Предполагаемое время чтения: 8 минут
Обучение конвертации gerber в pcb необходимо инженерам, которым нужно изменить существующие проекты плат или работать с устаревшими проектами. Процесс преобразования превращает готовые к производству файлы обратно в редактируемый формат, позволяя улучшать и изменять дизайн. Цель состоит в том, чтобы взять простые графические файлы и снова наделить их интеллектом. Altium Designer служит мощным конвертером gerber в pcb благодаря встроенным инструментам CAM. Хотя существует несколько вариантов программного обеспечения для такого преобразования, Altium предлагает комплексную функциональность, которая сохраняет целостность конструкции на протяжении всего процесса.
Идея заключается в том, чтобы использовать этот инструмент в качестве специального рабочего пространства, где мы можем собрать воедино заводские инструкции и заставить программное обеспечение понять электрические соединения и физическую структуру платы. Это позволяет нам создать новый файл PCB, который можно редактировать и использовать для будущих проектных работ.
Убедитесь, что у вас есть все файлы
Прежде чем приступить к работе в программном обеспечении, в первую очередь необходимо ознакомиться с имеющимися файлами. Полный набор производственных файлов для печатной платы включает в себя множество различных файлов Gerber. Каждый файл описывает один слой или одну часть процесс изготовления досок.
Вы должны проверить, чтобы убедиться, что у вас есть все необходимые детали. Если у вас отсутствует ключевой файл, окончательная перестроенная печатная плата будет неполной и некорректной.
Вам понадобится файл верхнего медного слоя. В этом файле показаны все медные линии или дорожки, а также медные контактные площадки на верхней стороне платы. Вам также понадобится файл нижнего медного слоя. В нем показана вся медь на нижней стороне. Если плата имеет более двух слоев, например четырехслойная или шестислойная плата, вам также понадобятся файлы Gerber для всех внутренних медных слоев.
Далее вам понадобятся файлы с маской для пайки. Обычно есть файл с верхней маской для пайки и файл с нижней маской для пайки. Маска для пайки — это тонкое защитное покрытие, обычно зеленого цвета, которое покрывает медные дорожки. Файл Gerber для маски для пайки показывает, где должны быть отверстия в этом покрытии, то есть где будут припаиваться детали.
Вам также понадобятся файлы с шелкографией. Шелкография — это текст и контуры компонентов, напечатанные на плате, обычно белыми чернилами. Это помогает людям понять, где находится каждая деталь. Есть файл с верхней шелкографией, а иногда и файл с нижней шелкографией.
Наконец, и это очень важно, вам понадобится файл сверления. Этот файл обычно имеет формат NC Drill. Он не является файлом Gerber, но работает с ними. Этот файл сообщает буровая машина на заводе точное расположение и размер каждого отверстия на плате. Эти отверстия используются для выводов компонентов и для соединения различных слоев между собой.
Потратить время на сбор всех этих файлов и помещение их в одну папку — очень важный первый шаг. Это значительно упрощает остальную работу и помогает избежать проблем в дальнейшем.
Создание нового файла CAM
Когда вы убедитесь, что у вас есть все необходимые файлы, вы можете открыть Altium Designer. Работа по преобразованию файлов происходит в особом рабочем пространстве. Профессиональное программное обеспечение для преобразования gerber-файлов, такое как Altium Designer, предоставляет специальные CAM-среды, специально разработанные для работы с производственными файлами. Эти специализированные инструменты обладают функциями, которых не хватает стандартным редакторам печатных плат, что делает их идеальными для задач реверс-инжиниринга. Слово CAM означает Computer-Aided Manufacturing. Таким образом, CAM-файл - это место внутри программного обеспечения для проектирования, созданное специально для работы с производственными файлами, такими как Gerbers.
Чтобы создать эту рабочую область, перейдите в меню в верхней части программного обеспечения. Нажмите “Файл”, затем “Новый” и “Документ CAM”. Откроется новый пустой экран. Этот экран является вашей рабочей областью. Он отличается от обычного редактора печатных плат.
Он создан для понимания и отображения простых линий, форм и отверстий, которые описаны в файлах Gerber и drill. Здесь вы объедините все свои отдельные заводские файлы, чтобы сформировать единое изображение платы.
Загрузка файлов Gerber и Drill
С вашим пустым файл CAM Готово, следующая задача — загрузить в него все ваши производственные файлы. Это похоже на то, как выкладывать все детали пазла на стол, прежде чем начинать их складывать. Эта часть процесса включает в себя сначала импорт файлов Gerber, а затем импорт файла сверления.
