes que enviarle archivos Gerber y Excellon Drill.
¿Qué son los archivos Gerber y Drill?
Si nunca ha hecho una placa de circuito impreso, las expresiones "archivos Gerber, Excellon y NC Drill" pueden parecer incomprensibles. Después de todo, ¿no puede simplemente enviar los archivos de diseño de circuito y PCB desde la aplicación de diseño de PCB al fabricante y dejar que ellos hagan el resto?
Si todo fuera tan simple. Como todos sabemos, existen muchos sistemas de diseño asistido por computadora (CAD) para placas de circuito impreso. Los diferentes sistemas CAD tienen sus formatos de archivo. Imagínese si un fabricante necesitara estar constantemente al tanto de todos los formatos de archivo de cada sistema CAD. ¡Eso sería una completa locura!
En lugar de utilizar los formatos de archivo del sistema de diseño de PCB, cada sistema de diseño de PCB admite archivos de producción intermedios denominados "Gerber".
Estos archivos describen las huellas conductoras de cada capa de la placa de circuito impreso de una manera comprensible para el sistema de fabricación asistida por computadora (CAM).
Los archivos Gerber desarrollados inicialmente contenían instrucciones para un fotoplotter que creaba una imagen de una placa de circuito impreso usando luz en una hoja de película no expuesta. En estos días, los archivos Gerber controlan un trazador láser que traza todos los trazos, orificios de montaje y vías en una placa de circuito impreso.
Archivos Gerber por tipo y formato
La peculiaridad de los archivos Gerber es que cada archivo que genere estará asociado con una capa específica del diseño de PCB y tendrá su extensión de archivo única.
Hasta la fecha, las extensiones de archivo estándar con las que puede trabajar en CAD/SAP son las siguientes:
También vale la pena recordar que hay varios formatos de archivo Gerber disponibles: Gerber RS-274D y Gerber RS-274X. El formato D anterior usa dos archivos para describir una capa de PCB. El formato X más nuevo combina toda la información de dos archivos en un solo archivo.
Al administrar datos de diseño, es mucho más fácil realizar un seguimiento de un archivo por capa en lugar de dos. Siempre recomendamos que utilice el formato Gerber RS-274X. No hay razón para abandonar este formato en estos días.
¿Qué hay de perforar agujeros?
Es posible que haya notado que falta algo en la tabla anterior: un enlace a un archivo con agujeros. Deberá enviar este segundo archivo al fabricante de PCB junto con los archivos Gerber. El archivo de orificios de perforación NC (para máquinas CNC) se utilizará para definir con precisión dónde perforar agujeros en la placa de circuito impreso y sus dimensiones.
Hagamos una reserva de inmediato de que es posible que haya oído hablar del archivo NC Drill, lo que significaba el archivo Excellon, diseñado para la máquina de perforación y trazado fabricada anteriormente por Excellon Corporation.
Ahora que tiene una comprensión básica de lo que son los archivos Gerber y NC Drill, pasemos a un sistema de diseño de PCB típico y veamos cómo crear archivos en este sistema.
Generación de archivos Gerber
Uno de los sistemas CAD populares incluye un práctico motor SAP que le permite cargar un archivo SAP y generar rápidamente archivos para su proyecto.
En nuestro ejemplo, cargaremos un archivo Gerber RS-274X SAP y, a partir de ahí, obtendremos cinco archivos Gerber separados para el proyecto LED Flasher que completamos en el Diseño de PCB Serie de conceptos básicos.
Así es como lo haremos:
1. Abra el archivo de diseño de PCB (.brd) en el panel de control CAD;
2. Seleccione la herramienta Procesador CAM en la parte superior de la ventana, o seleccione Archivo>> Procesador CAM para abrir el cuadro de diálogo Procesador CAM;
3. Aún no se ha cargado ninguna tarea de SAP, así que agreguemos una. Seleccione Archivo >> Abrir >> Trabajo (Archivo >> Abrir >> Tarea). Luego navegue a la carpeta del proyecto predeterminado y seleccione el archivo gerb274x. Cam y haga clic en Abrir.
4. Como puede ver, ahora se generarán nuevas pestañas para cada archivo SAP como resultado de esta tarea. Haga clic en el botón Procesar trabajo para crear todos los archivos Gerber.
¡Y eso es! Con solo hacer clic en un botón, genera todos los archivos Gerber que necesita, que luego puede enviar al fabricante de PCB. Si regresa al panel de control de CAD, verá los archivos Gerber recién creados junto a los archivos de proyecto existentes.
Formación de archivos de agujeros
Dado que los archivos Gerber que acaba de generar contienen toda la información necesaria que un fabricante necesita para producir cada capa de PCB, no contienen información sobre los orificios que se perforarán. Necesita un archivo que enumere la ubicación y el tamaño de cada agujero.
Afortunadamente, generar un archivo de este tipo en CAD moderno es tan simple como crear archivos Gerber.
El procedimiento es el siguiente:
1. Seleccione la herramienta Procesador CAM en la parte superior de la ventana, o seleccione Archivo>> Procesador CAM para abrir el cuadro de diálogo Procesador CAM;
2. Primero, debe descargar la tarea SAP para perforar agujeros. Seleccione Archivo >> Abrir >> Trabajo (Archivo >> Abrir >> Tarea). Luego navegue a la carpeta del proyecto predeterminado y seleccione excelente. Cam y haga clic en Abrir.
3. Ahora solo habrá una pestaña, Generar datos de perforación (Generar datos sobre los agujeros), en la que se resumirán los datos de las capas 44 Taladros (44 Hoyos con enchapado) y 45 Hoyos (45 Hoyos sin enchapado) - exactamente Que necesitas. Haga clic en el botón Procesar trabajo para crear este archivo.
Elija un servicio profesional de ensamblaje de PCB
Ahora tiene todos los archivos necesarios para enviar a la Fabricante de PCB para hacer el tablero desnudo. La palabra clave aquí es "tablero vacío".
Si desea que el fabricante instale todos los componentes electrónicos en la placa, haciendo lo que se denomina "ensamblaje de PCB por contrato", lo más probable es que deba enviar archivos adicionales al fabricante, como una lista de materiales (BOM - Bill of materiales).
Tenga en cuenta que aunque hemos utilizado el archivo de diseño estándar de Gerber SAP para generar los archivos, algunos fabricantes de PCB también ofrecen sus archivos de diseño de SAP para descargar. Después de cargar un archivo de este tipo, una plantilla de tarea generará archivos Gerber en el formato de un fabricante específico.
Antes de generar archivos Gerber, consulte con su fabricante de PCB para ver si ofrecen un archivo CAD de formato nativo. De lo contrario, puede utilizar de forma segura el proyecto CAD de formato estándar Gerber RS274X disponible en el sistema CAD.
El proyecto está hecho correctamente, pero ¿es posible fabricar un producto a partir de él?
Todos los artículos de este blog están escritos para que pueda diseñar una placa de circuito impreso en CAD para que en el futuro se pueda hacer un producto real a partir del proyecto terminado.
A veces esto no funciona porque accidentalmente puede serigrafiar una almohadilla o puede haber una interrupción en el circuito. La diferencia entre un proyecto terminado y un proyecto listo para producción puede ser enorme en cualquier situación.
Por lo tanto, antes de considerar enviar cualquier archivo Gerber o NC Drill a un fabricante, siempre recomendamos verificar todo cuidadosamente para asegurarse de que lo que ha diseñado se refleja en los archivos generados.
