File Gerber là gì

Sau khi bạn thiết kế mạch in, nhà sản xuất mà bạn đã ký hợp đồng sẽ tạo PCB từ thiết kế đó. Tuy nhiên, nhà sản xuất không chỉ cần nguyên liệu thô để sản xuất bo mà còn cần một công thức. Công thức đó có trong tài liệu sản xuất mà bạn tạo. Do đó, tài liệu của bạn phải đầy đủ và chính xác.

Một trong những tài liệu quan trọng nhất mà bạn sẽ tạo chính là file Gerber, được sử dụng để chế tạo bo mạch thô. Để giúp bạn chuẩn bị tốt hơn, hãy tìm hiểu về file Gerber và cách nó được sử dụng trong sản xuất bo mạch.

File Gerber là gì

File Gerber là file định dạng vectơ ASCII mở có chứa thông tin về mỗi lớp bo vật lý trong thiết kế PCB. Các đối tượng bo mạch, như đường mạch (trace), via, miếng đệm (pad), mặt nạ hàn và màn lụa, tất cả đều được biểu thị bằng mã flash hoặc mã vẽ và được xác định bằng một chuỗi tọa độ vectơ. Các tệp này được các nhà sản xuất PCB sử dụng để dịch các chi tiết thiết kế thành các đặc tính vật lý của PCB.

Các file Gerber thường được tạo bởi phần mềm thiết kế PCB mà bạn đang sử dụng, quy trình này sẽ khác nhau theo từng công cụ CAD. Hầu hết các file Gerber ngày nay được tạo theo định dạng Gerber RS-274X, thay thế các định dạng lỗi thời như tiêu chuẩn RS-274-D Gerber. Vì là một tệp văn bản nên dữ liệu Gerber không nhất thiết phải có tên tệp nhận dạng cụ thể mà thường có phần mở rộng chung như .gb hoặc .gbr.

File Gerber được sử dụng như thế nào trong sản xuất PCB

Công nghệ sản xuất PCB được sử dụng ngày nay đã trải qua một chặng đường dài trong nhiều thập kỷ. Trước đây, máy vẽ hình vector (photoplotter) được sử dụng để tạo ra phim được sử dụng trong quá trình sản xuất PCB. Ánh sáng tập trung được dẫn qua một khẩu độ sử dụng để phơi sáng phim để tạo ra các tia chớp và vẽ cho từng pad và trace riêng lẻ.

Chỉ có một bộ khẩu độ tối thiểu nên các nhà thiết kế phải sáng tạo trong việc giới hạn flash và đường nét chỉ ở những khẩu độ đó. Các máy vectơ cũ này hiện đã được thay thế bằng một loại máy mới hơn sử dụng quy trình laser raster. Trước đây, đối với những mảnh phim lớn có nhiều nét vẽ, máy photoplotter có thể mất nhiều giờ. Thời gian này đã được giảm xuống chỉ còn vài phút với máy vẽ laser.

Lịch sử file Gerber bắt nguồn từ máy vẽ hình vector ban đầu. Để hướng dẫn cho máy vẽ, file Gerber chứa thông tin cấu hình máy vẽ tối thiểu và tọa độ X / Y theo sau là lệnh flash hoặc lệnh vẽ và sử dụng vị trí khẩu độ nào. Hiện tại dữ liệu Gerber đã tăng về chức năng; nó bao gồm thông tin cấu hình bổ sung, định nghĩa macro và khẩu độ.

Máy vẽ laser được sử dụng ngày nay vẫn sử dụng cùng một thông tin Gerber, nhưng các hạn chế về khẩu độ của máy vẽ vectơ cũ không còn nữa. Máy vẽ laser chuyển đổi tọa độ Gerber thành một tệp raster và thông tin đó hướng dẫn máy vẽ laser về cách thức, vị trí và cái gì sẽ được tạo trên phim. Ví dụ, định nghĩa về khẩu độ truyền tải độ dày và kích thước của các đường mạch và các miếng đệm. Còn các lệnh vẽ xác định các đường thẳng, đa giác lấp đầy hoặc flash có được tạo ra hay không. Sau đó, tia laser quét qua phim để lộ hình ảnh khi nó đi qua.

Tuy nhiên, thời gian không dừng lại và thế giới của các file Gerber tiếp tục thay đổi. Các nhà sản xuất bo mạch hiện đã bắt đầu sử dụng hình ảnh laser trực tiếp để tạo hình ảnh PCB trực tiếp lên đồng và không cần đến phim. Ngoài ra còn có các định dạng cơ sở dữ liệu mới đang được sử dụng để tạo hình ảnh PCB chứa dữ liệu thiết kế bo thông minh hơn nhiều như dữ liệu kết nối mạng. Nhưng có thể nói rằng các file Gerber sẽ tiếp tục duy trì ở dạng hiện tại trong một thời gian tới và bạn cần biết về vai trò của nó trong quá trình sản xuất PCB.