Чтобы импортировать файлы Gerber, снова перейдите в меню “Файл”. Там выберите “Импорт”, а затем опцию “Быстрая загрузка”. Инструмент «Быстрая загрузка» полезен тем, что позволяет выбрать все файлы Gerber сразу.
Импорт и просмотр файлов
Когда вы подтверждаете файлы, программа считывает каждый из них и отображает их в рабочей области CAM. Каждый импортированный файл становится отдельным слоем. Этот вид помогает вам проверить, как детали соединяются друг с другом.
Проверьте журнал импорта
После завершения импорта программа создает файл журнала с расширением .LOG расширение. Откройте этот журнал и прочтите его. В журнале отражено, что произошло во время импорта. Если в файле Gerber была проблема с форматом, в журнале будет отображено предупреждение или ошибка. Прочитав журнал, вы узнаете, были ли все данные загружены правильно.
Импортировать файл сверления
Затем импортируйте файл сверления. Перейдите в Файл > Импорт > Сверло и выберите файл NC Drill. Программа загрузит файл сверления и отобразит все отверстия на плате. Отверстия отображаются в соответствии с медными контактами из слоев Gerber. Теперь у вас есть полное визуальное представление физической платы в одном месте.
Быстрая проверка
Просмотрите слои и журнал. Устраните все предупреждения, прежде чем продолжить. Этот шаг поможет избежать ошибок в дальнейшем.
Получение информации из сети
Документ CAM представляет собой просто набор изображений. Программное обеспечение не знает, как эти медные дорожки соединяются для создания схемы; оно знает только расположение меди и переходных отверстий. Извлечение информации о сети, или “списка сетей”, является следующим и наиболее важным этапом процесса преобразования.
“Список сетей” (netlist) схемы является ее жизненно важной частью. В нем указано, какие провода и контактные площадки соединены электрически. Используйте “Инструменты > Список сетей > Извлечь” для выполнения этой задачи. После запуска этой команды программа автоматически проанализирует все медные схемы на холсте.
Каждый провод будет отслежен, чтобы определить, к каким контактным площадкам он подключается. Каждый медный рисунок, который физически подключен, будет распознаваться как отдельная “сеть” и автоматически получает имя.
После выполнения этого шага ваш проект станет интеллектуальной схемой. Программное обеспечение теперь будет понимать связи между схемами. Если вы пропустите этот шаг, окончательный файл печатной платы будет представлять собой не более чем чертеж с таблицей.
Выбор порядка слоев
Несколько слоев складываются вместе, образуя печатную плату. Поэтому перед экспортом файла PCB необходимо указать программному обеспечению, как эти слои должны быть физически сложены.
Перейдите в раздел “Таблица > Слои” для выполнения этой операции. Здесь вы можете проверить каждый импортированный слой, например, чтобы увидеть, какой из них является верхним медным слоем, а какой — верхним слоем паяльной маски. Затем укажите их физическое расположение с помощью функции “Таблица > Порядок слоев”.
Слои между ними должны быть расположены в соответствии с фактическим порядком производства, причем верхний слой должен находиться сверху, а нижний — снизу. Такое расположение имеет важное значение, поскольку оно определяет окончательную структуру платы. Если порядок слоев будет нарушен, экспортированный файл PCB будет иметь серьезные проблемы при 3D-предварительном просмотре или последующем производстве.
Экспорт на печатную плату
Последний шаг — экспорт этого документа CAM, содержащего богатую информацию, в реальный файл PCB после завершения всех вышеупомянутых процедур восстановления данных.
Все, что вам нужно сделать, это выбрать “Файл > Экспорт > Экспорт в PCB. Вся ваша работа, включая графику, сети и структуру слоев, будет упакована программным обеспечением в новый документ PCB (.PcbDoc).
Открыв этот новый файл, вы обнаружите, что находитесь в типичной среде проектирования печатных плат, а не в среде редактирования CAM. Трассы, площадки и отверстия будут видны; щелчок на трассе выделит все подключенные к ней компоненты. Создание полного дизайна печатной платы из gerber-файлов требует терпения и внимания к деталям на каждом этапе преобразования. После завершения преобразования реконструированный дизайн становится полностью редактируемым, что позволяет вносить изменения в компоненты, изменять маршрутизацию или готовить обновленные файлы для производства.
